‘黄老门’姜茎尖离体培养技术研究

高 然，关秋竹，高新华*（山东省泰安第一中学，山东泰安 7000；山东省果树研究所）

姜（Zingiber.officinale Rosc.）属姜科姜属多年生草本植物，我国姜栽培历史悠久，资源丰富，地方品种颇多。姜生产上主要是通过老熟的地下根状茎进行繁殖，繁殖系数低，种姜用量大，容易通过种姜传播病害，且长期无性繁殖将导致种性退化、长势减弱、抗逆性减弱、产量降低。近年来，国内外对姜组培快繁、无病毒苗繁育技术研究已经取得长足的进步[1-3]，但在植物组织培养中不同科属或同属不同种间植物对培养基有着不同的专一适应性。本研究以我国优良地方品种‘黄老门’姜为试材，研究了不同种类和浓度的植物生长调节剂对丛生芽诱导、增殖、成苗以及生根的影响，并研究了不同的驯化处理对生根组培苗移栽成活率的影响，旨在建立‘黄老门’姜组培快繁及驯化移栽技术体系，为通过组织培养途径进行‘黄老门’姜提纯复壮，无病毒种苗繁育以及品种改良提供理论和技术支持。

1 材料与方法

本试验以‘黄老门’姜为供试材料，选取无病虫害、色泽好的种姜，洗净后28±2℃催芽，约30d后出芽，取长1.5cm左右的初生芽作为外植体，手工除去肉眼可见污渍，流水冲洗30～60min。75%酒精消毒30s，再置于2.0%次氯酸钠溶液中振荡杀菌8min，无菌水清洗3次备用。培养基：以MS培养基为基本培养基，附加3%蔗糖和0.7%琼脂，不同培养阶段加入不同浓度的生长素和细胞分裂素，高压灭菌前将pH值调至5.8，经121℃（1.1 kg/cm2）灭菌20 min后备用。培养条件：温度26±2℃；光照时间：16h/d；光照强度：45±5μmol/m2。将生根后的组培苗进行不同的驯化处理，分别是：A组培室开盖驯化和B温室开盖驯化。以温室营养钵直接移栽为对照。驯化第1天开盖时间为30min，以后每天逐渐延长，驯化天数为9d。驯化后移栽至8cm×8cm的营养钵，基质为草炭/蛭石（1/1），置于日光温室并进行遮荫。以温室营养钵直接移栽为对照。

2 结果与分析

2.1 丛生芽的诱导及继代培养

姜茎尖在不添加任何激素的培养基上不能进行分化，单独使用细胞分裂素BA时，丛生芽的效果也不是很理想，当BA为1.0mg/L时只抽单芽，虽然BA为2.0mg/L时，可以诱导形成丛生芽，但芽小且不能正常生长（表1）。当生长素和细胞分裂素同时存在时才能很好地诱导丛生芽，其中1.0mg/L BA+0.6mg/L NAA和1.0mg/L BA+0.2mg/L NAA组合的诱导效果好，培养20d后，诱导率达到100%，且丛生芽生长正常。

表1 激素对姜丛生芽诱导及增殖的影响

诱导形成的丛生芽分别在相同培养基上进行继代培养，可以通过芽基部和腋芽进一步增殖，以腋芽增殖为主培养30d和90d后统计增殖系数。1.0mg/L BA+0.6mg/L NAA组合在培养90d后增殖系数达到8.8，为黄老门姜茎尖丛生芽诱导及增殖的最佳激素配比组合（表1）。之后丛生芽在最适培养基上每隔1～2个月分切转接1次，平均增殖率可达每月9倍。

2.2 生根及壮苗培养

丛生芽培养至30d即可形成许多不定根，分化根比分化芽容易得多。这使得幼苗移至营养钵和大田的成活率大大提高。NAA对生根不是绝对必须的。但随着NAA/BA比值的增大，根数增多且健壮度增加。不过，NAA质量浓度较高时，姜芽苗生长表现出细弱徒长趋势，不利于移栽成活及移栽后的生长[4]。培养200d后按具有展开叶的单株来统计成苗数。单独补加BA可成苗，但苗发育极不整齐。当同时补加BA和NAA时，平均每个茎尖成苗数分别达到4.6（1.0mg/L BA+0.2mg/L NAA）、5.6（1.0mg/L BA+0.6 mg/L NAA）和 4.9（2.0mg/L BA+0.6mg/L NAA）。综合丛生芽发育及生根情况，2.0mg/L BA+0.6mg/L NAA组合增殖系数为4.9，每芽生根数6.1，且组培苗发育整齐，为黄老门姜丛生芽成苗及生根的最适培养基。

表2 激素对姜组培苗成苗及生根的影响

2.3 组培苗驯化和移栽

将组培苗进行不同的驯化处理（A组培室开盖驯化和B温室开盖驯化）9d，以温室营养钵直接移栽为对照。1个月后，统计不同驯化处理对试管苗移栽成活率及生长的影响（表3）。未进行驯化处理的生姜苗（对照）在移栽后即出现严重的萎蔫现象并且全部死亡。处理A和处理B的组培苗移栽成活率分别为66.7%和93.3%，处理B显著高于处理A。移栽1月后，各处理组培苗都有一定的生长并且有新叶展开。处理B生姜苗平均株高略高于处理A，叶面积也大于处理A，但差异不明显。平均新叶数方面，处理B也优于处理A。从成活率和植株生长情况综合考虑，处理B为试验中得到的较好的驯化方式。

表3 不同驯化处理对姜组培苗移栽成活率及生长的影响

3 讨论

激素是诱导芽分化关键物质，对植物组织培养成败起着决定性作用。本研究对‘黄老门’姜芽分化过程的研究表明，细胞分裂素BA对丛生芽的分化起着重要的作用，生长素NAA对芽的分化有促进作用，两者具有相互增益效应，且生姜组培增殖与生根可同步进行，从而降低培养成本，缩短培养时间，提高组培效率。黄菊辉[5]在四川红爪姜茎尖培养中叶观察到相同的情况。林碧英等[6]对福建生姜研究表明，茎尖在MS+1.5 mg/L BA+0.1mg/L NAA培养基上，芽的分化率最高，达76.9%。一般认为NAA是生根必需的，但本试验在没有补加NAA的MS培养基上也观察到根的分化，只是在数量与质量上明显不如添加了NAA的处理。

驯化即炼苗过程，既需要接触实际生产中的外界条件，又需要逐步适应，驯化能明显提高多种植物组培苗移栽后的成活率。本次试验中未进行驯化的生姜苗在移栽后全部死亡，而在组培室开盖驯化和温室中开盖驯化的姜苗在移栽后成活率分别达66.7%和93.3%。温室中开盖驯化是试验得出的较好驯化方式，这与潘学峰等的研究结果相似[7]。关秋竹等在对姜组培苗的驯化研究中，也发现温室中开盖驯化能显著提高植株的成活率；并且观察到在驯化过程中，植株在光合能力、叶绿体结构、叶片的保护酶活性等方面发生了一系列的变化，这些变化保证了植株移栽后的成活率[8]。在组培室开盖驯化时组培苗不能得到于温室条件相近的外界条件，因此在移栽入温室后姜苗依然会遭受一定的环境胁迫，也就表现为其较低的成活率。试验中还发现，即使对于驯化后的姜苗移栽后的遮荫也是非常重要，未进行遮荫处理的姜苗，移栽后即发生严重的光氧化和光漂白现象，叶片褪绿，死亡。黄菊辉报道营养钵浇Holgland营养液易于移栽后植株的成活[3]。在本次试验过程没有浇灌任何营养液，旨在达到经济节约的目的。从试验结果看，运用草炭/蛭石（1/1）的移栽基质，不再浇灌任何营养液的处理是可行的，而且仍可达到较高的移栽成活率这为姜组培与生产实际结合提供了一些有效经验。

（收稿：2018-05-08）