不同品种矾根组培快繁生长对比试验

陈芳芳，陈相涛*，王方，李锌

(1.杭州木木生物科技有限公司,浙江 杭州 311300；2.杭州市临安区农业农村局,浙江 杭州 311300)

矾根(Heucheramirantha)，又名珊瑚铃，为虎耳草科矾根属多年生草本植物，原产于美洲中部，具有喜半荫耐全光、耐旱性和耐寒性等生理特性[1]。矾根品种繁多，每个品种具有不同的叶色和独特的叶形，且不同的季节、环境和温度下叶片的颜色还会有丰富的变化，具有良好的观赏性和景观效果。目前，矾根是我国国内热门研究的园林景观植物之一，在林下地被、庭院色块中具有广泛的应用[2-3]。另外，矾根深受家庭园艺小型花卉爱好者的喜爱，园艺需求量逐渐增加。

矾根的传统繁殖方式有播种、叶插和分株。只有部分矾根品种可以通过播种的方式繁殖，但不能很好地保留母本性状，并且繁殖周期相对较长，种子发芽慢且不整齐[4]；叶插和分株繁殖方式受季节和原材料的限制，繁殖速度慢，不能满足市场需求。组培快繁技术具有条件可控、生长周期短、繁殖系数高、能够保持植物的优良性状、提高劳动生产效率等优点。因此，建立组织培养快速繁殖体系是解决矾根优良品种种苗短缺的最有效途径。

在对多个矾根品种的组培快繁试验中发现，不同品种在增殖期间的激素用量差异比较大，针对这个问题，本论文以金秋和黑曜石2个品种为例，做激素对比试验。

1 材料与方法

1.1 材料

2020年春季，在木木生物基地的育苗棚内，随机选取生长健壮、性状优良的矾根幼苗的顶芽作为试验材料。

1.2 方法

1.2.1 外植体的筛选

从4月下旬到6月下旬，每15 d采1次外植体，采集无病虫害的幼嫩植株的顶芽作为外植体。带回实验室的外植体用洗洁精清洗表面的尘土，流水冲洗30 min，将外植体转入超净工作台，用70%乙醇清洗10 s左右，用无菌水清洗3次，再用0.1%升汞溶液浸泡4～5 min，并轻轻搅动，用无菌水漂洗5次，取出后用无菌滤纸吸干多余水分后备用。将消毒后的外植体接种至基本培养基(MS)+6-苄氨基嘌呤(6-BA)0.5 mg·L-1+萘乙酸(NAA)0.1 mg·L-1培养基上培养，每瓶培养基接种1个顶芽，每次接种50瓶。

1.2.2 继代培养基的筛选

以MS为基本培养基，添加不同类型及浓度的植物生长调节剂：(1)MS；(2)MS+0.1 mg·L-16-BA+0.1 mg·L-1NAA；(3)MS+0.3 mg·L-16-BA+0.1 mg·L-1NAA；(4)MS+0.5 mg·L-16-BA+0.1 mg·L-1NAA；(5)MS+1 mg·L-16-BA+0.1 mg·L-1NAA。每种培养基连续继代3次，每次接种50 d后调查不同处理的生长情况。继代培养基添加蔗糖30 g·L-1，琼脂5 g·L-1，pH5.8～6.2。培养条件：室温(25±1)℃，光照时间12 h·d-1，光照强度2 000～2 500 lx。

1.2.3 生根培养基的筛选

将继代培养所得的生长状态最优的试管苗进行生根培养。以1/2MS为基本培养基，添加不同类型及浓度的生长素:(1)1/2MS；(2)1/2MS+0.1 mg·L-1吲哚丁酸(IBA)；(3)1/2MS+0.5 mg·L-1IBA；(4)1/2MS+1.0 mg·L-1IBA；(5)1/2MS+0.1 mg·L-1NAA；(6)1/2MS+0.5 mg·L-1NAA；(7)1/2MS+1 mg·L-1NAA。每瓶培养基接种6棵，每次接种50瓶，50 d后调查各处理的试管苗生根情况。生根培养基添加蔗糖30 g·L-1，琼脂5 g·L-1，pH 5.8～6.2。培养条件：室温(25±1)℃，光照时间12 h·d-1，光照强度2 000～2 500 lx。

1.2.4 炼苗和移栽

生长健壮的瓶苗摆放至大棚炼苗1周左右，移栽前3 d打开瓶盖，期间注意大棚温度与湿度。移栽时将组培苗从瓶内取出，小心清洗根部基质，1 000倍多菌灵浸泡消毒，栽于消毒过的蛭石和草炭(1∶1)混合基质中，搭小拱棚或覆膜培养。期间保持湿度80%以上，温度22 ℃左右，每7～8 d喷施1次1 000倍多菌灵杀菌，以防止真菌滋生，侵害弱苗。2周左右去掉薄膜，保持较弱光照培养，适当通风。

2 结果与分析

2.1 不同采样时间对外植体成活率的影响

不同日期采样对外植体的污染率和发芽率有较大的影响(表1)。从4月下旬开始，随着气温的升高，自然界中细菌的数量和活跃度也在逐渐增加，这使得外植体的污染率也逐渐增加。试验结果显示，4月下旬外植体的污染率在20%以下，6月上旬达到58%～65%；4月下旬外植体的发芽率为80%～90%，6月上旬仅为30%～40%。因此，综合考虑污染率和发芽率，最佳的外植体取材时间为4月下旬至5月上旬。

表1 外植体不同采样时间的污染率和发芽率

2.2 不同浓度6-BA对矾根增殖培养及壮苗培养的影响

接种后30 d，统计不同浓度激素处理对丛芽继代增殖的影响。从表2可见，金秋丛芽继代增殖的培养基以MS+6-BA 0.1 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1为最佳，苗的长势健壮，无明显玻璃化情况，增殖倍率为3～5倍；而黑曜石丛芽继代增殖的培养基以MS+6-BA 0.3 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1为最佳，苗几乎没有玻璃化现象。

表2 矾根在不同激素浓度下增殖培养的生长情况

2个品种的矾根组培苗在同一激素浓度的培养基内继代2次以上，会出现增殖倍数增加、苗整体幼小并有玻璃化现象，为维持组培苗的状态健康，需要在每次继代时调整激素的用量和比例。通过多次的继代和跟踪记录发现，继代5次以内的苗，可通过继代降低6-BA的用量和提高NAA的比例来达到壮苗的效果；继代5次以上时，较低的激素浓度同样对苗的增殖倍数和苗的状态影响很大，这种情况下，需通过无激素培养以达到壮苗的目的。

增殖倍数高的苗在增殖期间可大大提高扩繁效率，但不利于生根阶段和移栽阶段生长。植物体内积累的6-BA导致在生根培养时依然在发丛芽，移栽的死亡率很高。尤其是金秋，在低浓度6-BA培育条件下，依然表现出5倍以上的增值率，并经过2次无激素培养才达到壮苗的效果。因此，在培养不同品种的矾根时需差别对待。

2.3 不同浓度IBA和NAA对矾根生根培养的影响

1/2MS培养基分别加入2种生长素，2个品种矾根在这2种生长素的生根情况比较相似，随着生长素浓度的增加生根情况越好，当2种激素添加浓度均为1.0 mg·L-1时，表现为生根数量多，根长，根系生长健壮，全部生根(表3,图1)。

表3 矾根在不同激素浓度下生根培养的生长情况

图1 矾根金秋(左)和黑曜石(右)的生根培养

2.4 瓶苗移栽

炼苗后的生根苗，在前2周的培养中保持湿度80%以上，温度22 ℃左右，成活率在70%以上。组培苗的健壮程度很大程度上决定了移栽成活率，因此，在组培苗的后期，提高瓶苗本身的健壮程度尤为重要。

3 讨论

以采集的矾根顶芽作为外植体较适宜。在4—6月，随着气温的升高，植物的内生菌逐渐活跃，外植体的污染率将会逐渐增加，外植体采集以5月中旬以前为宜。为了降低外植体的污染率，可提前将矾根种植于经过消毒处理的基质中。良好的土壤和生长环境，有利于培养低内生菌的母本，植株生长越旺盛，新生组织内生菌的含量以及比例就越低，从而外植体的污染率也会少很多。

研究表明，6-BA浓度和继代次数与组培苗玻璃化有密切的关系。6-BA浓度越高，继代次数越多，玻璃苗的比率也越多[5-10]。本试验结果表明，金秋在6-BA浓度为0.3 mg·L-1时开始表现玻璃化，黑曜石在高于0.5 mg·L-1时出现玻璃化倾向。试验结果说明2个问题，一是不同品种矾根的自身组织分化能力有所不同；二是矾根的内源激素水平普遍较高，因而较低浓度外源激素即可促进继代增生。金秋在组培过程比较容易出现玻璃化，经多次继代的组培苗，对激素的敏感度会显著增加，需要在每次继代时降低6-BA的浓度，甚至不加激素，以避免玻璃化的发生；相对金秋而言，黑曜石对激素的耐受程度明显高一些，多次的继代培养中，玻璃化情况很少出现。

6-BA的积累在一定程度上抑制生长素，生根培养前经过空白培养基培养的矾根组培苗，根系生长更好。在丛芽的状态下生根，苗弱小，芽不健壮，移栽过程中容易受伤，也容易受到微生物的侵害，成活率会大大下降。在培养过程中，尤其是金秋的组培苗，需要及时调整激素用量，并通过提高光照强度来增加其健壮程度，避免错过移栽的最佳时节。