美國大花萱草組培快繁體系的研究

曹天旭，杜震宇，王海龍

(黑龍江農業經濟職業學院，黑龍江牡丹江157041)

美國大花萱草(Hemerocallismiddendorffii)為百合科萱草屬，多年生草本宿根花卉[1]，其葉叢優美，花色花形豐富，花期不盡相同(也有多次開花現象)，耐旱、耐陰、部分品種耐鹽堿性強[2-4]，應用方式多樣，在城市綠化和園林景觀建設中具有重要作用[5]。因此，近年來市場對萱草優良品種種苗的需求越來越大[6]。但是，萱草自然結實率很低，常規的分株、莖芽扦插等方式一般 1 株萱草每年僅可繁殖 4～5 株[7-8]，繁殖率低，不能滿足市場對萱草苗木日益增長的需求。利用組織培養可以保存種源并加快繁殖速度，適應于商品化生產。有關萱草的試管繁殖已有報道[6-12]，但未提供系統的技術資料。本文研究了培養基組成和植物生長調節劑對萱草增殖、生長和發根的影響，篩選了試管苗馴化移栽的適宜基質，旨在提高其繁殖系數和移栽成活率，為工廠化育苗提供系統的技術參數。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

2012年10月從吉林省永剛農民合作社引進美國大花萱草，材料帶回后先用自來水沖洗干凈外部的泥土和灰塵。然后，于無菌條件下用75%(V/V)的乙醇浸泡30s，蒸餾水沖洗2次，再用0.1%的HgCl2消毒8min，無菌水浸泡、沖洗3～4次，用無菌濾紙吸干水分，將芽體外層葉片剝掉，留1.5cm帶有生長點的莖段接種到MS+6-BA 2.0mg/L+NAA 0.5mg/L+蔗糖30g/L+瓊脂6g/L的培養基中擴繁備用。

1.2 試驗方法

1.2.1 培養基種類對萱草芽增殖的影響

培養基種類有：MS、SH、White、B5和WPM培養基，各種培養基中均加入6-BA 2.0mg/L+NAA 0.5mg/L+蔗糖30g/L+瓊脂6g/L，pH調節為5.8。每瓶培養基接種5個1～1.5cm的小試管苗，試驗設置5次重復，在25±2℃左右，光強2000 lx，16h/d光照條件下，培養1個月后調查培養體的株長、分蘗數、根數、鮮物重及干物重等指標。

1.2.2 6-BA與NAA組合對萱草芽增殖的影響

以MS為基本培養基，附加蔗糖30g/L+瓊脂6g/L，BA濃度設置為0、1、2、3、4mg/L五個濃度，NAA濃度設置為0.1、0.2、0.3、0.4mg/L四個濃度，二者完全組合，各處理的pH均調節為5.8。采用已經成苗的無根小植物體作為試驗材料，每處理重復5次，接種25個外植體，培養條件同1.2.1。

1.2.3 NAA、IBA對萱草生根的影響

在MS+蔗糖30g/L+瓊脂6g/L的培養基中，分別加入NAA 0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mg/L，IBA的濃度分別為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mg/L，空白對照為MS培養基，不添加任何激素。所有培養基的pH均調節為5.8，試驗材料及培養條件同試驗1.2.1。

1.2.4 栽培基質對組培苗移栽成活率的影響

移栽前，將培養瓶的蓋子逐漸打開，煉苗大概5d左右。幼苗從培養瓶移出后，用清水洗去根上附著的瓊脂，然后分別移栽在下列不同的基質中：(1)苔蘚、(2)鋸末、(3)草炭土、(4)鋸末+草炭土、(5)苔蘚+草炭土。每種基質移栽50棵小幼苗。移栽后進行遮蔭保溫保濕培養1周，之后逐漸揭去塑料薄膜，每周澆水1次，1個月后調查植株的成活率。

1.3 數據分析

采用Spss17.0軟件中的鄧肯氏新復極差法進行差異顯著性分析，顯著水平P<0.05。

2 結果與分析

2.1 培養基種類對萱草芽誘導和生長的影響

將萱草外植體接種于MS、SH、B5、White、WPM培養基中，接種10d左右，所有處理的外植體的基部開始長出新芽，并逐漸伸長。25d左右嫩芽形成叢生狀的小苗。從表1可以看出，在B5培養基中分化的叢生芽數最多，其次為SH培養基，均多于3個，但多數芽瘦小，顏色發黃，生長勢弱。兩者與WPM分化的芽數差異顯著，而與MS和White處理間差異不明顯。在MS培養基中雖只形成2.75個分蘗芽，但芽的顏色黃綠，生長旺盛。MS培養基的平均株高、植物鮮重顯著高于其他處理。SH培養基的植株干重最高，與MS培養基差異不明顯，而與其他處理間差異顯著。

綜上可知，MS培養基營養成分比較全面，是萱草芽誘導和生長的最適基本培養基。而WPM和White培養基成分簡單，不利于健壯芽的誘導和生長。

表1 培養基種類對萱草芽增殖和生長的影響

2.2 不同激素濃度配比對萱草幼苗增殖和生長的影響

將健壯的萱草幼苗接種在含有不同激素配比的MS培養基中。由表2可以看出，6-BA與NAA的濃度配比對萱草幼苗生長的影響較明顯。在加入6-BA 2.0mg/L+NAA 0.2mg/L時，植株生長的最高，達到6.06cm，但因生長較細弱而使得植株鮮重和干重不占優勢，該組合與6-BA 2.0mg/L+NAA 0.3mg/L、6-BA 1.0mg/L+NAA 0.5mg/L和6-BA 1.0mg/L+NAA 0.1mg/L等6個處理間差異不明顯；當6-BA 1.0mg/L+NAA 0.1mg/L時，植株鮮重最高，為0.75g，與6-BA 2.0mg/L+NAA 0.1mg/L和6-BA 2.0mg/L+NAA 0.2mg/L等7個處理間無顯著性差異；在NAA 0.2mg/L而不添加6-BA的情況下植株干重最大，為0.0554g，其次為6-BA 1.0mg/L+NAA 0.1mg/L組合(0.0542g)，兩者均與NAA 0.5mg/L而不添加6-BA組合在內的13個組合間差異不顯著。綜合考慮，6-BA 1.0mg/L+NAA 0.1mg/L配比對萱草植株增殖和生長的效果最好。

表2 不同激素濃度對萱草植株誘導和生長的影響

2.3 IBA、NAA對萱草根誘導的影響

以MS為基本培養基，將生長良好，株高1～1.5cm生長健壯的萱草接種到含IBA和NAA的MS培養基中，結果所有處理中萱草根的誘導率均達到100%，但根的生長及地上部小植物體的生長狀況因激素濃度變化而有差異。從表3可以看出，在IBA 2.5mg/L時萱草達到最大株高，為13.83cm但與NAA 1.0mg/L的處理差異不明顯，而與NAA的其他處理間差異顯著；NAA 0.5mg/L時誘導出的萱草根長最大，為8.98cm，與3.0、1.0、1.5、2.0mg/L處理間差異不明顯，但顯著高于IBA的所有處理。不同濃度的IBA和NAA在誘導萱草根數、根鮮重、根干重、植株鮮重和植株干重方面與空白對照間差異不顯著。

綜上所述，NAA誘導萱草生根的效果優于IBA，而1.0mg/L的NAA誘導萱草生根和生長的效果最佳。

表3 IBA、NAA濃度對萱草根誘導的影響

2.4 栽培基質對萱草組培苗移栽成活率的影響

組培試管苗因一直生活在無菌、溫濕度適宜、營養充足的培養基中，對外界環境的適應性較差，因而選擇適宜的移栽基質對提高其成活率尤為重要。由圖1可見，萱草試管苗在5種栽培基質中的生長差異較明顯，其中單獨使用苔蘚作為移栽基質，其成活率最高，達95%以上，而且生長發育狀況最好。苔蘚與草炭土(1∶1)和鋸末與草炭土混合基質(1∶1)雖富含無機和有機元素，但較苔蘚基質在透水和透氣性方面差，移栽成活率較低。在鋸末基質中的移栽成活率最低，可能鋸末中木質素含量豐富，未經發酵，萱草根系難以分解吸收利用。

圖1 栽培基質對萱草試管苗移栽成活率的影響

3 結論

3.1 MS培養基為美國大花萱草芽增殖和試管苗生長的最適基本培養基。

3.2 在MS基本培養基中加入6-BA 1.0mg/L+NAA 0.1mg/L時，對萱草組培苗的增殖和生長的促進作用最顯著。

3.3 在MS培養基中添加1.0 mg/L的NAA對萱草根的誘導作用最強。

3.4 苔蘚是萱草試管苗馴化移栽的最佳基質，其移栽成活率達95%以上。

4 討論

根據細胞全能性理論，每個植物細胞都具備發育成一個完整新個體所必需的完整遺傳信息。但同科、同屬植物的不同品種(基因型)，植物細胞的遺傳特性、生理生化特性不同，決定了它們全能性表達要求的外部環境條件存在很大差異，特別對外源激素的影響是巨大的。

美國大花萱草組織培養過程中，能否選擇出合適的激素配比，除考慮增殖系數外，還應考慮植株的質量。增殖系數過大，往往會導致植株細弱、分蘗細小，出現不易生根或移栽成活率下降等問題。生根苗移栽時間的選擇很重要，過早或過晚都不利于再生苗的成活。移栽前進行短期的開蓋煉苗，可以增加幼苗對外界環境的適應能力，提高移栽成活率。

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