不同培养基成分对薄荷试管苗生根的影响

兰 伟， 韩 晴 (阜阳师范学院生物与食品工程学院，安徽阜阳 236037)

不同培养基成分对薄荷试管苗生根的影响

兰 伟， 韩 晴 (阜阳师范学院生物与食品工程学院，安徽阜阳 236037)

[目的]筛选薄荷试管苗生根的最佳培养基组合。[方法]以薄荷试管苗茎段为试验材料，探讨不同培养基成分、凝固剂种类及添加量对其生根的影响。[结果] 在薄荷试管苗培养过程中，使用琼脂为凝固剂，且添加量为7 g/L的1/2MS培养基时，其生根时间最短，生根数和生根长度较高。 [结论] 为薄荷试管苗的大规模、优质、高效生产提供理论依据。

薄荷试管苗；培养基成分；复配增稠剂；琼脂；生根

薄荷(Menthacanadensis)为多年生宿根草本植物，被誉为世界三大香料之一[1]。薄荷用途广泛，不但可以作食用、香料及其他原料，且可作药材使用[2]。《本草纲目》记载“薄荷味辛、性凉、无毒”。薄荷的茎、叶均有特殊香味，具有疏肝解郁、利咽、和疏散风热之功效。在现代医学中，常将其用作治疗头痛、风热感冒、胸腹胀闷、麻疹等症[3]。薄荷嫩茎叶可以食用，且营养价值丰富，富含大量的碳水化合物、蛋白质以及多种维生素和微量元素，如维生素C、钙、磷等[4]。薄荷因其广泛用途，现受到越来越多人们的喜爱和种植，为薄荷生产的发展创造了良好的市场基础。

薄荷是常异交作物,其后代容易发生变异,因此生产上需采用无性繁殖[5]。在薄荷生产中，目前常用的繁殖方法是扦插根茎进行繁殖[6]。但长期无性繁殖易造成植株病毒的大量积累，从而大大降低了薄荷的产量[7]。

我国为薄荷主产国,薄荷产量居世界首位。但传统的种植方法不能够满足庞大的市场需求，而植物组织培养技术可以使种苗大量扩繁。因而，将植物组织培养技术运用到薄荷种苗的生产中，是行之有效的方法。国内有关薄荷组培的研究主要偏重于不同的外植体、不同的激素配比等对薄荷植株生根及不定芽的影响[6]。而对于薄荷在组培过程中培养基成分的选择、凝固剂的种类及其添加量的使用尚未见报道。

在植物组织培养过程中，常用琼脂作为凝固剂的MS培养基[8]，在工业化育苗过程中，需要琼脂量较大且价格昂贵，影响育苗的经济效益。现许多商用琼脂凝胶强度低，对试管苗的生长造成不良影响，增加了工厂化生产成本[9]。在植物组织培养过程中，能够取代琼脂的替代物有卡拉胶、魔芋胶、黄原胶、石花胶等[10]。该试验选择复配增稠剂(卡拉胶和魔芋胶混合物)及复配增稠剂与琼脂的混合物(下文以混合物简称)作为琼脂替代物进行试验；植物的种类不同，适用的培养基种类不同，常见的培养基成分有1/2MS、White、MS、VW培养基。笔者通过探究培养基成分的类型、培养基凝固剂种类以及添加量3个方面，筛选出薄荷种苗在组培过程中较为适宜的培养基组合类型，为薄荷试管苗的大规模、优质、高效生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1供试材料。试验材料为生长健壮的薄荷试管苗，品种为“阜油一号”，来源于阜阳师范学院生命科学学院植物组织培养中心。

1.1.2试剂。琼脂、复配增稠剂(滕州市金凤凰卡拉胶有限责任公司生产)、MS培养基母液、蔗糖。

1.2 试验方法

1.2.1试材的选取。取生长健壮的薄荷试管苗，选取生长情况基本相同的茎段，并按薄荷生长极性的方向将其接种于MS培养基上。45 d后，选择长势、叶片大小、节间长度基本一致，长约1.3 cm的茎段作为试材。

1.2.2试验设计。根据各个凝固剂的添加量设计浓度梯度为1 g/L(混合物比例为2∶1)的试验，即选用的琼脂浓度分别为7、8、9 g/L，复配增稠剂的浓度为10、11、12 g/L，混合物配比浓度分为3个组合(分别以a、b、c代表3种浓度的组合)，其中琼脂添加量分别为3.7、4.0、4.4 g/L,相应的复配增稠剂添加量分别为7.2、8.0、8.6 g/L。试验共设18个处理，8个重复。

将上述试材分别接种至各个培养瓶中，每瓶接种3个茎段。以各个培养基中薄荷试管苗的生根数和生根长度作为观测指标，观察并记录试验结果。

1.2.3培养条件。接种后，将各个培养瓶置于25 ℃条件下光照培养,光照时间12 h/d,光照强度2 000 lx[6]。

1.3 数据统计与分析3 d后对各培养基试管苗的生根数和生根长度进行观察、测量并记录，计算平均值。

2 结果与分析

2.1 不同培养基成分对薄荷试管苗生根的影响尽管上述凝固物质都可以作为植物组培的培养基凝固剂，但3种灭菌后的培养基呈现不同的状态(图1)。其中混合物培养基的凝固度最大且具有弹性，呈现微白色、半透明状态，而复配增稠剂培养基凝固度最低，为无色透明状，这2种类型培养基分别在接种20 d和10 d后开始生根(图2)；琼脂的凝固性介

于两者之间，呈现白色，且在接种后5 d开始生根。两者生根速度与琼脂中薄荷试管苗的生根速度相比较慢。琼脂培养基中生根数基本呈直线增长，复配增稠剂培养基中的生根数在15～20 d时增长较快。产生此现象的原因可能是，琼脂培养基呈现白色，相对于呈现无色透明的复配增稠剂培养基，透光较少，而光照较强时虽然有利于有机物质的积累，但植株根系的形成与启动不需要光或仅需要弱光，降低了生根时间[11]。

2.2 不同培养基成分、凝固剂及不同添加量对薄荷根数和根长的影响薄荷试管苗在接种25 d后，各个培养基中薄荷试管苗的生根情况已有明显差异(图3)。

由表1可知,以琼脂为凝固剂的培养基生根数和生根长度都较高，且生根数的标准差相对较小；以混合物为凝固剂时生根情况较为稳定，但生根情况相对于对照组较差，当琼脂和复配增稠剂的组合为b时，薄荷试管苗的生根情况较好；在复配增稠剂中，随着其添加量的增加，生根数减少，生根长度变短。

由表2可知,在以琼脂为凝固剂的培养基中，薄荷试管苗的生根数和生根长度明显高于另外2种类型凝固剂的培养基的生根情况；且都呈现随着凝固剂添加量的增加，生根数和生根长度减少；当以混合物为凝固剂时，当两者添加量为b组合时，薄荷试管苗的生根情况较好。

综合来看，在以琼脂为凝固剂的培养基中，薄荷试管苗的生根情况较为稳定，生根较长且生根数目多；当培养基的类型相同时，各种凝固剂的添加量不同，试管苗的生根数也不相同。以琼脂为例，在MS培养基中，试管苗的平均生根数在11.50～15.18 cm，其平均根长在0.70～1.26 cm，而在1/2MS培养基中，平均生根数在16.73～23.18 cm，而平均根长在0.58～1.30 cm。此原因是随着凝固剂浓度的增加，培养基的通气性，材料与培养基的接触面积减少，即根系吸收的表面积减少，而根系的伸长生长的阻力增大，因而影响了根系的生长[12]；当凝固剂类型及添加量都相同时，培养基类型不同，薄荷试管苗的生根情况也不同，琼脂添加量为7 g/L的MS培养基中，薄荷试管苗生根数为14.75 cm,而在1/2MS培养基中，薄荷试管苗生根数为23.18 cm。原因可能是，MS是常用的基本培养基，其无机盐与离子的浓度较高，为高盐浓度培养基不利于薄荷试管苗器官根的分化，而1/2MS培养基的无机盐浓度相对较低，反而有利于薄荷试管苗根部的分化[13]；在复配增稠剂和混合物为凝固剂的培养基中，薄荷试管苗的平均根长和平均生根数，皆低于对照组中试管苗的生根情况。

表1 MS培养基中不同凝固剂及添加量对薄荷试管苗生根的影响

注：a、b、c分别代表混合物添加时，琼脂和复配增稠剂的3种比例。

表2 1/2MS培养基中不同凝固剂及添加量对薄荷试管苗生根的影响

注：a、b、c分别代表混合物添加时，琼脂和复配增稠剂的3种比例。

3 结论与讨论

在植物组织培养过程中，常用固体培养基的凝固剂为琼脂[8]。在该试验中以复配增稠剂作为凝固剂时，其培养基具有透明度较高、凝固性较低[9]的特点，薄荷试管苗接种后生根时间较长，但生根速度较快，生根情况良好，市场上琼脂的价格为192元/kg，而复配增稠剂为38元/kg，因此当复配增稠剂作为凝固剂使用时，可大大降低生产成本。以混合物作为凝固剂时，在凝固剂、透明度、弹性3个方面均优于琼脂、复配增稠剂单独使用，但生根情况较差。

薄荷试管苗在3种不同类型凝固剂的培养基中的生根情况也不同，对于同一种凝固剂的培养基，因其凝固剂的添加量不同，薄荷生根情况也明显不同，且生根长度和生根数都呈不同的变化趋势，由于试验设计梯度较大，数据虽然呈现一定的变化趋势，但不能判断各凝固剂的最适添加量，可在以后的试验中继续缩小浓度梯度，进行更为精确的试验。但在该试验中，较适合薄荷生根的是添加量为7 g/L琼脂的1/2MS培养基。

不同植物在正常生长发育过程中，所需营养物质的种类和浓度也不同。因而，不同种类植物进行组织培养时，应选择不同的培养基及类型，常见的有MS、1/2MS、White、VW等。该试验选择MS和1/2MS 2种培养基，当培养基凝固剂的种类，培养基的类型不同，薄荷生根情况也不同。

相对于国内其他有关薄荷组织培养中不同外植体、不同激素配比的研究，该试验主要探究培养基对于植物生根的影响，结果表明，在薄荷试管苗培养过程中，使用琼脂为凝固剂，且添加量为7 g/L的1/2MS培养基时，其生根时间最短，生根数和生根长度较高。当结合实际生产应用时，可选择添加复配增稠剂10 g/L的MS培养基，成本较低且生根数较多、生根较长。

在整个试验中，混合物的生根时间较长、速度较慢、生根情况相对较差，并没有查到合理的解释，有待于以后进一步的研究

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The Effects of Different Culture Medium Components on Mint Tube Seedlings Rooting

LAN Wei，HAN Qing

(School of Biological Science and Food Engineering，Fuyang Teachers College,Fuyang，Anhui 236037)

[Objective] The aim was to screen the best medium combination of mint tube seedlings rooting.[Method] With stem section of mint tube seedlings as test materials,the effects of different media composition,the type and amount of coagulant effect on mint tube seedlings rooting were discussed.[Result] In mint tube seedlings cultivation process,using agar as curing agent,and adding amount of 1/2 MS culture medium for 7 g/L,the rooting time was shortest,and root number and root length was higher.[Conclusion] The study provided theoretical basis for the large-scale,high-quality and efficient production of mint tube seedlings,

Mint plantlets; Medium component; Complex thickener; Agar; Rooting

国家自然科学基金项目(31000132)；安徽省教育厅自然科学重点项目(KJ2013A207)；阜阳师范学院省级科研机构委托专项(2011KSLZX05YB)。

兰伟(1973- )，男，安徽阜阳人，讲师，硕士，从事观赏植物种质资源收集保存与利用研究。

2015-03-31

S 567.23+5

A

0517-6611(2015)14-016-03