礬根種苗組織培養工廠化生產技術研究

付正龍 陳征 張益兵

摘要：經過多年的研究和實踐表明：礬根的頂芽或腋芽均可作為組織培養的外植體。在其培養過程中加入適量濃度的6-BA和NAA有助于調節和促進外植體的生長和生根。研究發現：以30～40d為一繼代培養周期為好，若超出此期限，易誘發玻璃苗;控制空氣中塵埃拉子的大小和濃度可減少組培苗的污染率;由組培苗轉變成生產用苗的煉苗過程，其溫度、光照和溫度的控制是十分重要的。并十分強調：組培苗一旦脫離試管（或瓶）切不可用凈水泡洗，否則將嚴重降低組培苗的移栽成活率;礬根組培苗移出后的移栽基質以2：1或3：4（體積比）的泥炭和珍珠巖為好。

關鍵詞：磯根;組培;移栽

中圖分類號：S68 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2018）05-0067-03

1 引言

礬根（Heuchera hybrid）系虎耳草科礬根屬，該植物為多年生宿根花卉，然而其觀賞點不在花而在葉上，從這點出發：該植物為彩葉地被植物更為貼切。礬根原產地為美洲中部，是十分耐寒的品種。在-15℃時，即便葉片受凍枯死，但根部仍存活，一旦地溫回升，照常萌芽。礬根的園藝品種有上海、巴黎、甜茶、里奧、瑪瑪蕾都等許多品種。根據葉色大致可分為深色系列和淺色系列。葉色有淺紅、深紅、淡黃、綠色等。它在園林上多半應用于林下地被，小型色塊，庭院花境。近年來該品種已開發應用到墻面立體綠化和組合盆花等方面。鑒于該品種葉色的多樣化，全年常綠，耐寒性極強等優點，故其發展前景較好。

該品種引入我國已有多年歷史，可推廣面仍十分有限。究其原因，是多方面的。其一，該品種的銷售價格偏高。其二，苗源的供應量不充足。盡管有多地采用組培快繁技術繁育小苗，但并未形成規模效應。組培過程中一些關鍵和組培苗至生產用苗過程中一些外部因素的掌控未到位。其三，人們對礬根仍缺乏足夠的認識，尤其是如何應用方面缺乏相應的知識。礬根在露地條件下栽培，到盛夏季節，葉緣易被強光照而灼傷，嚴重影響景觀效果。這給礬根的推廣帶來了不少負面影響。筆者將礬根生產苗的有關組培、煉苗過程中作一疏理，將其關鍵技術做介紹。以期進一步推動礬根在園林景觀或家庭養花等方面的開發應用，并供同行參考。

2 材料與方法

（1）組織培養的全套設備。

主要有空調（中央空調）、超凈工作臺、高壓滅菌鍋、紫外燈、空氣過濾系統、光源（Led燈）

（2）組織培養所需消耗材料。

組培瓶、試管、培養基、6-BA、NAA和有關微量元素

（3）煉苗用的有關設備和材料。大棚（連棟，帶濕簾和負壓風機），遮蔭網（遮光率80%～90%），穴盤（128孔，）澆灌和噴霧設備。

（4）數據獲得和處理。隨機抽樣，3個重復，每一個樣本數不少于100，取3個重復的平均值。

3 結果分析

3.1 組織培養幼苗與相關因素關系的調查

3.1.1 組培苗與溫度的關系

研究指出：組培苗的產量和質量與組培培養室內的溫度關系密切。當植株處在增殖階段時，室溫應在20℃±1方可取得最佳的組培效果，當植株處在生根階段時，室溫應調高到22℃±1便可達到最高的發根率。詳見表1。

由表1可見：礬根組織培養過程中在不同階段選用不同溫度不僅有利于這一特定時間段植株的生長、發育，而且有利于電耗的掌控，從而降低組培成本。

3.1.2 組培苗與光照的關系

組織培養的全過程均為人工光照而非自然光照。而光源的選擇不僅關系到組培效果也關系到能耗的多寡。調查表明：在同樣光照強度下（2500Lux-3000Lux），其Led光源條件下的組培幼苗較普通日光燈光源下組培苗顯得粗壯。而且在同一時間段內，Led光源的電耗是常用日光燈電耗的1/3，故現有組培培養室內的光源大部分由普通日光燈改用Led光源。據不完全統計，生產100萬株組培苗，組培培養室內改用Led光源后，電耗減少折成人民幣約8萬元[1，2]。

3.1.3 組培苗與空氣濕度的關系

這里指的空氣濕度是指組培培養室內的而并非培養瓶中的濕度。研究表明：當組培室內空氣相對濕度）60%時，則瓶內組培苗污染率明顯上升，只有空氣相對濕度嚴控在≤30%范圍時，組培污染率方可明顯下降。見表2和圖1。

通常講，新建的組培室，室內的空氣濕度要高些，加之其它例如工作人員服裝上攜帶的病菌程度，空氣中塵埃的多少等原因也會影響組培苗的污染率。為盡量減少組培苗的污染率，新建組培項目應事先作出詳細防污染預案[3]。

3.1.4 組培苗與有關植物激素的關系

礬根的組織培養在不同階段和不同品系的品種中所使用的6-BA的濃度存有一定的差異。當外植體剛植入培養基的誘導期時，則6-BA的濃度為2 mg/ L，進入繼代增殖期時則6-BA濃度應降至0.1mg/L，然而對綠色品系而言，則濃度需要0.2mg/L，否則繼代增殖階段將過早出現長根現象，進而抑制植株的增殖，見圖2。當組培苗進人生根周期時，加入濃度為0.1mg/L的NNA對生根十分必要。

3.1.5 組培苗與外植體的關系

實驗表明：礬根的外植體可用頂芽和腋芽作為誘導材料。大小要求也不十分嚴格，通常頂芽以1cm，腋芽1.2cm為最佳，當然品種間的差異也有關系，例如印第安納銀幣，筆者經過3年的不斷誘導，才成功得到其幼苗。

3.1.6 組培苗污染率與組培室內空氣質量的關系

這里所說的空氣質量是指組培室內空氣中塵埃粒子的濃度。參照藥廠的GMP原理，空氣中微生物都是暫時懸浮于空氣中的小顆粒（以下稱為塵埃粒子）的形式存在，通過控制空氣中的塵埃粒子的大小和濃度，減少空氣中菌落的的濃度，從而減少組培苗的污染率。通常的做法是：組培室內安裝空氣過濾器，根據不同的操作區域，相應的空氣過濾器的處理級別不同。例如預備室，培養基配制室，一般10萬級標準即可（即）0.5μm粒子數≤3520000;≥5μm粒子數≤29300），培養室最好是10000級，接種室則1000級為最佳（即≥0.5μm粒子數≤35200;≥5μm粒子數為293）。值得一提的是組培室內保持清潔衛生，定時消毒外，組培室周邊環境保持清潔也十分重要。組培室是一個相對密閉的空間，通過空氣控制系統將內部的空氣排出培養室，將過濾后的新鮮空氣注入培養室。如果培養室周邊環境本來就很差，空氣控制系統中設備的老化程度加快，過濾效果降低，運行成本將大大增加。

3.1.7 組培過程中玻璃苗的防止

玻璃苗是植物組織培養過程中特有的一種生理失調或生理病變，其組織畸形，吸收器官與光合器官功能不全，即劣質次品苗。經多次實驗發現，玻璃苗與培養周期（指繼代培養過程中組培苗成熟的時間）關系密切。越是超齡的，則玻璃苗出現的幾率越高。詳見表3。玻璃苗見圖3。

故根據培養周期生產不僅可降低玻璃苗的幾率，還可增加組培苗的產量和質量。

3.2 組培苗到生產用苗過程中幾個關鍵因素的控制

由組織培養苗到生產用苗務必經過煉苗復壯的過程。這個過程就是組培苗從培養瓶中取出，在室外環境下馴化成生產用苗的階段。在這個過程中，只有把握和控制好下列因素，方可獲得更多優質的生產用苗。

3.2.1 組培苗脫離培養瓶的相關處理

組培苗從培養瓶中取出，應及時清除根部的培養基。應盡量避免植株在清水中浸泡。實驗指出：經泡洗后的組培苗，其移栽成活率反而明顯下降，有時可下降50%～60%。這種狀況在冬季尤為突出。見表4。

2015年10月移栽，每個樣本移栽10盤（1280株），每個樣本抽樣3盤。

因此正確的做法是，組培苗從瓶中取出后，將其根部輕度沖洗，培養基完全從幼根脫離即可。

3.2.2 移栽基質及配方

經多次實驗，由于煉苗的基質以高位泥炭和珍珠巖為好。前者的pH為6.2左右，后者為中性或弱堿性。二者均為少菌或無菌污染。它們的配比為1：2或3：4。值得一提的是珍珠巖應采用園藝系列的粒徑1.2-1.5mm。

3.2.3 水分的控制

脫離培養瓶的組培苗在清除根部培養基經過處理后，植于由泥炭和珍珠巖混合的基質中，冬季用噴淋澆水，使基質的含水量達到持水量的70%～80%，也就是說，當日的澆水量無須達到通常意義上“定根水”的水平。冬季，基質濕度偏高極易造成幼苗的爛根。夏季，移栽后務必及時澆水，且一次性澆透。前期，穴盤內的基質保持在持水量70%～80%，且見干見濕，后期直至出圃前，基質濕度應控制在60%～70%，達到蹲苗的目的。

3.2.4 光照強度的控制

光照強度的控制側重于夏季，如上海7～8月盛夏期，自然光照（晴天）強度可達15萬Lux，為此，大棚內應設置2～3層遮蔭網（遮光率90%）可使礬根安全越夏。

3.2.5 溫度的控制

礬根小苗對溫度的適應范圍很廣，-8℃～40℃均能適應（上海地區），冰點以上均可以移植。就煉苗而言，冬季塑料大棚內，白天溫度可達15～25℃（晴天），而夏季，即便室外溫度達39℃，采用上述的遮光方式，并加以水簾和排風設施，可使大棚內的溫度降至30℃。這種控溫方法一直要延至9月底。

3.2.6 病蟲害的控制

煉苗期間，礬根的主要病害：白粉病和灰霉病。在冬季，連續的陰雨天，更容易誘發。可采用煙熏靈加以熏蒸，可達到預防的效果。

在此期間的蟲害主要是蝸牛和鼻涕蟲，數量甚少，可以人工捕捉。

4 討論

4.1 關于產生玻璃苗的機理

由上所述，組培苗若超出限定的培養周期，便多出現玻璃苗，其原因可能是因為培養基中某些微量元素耗盡所致，如Fe或Mg。因為這兩個元素均是光合作用不可少的。這方面的試驗有待進一步研究。

4.2 組培苗脫離培養后處理

冬季，組培苗脫離培養瓶后，不可用清水浸泡植株，否則會影響其移栽成活率。造成這種狀況的原因是因幼苗浸泡后，細胞濃度下降而降低植株的抗寒能力[4]，還是別的方面原因有關這方面待作進一步的研究。

4.3 關于品種的進一步篩選

礬根的品種有100多個，抗高溫高濕的品種卻很少，因此礬根的度夏一直是其在園林中大規模應用的軟肋。這方面需要進一步的研究

4.4 做出示范，加大推廣力度

從礬根的生物學特性和景觀效果來看，它是一優質的地被植物品種，但是目前應用十分有限，人們對其缺乏認識是重要原因。故有關部門應加大力度作出示范。這種示范包括園林小品，林下地被，庭院花境，室內裝飾和家庭陽臺綠化[5]。

參考文獻：

[1]徐剛，汪一婷.植物出口組培穴盤苗生產的成本核算分析[J].農業生物技術學報，2007（15）：30～35.

[2]魏進莉.LED燈在植物組織培養中的應用效果研究[J].農業機械學報，2017（8）：143～144.

[3]徐志剛，丁為民.規模化組培育苗設施環境與控制的研究進展[J].農業機械學報，2002（1）：106～110.

[4]王建強，鄧永成.低溫脅迫對銀葉菊和磯根抗寒生理指標的比較研究[J].中國農學通報，2014，30（7）：224～227.

[5]李春輝.我國礬根研究進展[J].安徽農學通報，2017，23（15），109～111.