甘蔗腋芽外植体生长影响因素分析

罗晟昇，韦海球，蒋亚琴，陈海生，唐利球

（广西南亚热带农业科学研究所，崇左龙州532415）

甘蔗腋芽外植体生长影响因素分析

罗晟昇，韦海球，蒋亚琴，陈海生，唐利球*

（广西南亚热带农业科学研究所，崇左龙州532415）

以桂糖46号为试验材料，通过培育不同形态和部位的甘蔗茎段，并对甘蔗腋芽的发芽率，腋芽苗的株高和假茎粗进行测量和分析，探讨健壮的甘蔗腋芽苗外植体培育方法。试验结果表明，不同形态和部位的甘蔗茎段对腋芽萌发及生长均具有一定程度的影响，但以不同部位的茎段对腋芽萌发及生长影响最为明显。甘蔗茎中部位置的茎段其腋芽萌芽率和腋芽苗的株高、假茎粗与蔗头和蔗尾位置的茎段相比具有明显的优势。在甘蔗腋芽苗组培过程中获取健壮的甘蔗腋芽苗，需选择甘蔗茎中部位置的茎段进行腋芽苗培育，甘蔗茎段的长短和茎径对腋芽苗影响较小，不需筛选。

甘蔗；腋芽；组织培养；发芽率；株高；假茎粗

甘蔗是我国主要的糖料作物，推广繁育甘蔗优良新品种是促进甘蔗高产高糖的首要条件。为加快甘蔗优良新品种的繁育速度，常采用植物组织培养技术对甘蔗优良新品种进行培育[1-4]。甘蔗的组织培养主要有两个技术途径，一种为愈伤组织诱导分化途径，另一种为腋芽诱导途径[5]。由于愈伤组织诱导分化存在一定程度的变异，为确保甘蔗的种性，因此在新品种组培中一般采用腋芽诱导途径[6-7]。获取甘蔗腋芽苗是组织培养的首要条件，而健壮的甘蔗腋芽苗对外植体建立具有推动作用。健壮的外植体在灭菌过程中对杀菌剂的抵抗能力和恢复生长能力更强，更有利于外植体的无菌操作，同时健壮的外植体在芽的萌发和分蘖等同样具有优势，因此如何获取健壮的甘蔗腋芽苗是确保外植体快速生长的重要的一环。目前，对于甘蔗外植体的研究主要集中在甘蔗品种、褐化的防控技术及外植体诱导培养基等方面研究，对于健壮的甘蔗腋芽外植体诱导技术鲜有报道[8-9]。本试验以甘蔗优良新品种桂糖46号为试验材料，比较不同形态和部位的腋芽对甘蔗腋芽的萌芽率、腋芽苗的株高和假茎粗的影响，明确适合甘蔗腋芽外植体诱导培育的技术措施，为甘蔗腋芽苗组培过程中选择甘蔗茎段诱导腋芽外植体提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料采自广西南亚热带农业科学研究所甘蔗种质资源圃，品种为桂糖46号。试验材料种植时间为2016年3月13日，试验材料获取时间为2016年12月16日。

1.2 试验方法与数据处理

1.2.1 试验设计 试验根据甘蔗茎段的长短、茎径和部位分为A、B、C三个因素，其中A为不同长短的甘蔗茎段，A1≤5cm，5cm＜A2≤10cm，A3＞10cm；B 为不同粗细的甘蔗茎段，B1≤25mm，25mm＜ B2≤30mm，B3＞30mm；C为不同部位的甘蔗茎段，从甘蔗尾部开始，C1：第1~5节，C2：第6~10节，C3：第11节之后。

1.2.2 试验过程 试验在广西南亚热带农业科学研究所科研楼进行。清洗甘蔗茎表面，并根据试验设计将甘蔗茎砍为单芽段，选取带有正常腋芽的茎段进行分类。将分类好的茎段放入52℃的恒温水浴锅中温烫30min，捞出后浸泡1000倍液的甲基托布津[10]。将处理好的甘蔗茎段置于托盘上，覆盖保水基质后放入恒温培养箱进行暗培养，温度设置为30℃，每天浇水1～2次，保持基质湿润，培养时间为12d。

1.2.3 测定方法 在恒温培养箱中培养12d，记录甘蔗茎段腋芽的发芽率，甘蔗腋芽苗的株高和假茎粗。

1.2.4 数据处理 试验数据采用Excel 2007和DPS7.05进行数据整理和分析。

2 结果与分析

2.1 不同形态和部位的甘蔗茎段的腋芽苗生长情况

培养结果如表1所示，A因素间处理均未达到显著水平，B因素中各项数据同样未达到显著水平，C因素中各处理差异较大。

2.2 不同形态和部位的甘蔗茎段对腋芽发芽率的影响

由表1和图1可知，不同处理甘蔗腋芽发芽率存着变化，A因素和B因素处理间差异均未达显著水平，C因素处理间差异较为明显，处理C1显著低于处理C2，处理C3极显著低于处理C2，此外处理C1、处理C2、处理C3的成活率呈先升后降的趋势。结果说明甘蔗茎段的长短和茎径对甘蔗腋芽发芽率影响均不明显，不同部位茎段的腋芽发芽率变化较大，甘蔗头部和甘蔗尾部的茎段其腋芽发芽率比较低。

2.3 不同形态和部位的甘蔗茎段对腋芽苗株高的影响

由表1和图2可知，不同处理间甘蔗腋芽苗株高存在一定变化，

A、C均呈梯度上升，但A因素和B因素间的处理对腋芽苗株高的影响较小，均未达到显著水平，C因素间的处理其腋芽苗株高变化较大，处理C1、处理C2、处理C3的株高呈明显上升的趋势，处理C1和处理C3达到了极显著水平。结果说明甘蔗茎段越长、茎径越大更有利于甘蔗腋芽苗的株高，但效果不明显，而不同部位的甘蔗茎段对甘蔗腋芽苗株高影响较大。越靠近甘蔗头部的茎段，对腋芽苗的株高越有利。

表1 不同甘蔗茎段对腋芽苗生长影响

图1 不同甘蔗茎段腋芽发芽率比较

图3 不同甘蔗茎段腋芽苗假茎粗比较

图2 不同甘蔗茎段腋芽苗株高比较

2.4 不同形态和部位的甘蔗茎段对腋芽苗假茎粗的影响

由表1和图3可知，不同甘蔗茎段对腋芽苗的假茎粗均有不同程度的影响。A因素和B因素间各处理差异较小，假茎粗随着甘蔗茎段的长度和茎径的增加小幅度变粗，C因素间各处理差异较大，越靠近甘蔗头部的茎段，腋芽苗的假茎粗呈下降的趋势，处理C1和处理C2的假茎粗显著高于处理C3，处理C1比处理C2的假茎粗大0.53mm，但未达到显著水平。结果说明不同甘蔗茎段的长短和茎径对腋芽苗假茎粗的影响不大，而不同部位的甘蔗茎段对腋芽苗假茎粗影响较大，越靠近甘蔗头部位置的茎段所萌发的腋芽苗越细，不利于获得假茎粗较粗的甘蔗腋芽外植体。

3 结论

试验结果表明，不同形态和部位的甘蔗茎段对诱导腋芽萌发及生长均具有一定的影响，特别是不同部位的腋芽对腋芽的萌发和腋芽苗的生长影响较大，这与杨柳等研究结果相似[11-13]。甘蔗头部和甘蔗尾部的茎段其腋芽发芽率较低，甘蔗茎段从甘蔗尾部到甘蔗头部，其腋芽萌发出的腋芽苗高度逐渐增高，但假茎粗逐渐下降。因此要获取健壮的甘蔗腋芽苗，应选取甘蔗中部位置的茎段作为培育材料。此外，甘蔗茎段的长度和粗细对腋芽萌芽率，腋芽苗的株高和假茎粗影响不大，不需经过筛选，在甘蔗茎段处理过程中，可将甘蔗茎段砍短，以节约育苗空间。

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Analysis of Influence Factors on Growth of Axillary Bud Explants in Sugarcane

LUO Sheng-sheng，WEI Hai-qiu，JIANG Ya-qin，CHEN Hai-sheng，TANG Li-qiu*
（Guangxi South Subtropical Agricultural Scientific Research Institute,Chongzuo Longzhou 532415,Guangxi）

Sugarcane GT46 as an experimental material,through the cultivation of sugarcane stem segments with different shapes and positions,measured and analyzed the germination rate,plant height and cauloid diameter of sugarcane from axillary buds,to explore the method of explant culture of robust sugarcane axillary bud seedlings.The results showed that,the different shapes and positions of stem segment of sugarcane certainly affected their germination and growth.The germination and growth of axillary bud were most obviously affected by the stem segments at different positions.In the middle of sugarcane stem segment were obviously superior to top and tail of stem segment in the bud germination rate,plant height and cauloid crude of axillary bud seedlings.It is necessary to select stem segments at the middle part of sugarcane stem so as to acquire vigorous axillary bud seedlings.The stem length and stem diameter of sugarcane have little influence on axillary bud seedlings,and need not to be screened.

sugarcane;axillary bud;tissue culture;germination rate;plant height;cauloid crude

S566.101

A

1007-2624（2017）06-0032-02

10.13570/j.cnki.scc.2017.06.009

2017-06-14

广西壮族自治区直属公益性基本科研项目（GXNYRKS201603）；现代农业产业技术体系建设专项（nycytxgxcxtd-03-01-B1）；崇左市科技计划项目（崇科FB2017003）；广西科学研究与技术开发计划项目（桂科攻1598006-1-1E）。

罗晟昇（1988-），男，广西北海人，大学本科，助理农艺师，主要从事植物生理生化研究。Email：luost391@163.com

唐利球（1979-），男，硕士研究生，高级农艺师，主要从事甘蔗选育种及生物技术研究。Email：tangliqiu-726@163.com