不同蔗糖浓度及光周期对栝楼试管苗微块根诱导的影响

（长江大学园艺园林学院，湖北 荆州 434025）

栝楼（Trichosanthes kirilowii Maxim）是一种多年生缠绕性藤本植物，有较高的药用价值和营养价值[1]。利用组织培养技术能在较短时间内繁殖大量遗传稳定、田间表现一致的优质种苗，有利于迅速实现优良品种的大面积推广。目前，栝楼的脱毒、快繁体系已取得重要进展[2～4]。然而，试管苗通常培养于无菌的封闭环境中，气体交换少、温度恒定和相对湿度高，导致试管苗叶片表面蜡质层发育不良、根系吸收能力弱及光合作用能力下降[5]，在驯化移栽过程中试管苗会遭受严重的环境胁迫，从而影响植株的移栽成活率。此外，试管苗移栽需经过清洗根系、驯化、生长管理等繁琐且费时费力的工作，成本极高。离体诱导的微块根具有体积小、易移栽、耐贮存和繁殖系数高等优点[6]，在生产中可替代试管苗，应用潜力巨大。以栝楼试管苗为试材，探讨了不同浓度蔗糖及不同光周期组合对试管苗块根诱导的影响，为栝楼离体快繁及微块根诱导提供研究基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

以继代保存的栝楼试管苗为材料，在超净工作台上切取带芽单节茎段（长1.5～2.0cm），接种于生根培养基（1/2MS+0.5mg/LNAA+2 g/L 蔗糖+7.5g/L 琼脂+0.5g/L 活性炭，pH 值5.8）上，以获得足够数量的试验材料。培养条件为温度25℃，光强为2000～2200 Lx，光照时间为14 h/d。当幼苗根长0.5～1.0cm 时，及时转移至块根诱导培养基中培养。

1.2 块根的离体诱导

采用双因素试验比较不同处理对栝楼试管苗不定根和块根诱导的影响。因素一为蔗糖浓度，即以含有0.5mg/L NAA 的1/2MS 培养基为基本培养基，分别添加20（对照）、50、80、110g/L 蔗糖，所有培养基均添加7.0 g/L 琼脂，pH 值5.8。因素二为光周期，分别设置8、12和16h/d。将上述获得的小苗分别接种于上述4 种培养基中，每种培养基接4 瓶，每瓶接种3 株。接种后分别置于3 种不同光周期条件下培养（见表1），试验重复3次。

表1 蔗糖及光周期对栝楼试管苗不定根生长的影响处理

表2 蔗糖及光周期对栝楼试管苗不定根生长的影响处理方差分析ANOVA Summary Table

表3 蔗糖及光周期对栝楼试管苗块根诱导的影响

表4 蔗糖及光周期对栝楼试管苗块根诱导的影响方差分析ANOVA Summary Table

1.3 根系形态分析

培养60d 后从培养基中取出小苗，统计每株小苗块根数（直径≥2.5 mm）。采用EPSON 扫描仪采集各处理完整根系的图片后，利用WinRHIZO 根系分析软件分析根系形态参数。每处理随机挑选6 株小苗，重复3次。

1.4 统计分析

利用SPSS 16.0 软件分析所测得的数据。采用LSD检验方法进行各观测值平均数间的差异显著性检验方差分析，采用Two-Way ANOVA 分析不同浓度蔗糖和不同光周期对栝楼试管块根诱导的影响。所有数据以平均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 蔗糖及光周期对栝楼试管苗不定根发生的影响

由表1 可知，随着培养基中蔗糖浓度的升高，小苗平均不定根数量总体呈下降趋势，高浓度的蔗糖显著抑制了不定根的分化，20 g/L 蔗糖最有利于根的再生。

对于小苗平均总根长而言，处理A 得到了最大总根长，除处理B 和处理D 外，显著高于其它9 个处理。小苗不定根最小平均表面积出现在110g/L 蔗糖和16 h/d 光照组合（处理L）中，仅有19.05mm2，除了处理K外，显著低于其它蔗糖和光周期组合。小苗不定根最小平均体积同样出现在处理L 中，而最大值出现在50g/L蔗糖和16h/d 光照组合（处理F）中。方差分析结果表明，蔗糖浓度对小苗不定根数量、不定根总长、不定根总表面积及不定根总体积均有极显著的影响（p＜0.01），而光周期对这些不定根形态指标没有显著影响。蔗糖浓度与光周期互作对不定根数量和不定根总长没有显著影响，对不定根总表面有极显著影响，而对不定根总体积有显著影响（p＜0.05）。

2.2 蔗糖及光周期对栝楼试管苗块根诱导的影响

由表3 可知，蔗糖对小苗形成的块根数量、块根平均体积、块根平均表面积和块根平均体积均有极显著的影响（p＜0.01）。光周期对小苗形成的块根数量和块根平均体积有极显著的影响，对块根平均表面积和块根平均体积有显著的影响（p＜0.05）。不仅如此，块根数量、块根平均体积及块根平均表面积均受蔗糖和光周期互作的极显著影响，而块根平均体积也因这种互作影响显著。在所有12 个诱导块根的处理中，处理G 诱导的块根数量达到1.67 个/株，块根平均直径达到3.34mm，显著高于其它处理。然而，处理G 诱导的块根平均表面积和平均体积偏小，这可能是由于三角瓶中营养物质有限，不能提供块根进一步膨大所需的营养。蔗糖浓度为20g/L 时，无论采用何种光周期都没有块根的出现，而当蔗糖浓度为80g/L 时块根数量随光照时间的延长而减少。这说明栝楼离体块根的形成需要合适的蔗糖浓度和适宜的光周期，研究表明G 处理是块根诱导的最优组合。

3 讨论

目前，微块根的离体诱导已在粉葛[6]、太子参[7]、地黄[7]、木薯[8]等作物中已有相关报道。一般而言，蔗糖浓度、光周期、植物生长调节种类和比例等因素对块根形成有重要的影响。较高浓度蔗糖具有刺激器官分化的功能，研究同样发现，蔗糖浓度对栝楼试管苗形成的块根数量、块根平均体积、块根平均表面积和块根平均体积均有极显著的影响。研究表明，光周期对试管苗形成的块根数量和块根平均体积也有极显著的影响，并且蔗糖和光周期的互作对块根的诱导也有极显著影响。严华兵等[9]研究发现：8 h/d 的光照、50g/L 蔗糖促进了栝楼试管苗块根的形成，这与本研究得到的块根诱导的适宜光周期一致。但与本研究中块根诱导的最适宜的蔗糖浓度不一致，这可能是由于栝楼基因型的差异导致。

采用茎尖分生组织离体培养获得脱毒苗，可克服栝楼种子繁殖和常规无性繁殖中遇到的问题，提高繁殖系数。然而，试管苗驯化移栽工作量大，苗木运输成本高，植株移栽过程中死亡的现象较普遍。因此，在培养容器中离体诱导栝楼块根并使其膨大，可以大大提高栝楼试管苗的成活率，对加快栝楼脱毒苗的推广具有重要的意义。温度和生长调节剂对块根离体诱导的影响、离体诱导的微块根如何进一步膨大及块根的萌芽和贮藏等，还有待于进一步研究。