不同添加物對鐵皮石斛組培幼苗生長的影響

董燕婧++李博++程波翔+程訪+方香香+張壽文

摘要：以鐵皮石斛試管小苗為材料，以MS+0.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+20 g/L蔗糖+6 g/L瓊脂為基礎培養基，采用正交試驗設計方法研究3種不同添加物（普通香蕉汁、食用馬鈴薯汁、活性炭）對鐵皮石斛幼芽生長的影響。結果表明，香蕉汁對鐵皮石斛的鮮質量、根數、莖高有促進作用，在促進莖的伸長方面效果較為顯著；馬鈴薯汁對鐵皮石斛的根長、莖粗影響不大，但在鮮質量和莖高等方面有顯著性促進作用；添加一定量的活性炭可以促進鐵皮石斛根的生長。在基礎培養基里添加30%香蕉汁、10%馬鈴薯汁、0.6 g/L活性炭，有利于鐵皮石斛的壯苗生根；添加10%馬鈴薯汁、0.2 g/L活性炭，有利于鐵皮石斛原球莖的增殖和芽的分化。

關鍵詞：正交試驗；鐵皮石斛；組培幼苗；添加物

中圖分類號：S567.23+9.04文獻標志碼：A文章編號：1002-1302（2017）06-0135-03

鐵皮石斛（Dendrobium officinale Kimura et Migo）是蘭科石斛屬多年生草本植物，以新鮮或干燥的莖入藥，為名貴藥用植物，《神農本草經》將石斛列為上品[1]，《本草綱目》記載其主治傷中，除痹下氣，補五臟虛勞贏瘦，強陰益精[2]。現代藥理研究表明，鐵皮石斛具有增強機體免疫力、抗腫瘤、降血糖、抗氧化等作用[3-4]。因其藥用價值和觀賞價值高，加之其生長周期長、存活低，導致野生鐵皮石斛資源緊缺。為了實現鐵皮石斛資源的可持續性發展和利用，目前已經成功采用植物組織培養技術對其進行大規模的繁殖和生產[5]，但生產中依然存在試管苗質量不高、移栽成活率低等問題，很大程度上阻礙了鐵皮石斛生產規模擴大的步伐。本試驗則采用正交試驗來優化添加物對鐵皮石斛的影響，以期能篩選出較為適合鐵皮石斛生長并能促進生長的配方，解決鐵皮石斛產業化難、成本高的問題，為其進一步研究提供參考依據。

1材料與方法

1.1試驗材料

本試驗所采用的試驗材料為江西中醫藥大學中藥資源與民族藥研究中心組培室繼代保存的鐵皮石斛幼苗。幼苗剛分化不久，具有2～3片真葉，莖高為7～15 mm，莖粗約為 1 mm，莖節數為2節，呈綠色，無根。

基礎培養基為MS+0.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+20 g/L蔗糖+6 g/L瓊脂。添加物分別為普通香蕉汁、食用馬鈴薯汁、活性炭。香蕉剝皮后稱質量，切片加水煮25～35 min，然后用紗布過濾掉殘渣，留汁備用；馬鈴薯去皮稱質量，切丁加水煮30～45 min，去渣留汁備用。

1.2試驗方法

為了優化添加物對鐵皮石斛的影響，本試驗在前期預試驗的基礎上，采用正交設計L16（43）對香蕉汁、馬鈴薯汁、活性炭等3種添加物各取4個水平進行考察，其因素水平如表1所示，正交試驗安排如表2所示。

培養溫度（25±2）℃，濕度50%～70%，光照時間為10～12 h/d，強度為1 500～2 000 lx。幼苗接種于培養基上培養90 d后，測量鐵皮石斛的鮮質量（培養后-培養前）、根長（整棵苗的最長根長）、根數、莖高（從莖基部到頂牙的高度）、莖粗等5個指標，利用SPSS 19.0軟件對正交試驗結果進行直觀分析與方差分析。

2結果與分析

在正交試驗的16組試驗中，以第4、5、10、11、14、16組鐵皮石斛幼苗整體長勢較好，莖高增長率高，莖較膨大，根較長，苗呈墨綠色。第2、6、7、8、12、13組鐵皮石斛生長良好，莖高一般，有根，根長相對較長，苗呈綠色。第1、3、9、15組鐵皮石斛生長一般，苗較小，無根，呈綠色。從每組每瓶中隨機選苗對5個指標進行測量，結果如表3所示。

采用Excel軟件對鐵皮石斛鮮質量、根長、根數、莖高、莖粗等5個考察指標進行正交試驗數據直觀分析，探究香蕉汁、馬鈴薯汁、活性炭各個水平對以上5個指標影響的差異性，其

直觀分析結果如表4所示。

2.1不同添加物對鮮質量的影響

由表4可知，3個因素對鮮質量的影響大小順序依次是香蕉汁>馬鈴薯汁>活性炭。香蕉汁、馬鈴薯汁的水平4比水平1、水平2、水平3對鮮質量的影響更為明顯，即加入30%的香蕉汁、馬鈴薯汁對鮮質量的影響要大于添加0、10%、20%的香蕉汁、馬鈴薯汁。分析不同水平的活性炭對石斛鮮質量的影響，發現添加0.4 g/L活性炭較有利于石斛鮮質量的增長。

2.2不同添加物對根長和根數的影響

由表4可知，3個因素對根長的影響大小順序依次是活性炭>馬鈴薯汁>香蕉汁。活性炭、馬鈴薯汁、香蕉汁分別以水平4、水平3、水平2效果較好，即添加0.6 g/L活性炭、20%馬鈴薯汁、10%香蕉汁對根長的影響較好。3個因素對根數的影響大小順序依次是活性炭>馬鈴薯汁>香蕉汁，但馬鈴薯汁和香蕉汁對根數的影響差別不大。活性炭、馬鈴薯汁、香蕉汁分別以水平4、水平3、水平4效果較好，即選擇 0.6 g/L 活性炭、20%馬鈴薯汁、30%香蕉汁對根數增加作用較大。

2.3不同添加物對莖高和莖粗的影響

由表4可知，3個因素對莖高的影響大小順序依次是香蕉汁>馬鈴薯汁>活性炭。香蕉汁、馬鈴薯汁、活性炭均以水平4影響最大，即香蕉汁、馬鈴薯汁添加量均為30%，加入 0.6 g/L 活性炭時促進莖高的增長效果較好。3個因素對莖粗的影響大小順序依次是馬鈴薯汁>活性炭>香蕉汁。馬鈴薯汁、活性炭、香蕉汁分別以水平1、水平3、水平4影響最大。即不添加馬鈴薯汁，添加0.4 g/L活性炭、30%香蕉汁對莖粗的影響效果最好。

香蕉汁雖然對根長、根數和莖粗的影響較小，但對鮮質量和莖高有明顯的影響，當用量為30%時效果最好，而10%香蕉汁對根長、根數也有促進作用。馬鈴薯汁對莖粗的影響最大，選擇20%馬鈴薯汁對整體指標的影響較大。活性炭的用量為0.6 g/L時，對根長、根數有較大的影響。

對統計結果進行方差分析，分析結果如表5所示，香蕉汁對根長、莖粗的影響不顯著，但對鮮質量、根數、莖高的影響顯著。馬鈴薯汁對根長、莖粗的影響不大，對鮮質量和莖高的影響顯著，對根數的影響不顯著。活性炭對根數、根長的影響顯著，對鮮質量、莖高、莖粗的影響不顯著。

綜述以上分析，欲促進生根、增長根長、增加根數時，可采用A2B3C4的培養基配方；欲促進苗增高時，可用A4B4C4的培養基配方，綜合3個因素對鐵皮石斛生長的影響，整體效果最佳的培養基配方為A4B3C4，即添加30%香蕉汁、20%馬鈴薯汁、0.6 g/L活性炭。就節約成本方面而言，采用A2B3C4的配方也可達到較好的效果。

3討論

香蕉汁和馬鈴薯汁對鐵皮石斛組培幼苗的增殖效果較好，對莖高、莖粗有促進作用，活性炭能促進根長、根數的生長。隨著香蕉汁、馬鈴薯汁和活性炭添加比例的增加，其對于鮮質量、莖高、莖粗的增長顯著，并且根的數目也有所增多。香蕉汁和馬鈴薯汁比例為10%或20%，活性炭為0.2 g/L或0.4 g/L的培養基都可以滿足石斛苗的正常生長，葉色正常，根系較好，原球莖增殖較多；添加30%與添加10%或20%的香蕉汁、馬鈴薯汁相比，幼苗生長速度存在明顯的差異，且葉色濃綠，根系發達，莖較粗；在不添加馬鈴薯汁、香蕉汁的培養基中，植株生長緩慢，無活性炭時鐵皮石斛幾乎不長根，且隨著活性炭添加量的增加，根長、根數也隨之增加。當香蕉汁添加量大于馬鈴薯汁的量時（有活性炭），鐵皮石斛生長狀況較好，苗生長較快較高，莖較粗，根系較發達；而馬鈴薯汁添加量大于香蕉汁時（有活性炭），鐵皮石斛生長一般，苗細小，有根但纖細且根數少，但原球莖增殖和芽分化較多。當只添加香蕉汁時，苗生長緩慢，細小，有根但不發達。當只加馬鈴薯汁時植株生長一般，苗小，但原球莖增殖多。當只加活性炭時，鐵皮石斛苗高細，有少量根。香蕉汁和馬鈴薯汁的相互作用能夠促進鐵皮石斛苗的生長，活性炭能夠促進其根的生長。

添加馬鈴薯汁能夠促進鐵皮石斛的增殖，這與王英姿等的試驗結論[6]相似，蔣林等研究認為，香蕉中含有各種天然營養成分及各種植物生長調節物質，能夠促進鐵皮石斛的生長[7-8]，宋順等也認為經香蕉汁培養的鐵皮石斛組培苗生長健壯，能夠生根壯苗[9-10]。活性炭能誘導根的生長，促進根的伸長，這與許奕等的研究結論[11]相似。彭文書等也證明了香蕉汁和馬鈴薯汁對生根有一定的促進作用[12]。羅煥明等對香蕉和馬鈴薯也做了研究，發現香蕉能誘導生根，馬鈴薯能誘導芽的增殖[13]。馬鈴薯和香蕉都含有豐富的營養元素，兩者的相互作用給鐵皮石斛試管苗提供了較為充分的營養，對其生長有促進作用。而活性炭的添加，一方面能夠起到吸附作用，吸附一些不利于鐵皮石斛生長的物質，另一方面也為根的生長提供暗環境，對根的生長有積極作用。

在前人研究的基礎上，本試驗采用正交試驗進一步探索利于鐵皮石斛生長的最優培養基配比。結果表明，添加30%或20%香蕉汁、20%或10%馬鈴薯汁、0.6 g/L活性炭，利于鐵皮石斛根的增高、增粗，整體生長狀態良好；添加30%或20%馬鈴薯汁、20%或10%香蕉汁、0.2 g/L或 0.4 g/L 活性炭，對于鐵皮石斛原球莖的增殖較好。所以，在選擇壯苗生根時，可加較多香蕉汁和較少馬鈴薯汁與0.6 g/L活性炭，而在選擇原球莖的增殖時，可添加較多馬鈴薯汁、較少香蕉汁或不加香蕉汁、0.2 g/L活性炭。

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doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2017.06.035