‘金粉1号’粉蕉高温暗培养组培快繁技术研究

邹 瑜，林 茜，龙 芳，何海旺，赵 明，武 鹏，林贵美，王趣有，李林月，吕朝安

(1.广西农业科学院生物技术研究所，广西 南宁 530007；2.广西植物组培苗有限公司，广西 南宁 530007)

‘金粉1号’粉蕉高温暗培养组培快繁技术研究

邹 瑜1，林 茜1，龙 芳1，何海旺1，赵 明1，武 鹏1，林贵美2，王趣有2，李林月2，吕朝安2

(1.广西农业科学院生物技术研究所，广西 南宁 530007；2.广西植物组培苗有限公司，广西 南宁 530007)

设置6个不同光照和温度的处理组合，研究温度和光照条件对粉蕉组培快繁的影响，探索一套适合‘金粉1号’粉蕉的组培快繁新技术。结果表明，在继代培养阶段，高温暗培养处理继代芽萌动早、分化早、分化快，继代培养25 d时，繁殖系数2.52，有效芽率96.74 %，高于其他处理，发泡芽率5.43 %，显著低于其他处理；生根培养阶段，除常温光培养处理外，高温暗培养处理等处理平均每株苗根数均大于5条，假值成活率高。综合考虑繁殖系数、分化效率、继代苗和生根苗质量、节能等多方面因素，粉蕉组培快繁时，高温暗培养处理组合最优。

‘金粉1号’粉蕉；高温暗培养；组培快繁

粉蕉，又名安南蕉、西贡蕉和奶蕉等，是芭蕉属的杂交栽培种,与香蕉同属芭蕉属(Musa)。目前市场上的主流品种‘金粉1号’具有可食率高，果肉色淡黄或黄色的特点，并因其肉质滑、味甜、具微香而受到广大消费者的喜爱[1]。近几年来在我国南方消费量逐年上升，在北方粉蕉的市场逐步打开，销量逐年增大。粉蕉较香蕉抗寒、抗旱、抗病能力较强，适宜生长的区域较广,利用其抗寒特性将收获期调控到每年4-6月，错开香蕉收获高峰期，可获得较高的经济效益[2]。随着粉蕉产业的扩大，优质健康的粉蕉种苗急需商品化生产，粉蕉的种苗组培快繁技术就显得特别重要。早期的粉蕉组培快繁中，继代培养阶段存在繁殖系数低、“菠萝芽”多、泡芽比例大、单芽率高、周期长(达35～40 d)等问题；生根培养阶段存在生根率低、根数少、根过长、根易脱落等问题，导致粉蕉组培生产出现变异风险大、污染高、生产效率低及生产成本高等弊端。生产上一般通过改变培养基中的植物激素浓度来调节繁殖系数[3-4]。提高植物激素浓度能够提高繁殖系数，但同时会增加变异的风险[5-6]；而降低植物激素的浓度能降低变异率，但繁殖系数也随之降低，均不能保证快速大量繁殖健康优质粉蕉种苗[7]。目前有学者研究不同温度和不同光照对组培苗生长的影响，表明温度对组培苗增殖和生根均有极显著的影响[8-9]，但对粉蕉组培苗光照和温度调控的相关报道很少。本研究通过调节‘金粉1号’粉蕉组培快繁的温度和光照条件，探索出组培快繁的光温条件组合，得到一套完善、成熟的快速繁殖技术，以期形成‘金粉1号’组培苗的配套生产工艺技术路线，应用于规模化生产，在得到较高繁殖系数的同时控制较低的变异率，保证种苗的质量，并提高生产效率。

1 材料与方法

1.1 试验材料

‘金粉1号’粉蕉第5代继代苗。

1.2 试验方法

1.2.1 培养基以及培养条件 培养基：采用MS培养基,继代增殖培养附加6-BA 3.0 mg/L、IBA 0.2 mg/L；生根培养附加NAA 1.0 mg/L、IBA 0.2 mg/L，pH 5.8，高温(121 ℃)下灭菌20 min。培养条件：设置3个温度梯度和2个光照梯度，分别为高温(32±1 ℃)、中温(28±1 ℃)、常温(25±1 ℃)；光(2000 lx，光照12 h/d)、暗(<10 lx，白天遮上所有窗帘，不开灯即可)。继代培养和生根培养第一阶段共设置6个不同光照和不同温度处理组合，分别为：高温暗培养处理、高温光培养处理、中温暗培养处理、中温光培养处理、常温暗培养处理、常温光培养处理。常温光培养即早期的组培快繁光温条件。

1.2.2 继代培养和生根培养 继代培养：培养容器为250 mL(半径6 cm)的广口瓶，每瓶接种5个丛芽，每丛2～3个芽，接种后分别在6个不同处理条件下培养，每间隔6 d分别调查分化情况。以接种25 d时的数据代表各处理的最终结果，25 d时调查繁殖系数、茎粗、株高、有效芽率等。每个处理30瓶。

增殖系数=芽总个数/接种时总芽数

有效芽：生产上能用于进一步继代或生根的芽。

有效芽率( %)=有效芽个数/芽总个数×100

发泡芽：外表组织疏松肿大,叶鞘包裹不紧密的芽。可分为轻度发泡、中度发泡和严重发泡芽。轻度发泡的芽在生产上一般仍用于进一步的继代或生根，因此将其计算在有效芽率内。

发泡芽率( %)=发泡芽个数/芽总个数×100

一个继代周期后，每个处理随机取相同数量的芽数，根据芽直径大小将其分为3个等级。小芽：0<芽粗<2 mm；中芽：2≤芽粗≤3 mm；大芽：芽粗>3 mm。

生根培养：采用规格为10 cm×10 cm的聚丙烯袋装培养基，每袋接种9个芽，采用“分段变光培养”方式培养。第一阶段在6个不同处理条件下培养15 d；第二阶段是将袋装苗从培养室内移出，统一放在具有自然散射光条件的培养棚内培养14 d，调查其株高、根数、生根成苗率等。每个处理30袋。

生根成苗率( %)=完整小植株数/接种的总芽数×100

1.2.3 假植 将少量猪粪(1 %)、少量泥碳土和泥土(大于80 %)混匀，放入营养托盘内，上面覆盖约2 cm厚的河沙，用800倍多菌灵淋施消毒，备第2天假植用。

在假植前打开袋子，取出生根苗,剔除掉那些不完整的小苗(无根或叶子未展开)，小心洗去根部培养基，假植于大棚内上述准备好的托盘内，淋足定根水，盖上小拱棚，每5 d开小拱棚淋水1次，15 d撤掉小拱棚。大棚棚顶盖遮阳网，棚内温度约为35 ℃，假植20 d时调查组培苗的成活率等指标。

成活率( %)=假植成活的苗数/假植的总苗数×100

2 结果与分析

2.1 不同温度和光照对繁殖系数的影响

从图1中可以看出，高温暗培养处理繁殖系数在接种12 d达2.0左右(1.98)，而中温暗培养处理、中温光培养处理、常温暗培养处理、常温光培养处理的则在接种25 d时才达到2.0左右(分别为2.01、1.91、2.02、1.97)，高温暗培养处理比这4个处理快了13 d，在25 d时繁殖系数提高了24.75～31.93 %，说明高温暗培养能促进芽萌动、分化早、分化快，从而缩短了继代周期，使粉蕉常规组培的继代周期从35～40 d缩短为25～30 d，缩短了5～7 d。

图1 继代培养繁殖系数动态变化Fig.1 Multiplication coefficient of bud

处理Treatment接种12d12thofmultiplication接种18d18thofmultiplication接种25d25thofmultiplication高温暗培养Hightemperatureanddarknessculture1.98aA2.05aA2.52a高温光培养Hightemperatureandlightculture1.34bB1.53bB2.20a中温暗培养Moderatetemperatureanddarknessculture1.25bB1.07bB2.01a中温光培养Moderatetemperatureandlightculture1.54bB1.55aB1.91a常温暗培养Normaltemperatureanddarknessculture1.41bB1.59aB2.02a常温光培养Normaltemperatureanddarknessculture1.37bB1.67aAB1.97a

高温暗培养能提高繁殖系数(表1)。接种培养25 d时，高温暗培养处理繁殖系数达2.52，高温光培养处理为2.20，其他处理的繁殖系数都较小。从光照方面来看，高温暗培养处理繁殖系数较高温光培养处理高，但在温度为中、常温条件下，暗培养处理繁殖系数分别为2.01、2.02，光培养处理繁殖系数也几乎接近2.0，因此，高温处理时光照对繁殖系数影响较大，但在中、常温处理时，光照条件较温度条件对繁殖系数的影响较小。总体上温度较光照对繁殖系数的影响贡献更大

2.2 不同温度和光照对继代苗质量的影响

由表2可知，继代培养阶段，在试验设定的温度和光照条件下，随着培养温度的降低，有效芽率逐渐减少，高温暗培养处理有效芽率最大，为96.74 %，常温光培养处理有效芽率最小，为73.75 %；而在相同温度条件下，暗培养有效芽率略高于光培养。因此，高温暗培养最能提高有效芽率。继代芽展开的叶片和长出的根会增加转接时污染的风险、增大工作量，降低工作效率。如表2所示，继代苗展开叶片数和生根与否主要受光照影响。暗培养处理较光培养处理芽展开叶片数较少，高温暗培养处理芽展开叶片数甚至为0；光培养处理展开叶片数随温度的升高而增多。暗培养处理继代苗几乎不生根，而光培养处理生根较多。因此，高温暗培养处理更有有利于继代，降低转接时的污染风险，提高工作效率。发泡芽是衡量继代培养芽异常和变异的一个重要指标，发泡芽越多，说明继代芽越异常，变异的风险越大[8]，芽发泡也不利于进一步的转接。高温暗培养处理发泡芽率最小，仅为5.43 %，显著低于其他5个处理，说明高温暗培养处理继代芽质量好。

表2 继代芽成芽率及生长情况

表3 继代25 d不同大小芽比例

继代芽过大，容易形成独芽，分化率低，甚至不能用于转接而只能用于生根或者丢弃。由表3可知，光培养处理大芽比例变化幅度大，为1.35 %～32.4 %，而暗培养处理大芽比例随温度变化的幅度不大，为8.11 %～12.16 %，同时暗培养处理芽在25～32 ℃的温度范围长势较为整齐，利于生产。在试验设定条件下，常温暗培养和常温光培养处理小芽率分别达到36.94 %和32.43 %，在实际生产过程中即使再增加5 d的培养，小芽率仍然较高，但是高温暗培养处理的小芽率却降到20 %以下。

2.3 不同温度和光照对生根苗及假植的影响

由表4可知，在生根培养阶段，以高温暗培养处理生根成苗率最高，达100 %。在相同的光照条件下，生根成苗率随温度的增高而增大，高温暗培养处理较中温暗培养处理高6.7 %，较常温暗培养处理高17.8 %；在相同温度下，高温和中温的暗培养处理生根苗成苗率优于光培养处理，而常温下暗培养和光培养处理生根成苗率相差不大，且与中温光培养处理相近。实际生产中的粉蕉组培生根苗的根数达到5条或以上、展开绿叶数达到2片或以上均可以满足假植的需求，假植成活率较高。本试验除常温光培养处理外，其他5个处理平均每株苗根数均大于5条，且生根苗苗高、平均每株苗的根数以及展开叶片数均满足以上条件且差异均不显著，均能达到目前生产上要求。

假植前，去掉无根苗，所有处理完整小苗假茎硬朗，叶色有光泽。在清洗小苗根部培养基时发现，常温光培养处理的生根苗根系较易脱落，需要很小心清洗，而其他5个处理根系不易掉落，工作效率高。将完整小苗假植在事先准备好的营养托盘上，假植20 d时，所有处理苗成活率达96 %以上，均新抽生约4片绿叶,苗高及假茎粗差异不显著且达到假植苗生长要求。

2.4 不同光照培养方式的能耗及空间利用评价

生产上用单层长宽为1.5 m ×0.5 m的培养架，每个架子4层。在继代暗培养条件下，培养瓶可以层叠放置，每架可摆放1008瓶，而光培养时培养瓶不能叠放，每架只能摆放432瓶，因此，继代暗培养方式较光培养方式空间利用率提高133.33 %。光培养时每层架子安装2个40 W的灯管，一个培养架每个继代培养周期(统一按25 d计算)折合用电96.00度，进行继代暗培养则可以节省这部分能源耗费，同时还增强了生产安全性。因此，继代暗培养对减少能耗、提高空间利用率、提高组培生产效率、降低生产成本及提高效益有显著效果。

表4 生根苗成苗率及生长情况

表5 沙培苗成活率及生长情况

3 讨 论

本研究结果表明，通过高温暗培养可获得较理想的繁殖系数，继代芽萌动早，分化早、分化速度快，且出芽整齐，发泡芽率低；得到的生根苗成苗率高，假茎韧性好，不易折断，根多且不易脱落，生根苗苗高以及展开叶片数均能达到生产要求，且假植成活率高。有研究表明较短时间暗培养有利于分化[10-12]，但也有一些生产者在生产香蕉组培苗时发现暗培养或强光照可能会诱发组培苗劣变。本研究形成的粉蕉组培苗生产工艺技术在控制培养基中激素含量在较低范围的情况下，通过调控光温条件，在高温暗培养条件下不但获得生产上理想的繁殖系数，且得到的粉蕉组培苗劣苗少，变异率极低，种苗健康。

早期传统粉蕉组培快繁，在继代培养阶段不仅分化少，芽还过于粗大，且易出现蕉芽只有叶鞘而无“心”的空心现象，或者出现蕉芽外表组织疏松肿大、不结实的发泡现象[9]，这都不利于继续扩繁和转接，而本研究通过高温暗培养的方式克服了这些问题，继代芽大小适宜，发泡芽率仅为5.43 %。早期粉蕉组培生根苗过于粗大、根数少，商品性不够理想，影响生产中育苗的成活率。前期试验及研究中通过使用激素来提高生根率，但效果都不大理想。有学者在温度对香蕉组培瓶苗根系生长的影响研究中发现，不同光照和温度条件下平均每株根数差异显著[13]。本研究在高温暗培养、高温光培养、中温暗培养、中温光培养和常温暗培养处理组合条件下，平均每株苗生根数均达到7～9条根，较常温光培养处理(早期的粉蕉组培光温条件)显著提高，且小苗假植后成活率高，小苗假茎硬朗、青绿，具有3～4片新抽叶，叶绿而有光泽，达到生产要求。

结合繁殖系数、分化效率、继代苗和生根苗质量等多方面因素，粉蕉组培快繁时，高温暗培养条件组合最适合，由此总结得到一套完善的快速繁殖技术，并已形成‘金粉1号’组培苗成熟配套的生产工艺技术，应用于实际生产。

[1]邹 瑜,林贵美,牟海飞,等.粉蕉新品种‘金粉1号’的选育[J].中国南方果树,2011, 40(1):47-48.

[2]邹 瑜,吴代东,牟海飞,等.广西香蕉寒害冻害等级指标及发生规律研究[J].西南农业学报, 2011,24(3):941-944.

[3]牟海飞,莫磊兴,李朝生,等.粉蕉小茎尖培养和快速繁殖[J].广西农业科学,1999(3):151-153.

[4]李芸瑛,余淦新,梁 廉.适当浓度的调节剂和活性炭对粉蕉组培的影响[J].肇庆学院学报, 2001, 22(2):48-49.

[5]张海保,朱西儒,张云开,等. 香蕉试管苗变异因素的初步研究[J].广西植物,1996(2):175-175.

[6]陈豫梅,陈厚彬.香蕉快速繁殖技术研究进展[J]. 广东农业科学,2001(5):22-24.

[7]邹 瑜,林贵美,韦华芳,等.香蕉组培苗的生产技术与变异株率关系的研究总结[J].广西园艺,2008, 19(6):20-22.

[8]郑洪立,王季槐,叶春海,等.温度和光照对香蕉组培苗增殖和生根的影响[J].广西农业科学,2007, 38(4):368-369.

[9]邹 瑜,林贵美,韦华芳,等.香蕉组培苗的生产技术与变异株率关系的研究总结[J].广西园艺,2008, 19(6):20-21.

[10]师校欣,杜国强,高 仪,等.黑暗培养对苹果组培快繁及叶片再生的影响[J].河北农业大学学报,2004, 27(4):18-21.

[11]徐定炎,何阳鹏.种坯处理、不同激素浓度在暗培养条件下对多年生黑麦草愈伤组织诱导的影响[J]浙江林业科技,2002, 23(2):16-19.

[12]陆顺教,易双双,任 羽,等.TDZ和暗培养对蝴蝶兰叶片不定芽发生的影响[J].热带农业科学,2015,35(7):22-26, 35.

[13]黎兆安,周祖富,艾素云,等.温度对香蕉组培瓶苗根系生长的影响[J].广西农业科学, 1997(5):232-233.

(责任编辑 王冠玉)

Study on New Technology of Tissue Culture and Rapid Propagation under High Temperature and Darkness of Dwarf Banana of ‘Jinfen No.1’

ZOU Yu1*, LIN Qian1, LONG Fang1, HE Hai-wang1, ZHAO Ming1,WU Peng1， LIN Gui-mei2,WANG Qu-you2, LI Lin-yue2, LV Chao-an2

(1.Biotechnology Research Institute, Guangxi Academy of Agricultural Sciences, Guangxi Nanning 530007, China；2. Guangxi Plant Tissue Culture Seedlings Limited Company, Guangxi Nanning 530007,China)

6 different treatment combinations of light and temperature were set to study the efficiency of tissue culture and rapid propagation of dwarf banana in order to explore a new tissue culture and rapid propagation technology of dwarf banana of ‘Jinfen No.1’. The results showed that in the subculture of stages, the differentiation of buds was more early and rapid, the multiplication coefficient of bud was 2.52 at the 25 d under high temperature and darkness condition; the rate of effective buds reached 96.74 % which was higher than other treatments and the rate of foam buds was 5.43 % which was significantly lower than other treatments. In the rooting stage, the average number of roots per plant seedlings was more than 5 except the ordinary temperature and light treatments, the survival rate was high when the plantlets were transplanted. High temperature and darkness treatments were optimum when the multiplication coefficient, differentiation efficiency, quality of seeds and energy consumption were composited.

Dwarf banana ‘Jinfen No.1’；High temperature and dark culture；Tissue culture and rapid propagation

1001-4829(2016)12-2950-05

10.16213/j.cnki.scjas.2016.12.032

2016-08-20

现代农业产业技术体系专项(CARS-32-15)；广西农业科学院基本科研业务专项(桂农科2015YT54)；广西农业科学院科技发展基金项目(桂农科2016JZ03)

邹 瑜(1965-)，男，广西容县人，研究员，研究方向为香蕉栽培与育种，E-mail：zy@gxaas.net。

S668.1

A