藠頭離體培養及生長條件優化

許真

（鶴壁職業技術學院 食品工程學院，河南鶴壁 458030）

藠頭（Allium chinense G. Don）又名薤，是石蒜科蔥屬多年生鱗莖草本植物，鱗莖數枚簇生，長圓形，葉3～6片，傘形花序半球狀，原產我國長江流域[1]，其適應性較強，鱗莖色白，柔嫩多汁，含有較多的維生素C和微量元素，具有消食、防癌、消膩等功效。自然條件下能開花，但由于雌雄配子體敗育，不能進行有性繁殖，所以在生產上采用營養繁殖。長期營養繁殖，導致種性退化嚴重，病毒病嚴重，繁殖系數低，嚴重影響食用性和經濟價值。

組織培養技術對蔥屬植物的離體培養有巨大作用，迄今為止，利用組織培養技術獲得藠頭再生植株及鱗莖培養條件優化的報道還較少，因此，利用組織培養技術建立一套完整、系統的藠頭脫毒快繁體系，研究影響鱗莖形成和生長的外界條件，具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

大田二年生藠頭植株。

1.2 外植體消毒、接種及培養

大田采挖的藠頭，除去長葉、根和外層枯葉，在自來水下沖洗干凈，放入加有清潔劑的水中浸泡20 min，在流動的自來水下沖洗1 h。將洗凈的鱗莖浸泡于75%酒精中5 min，然后在濃度為0.1%的HgCl2（加入2滴吐溫）溶液中浸泡15 min，最后用無菌水沖洗7～8次。

將消毒后的鱗莖切成長、寬、高均為5 mm的方形，每塊帶有小芽，接種于MS+1.0 mg/L BA+0.5 mg/L NAA的培養基上（瓊脂0.75%，蔗糖3%，pH 5.8，下同）。每個處理15瓶，每瓶5個外植體。光照14 h/d，光照強度 40 μmol/(m2·s)，培養溫度（25±1）℃，直至形成無根帶愈傷的芽叢。以下培養條件同。

1.3 叢生芽的誘導與增殖

將誘導出的芽叢切成帶有4～5個小芽，帶有愈傷組織的小塊，放入添加不同種類和濃度激素組合（表1）的MS培養基中。

接種8周后觀察各處理對外植體誘導不定芽形成的結果，統計分化芽數和分化率。

1.4 完整再生植株的形成

挑選長勢一致的無根芽叢，切成帶2～3個芽，芽高3cm左右的帶愈傷組織的小塊，培養在添加NAA濃度分別為0 mg/L、0.1 mg/L、0.5 mg/L、1.0 mg/L的MS生根培養基上，每5 d觀察一次生根狀況，記錄生根時間和生根率。

1.5 鱗莖生長條件優化

將帶有愈傷的無根芽叢切成帶2～3個芽，高2 cm左右的小塊，在溫度為25 ℃、30 ℃和35 ℃條件下，培養在MS+0.1 mg/L NAA培養基上，培養13周。

將帶有愈傷的無根芽叢切成帶2～3個芽，高2 cm左右的小塊，室溫下，在蔗糖濃度分別為5%、10%和15%的MS+0.1 mg/L NAA培養基上，培養13周。

每周對鱗莖形成和生長狀況進行觀察，記錄鱗莖的形成時間、鱗莖高、直徑和重量。

1.6 統計分析方法

按單因素完全隨機試驗設計進行方差分析，數據處理采用Microsoft Excel 2003，統計分析應用DPS7.0版軟件進行。

2 結果與分析

2.1 不同激素種類和濃度配比對不定芽誘導與增殖的影響

由表1可知，BA和NAA對藠頭芽的分化和形成具有很大影響。BA為1.0 mg/L，NAA為1.0 mg/L時分化率和出芽數均高于其他處理。1.0 mg/L BA+1.5 mg/L NAA誘導芽形成效果最好，平均每個外植體可增殖17.2個芽，與其他處理達到顯著差異水平。試驗還發現，BA對愈傷組織的誘導具有促進作用，不添加BA時，沒有愈傷形成，BA濃度越高形成愈傷組織越多。NAA對芽的形成有一定促進作用，但對愈傷組織的形成無顯著影響。

表1 不同激素處理對不定芽分化的影響

2.2 再生植株的形成（生根誘導）

植物生長激素NAA對藠頭根的誘導及生長狀態有很大影響。無添加時，生根最慢。濃度為0.1 mg/L時生根最快，處理5 d后生根率就達70%，濃度為0.1 mg/L和0.5 mg/L時的平均生根數分別為6.5和6.8條；濃度為1.0 mg/L時生根數最多，生根誘導20 d后，平均每個外植體生根8.6條。由此可知，NAA具有促進藠頭生根的作用，濃度不同對生根速度、生根率以及根的長短都有影響。

2.3 不同溫度、糖度對鱗莖形成的影響

溫度是影響藠頭鱗莖形成與生長的重要因子之一。在其他培養條件相同的情況下，將藠頭幼苗分別培養在20 ℃、25 ℃和30 ℃三個溫度下發現（表2）：鱗莖在低溫下不易形成，在高溫時形成較快。溫度為30 ℃時所形成的鱗莖直徑、高、重量都顯著大于其他處理。研究還發現，鱗莖形成的速度與溫度呈正相關，溫度越高形成越快。20 ℃時10周左右鱗莖膨大，25℃時培養8周植株基部開始膨大，30 ℃時5周形成鱗莖。

表2 不同溫度對鱗莖生長的影響

糖是影響鱗莖形成的又一因素。試驗結果如表2所示，隨著糖濃度的增加，鱗莖的高直徑，重量都逐漸增大，濃度為5%時，測量指標均為最小，濃度為15%時，測量值均為最大，10%與15%的差異不顯著，所以可選用10%的蔗糖濃度用于生產。

試驗還發現，鱗莖形成快慢與蔗糖濃度也呈正相關。濃度為5%時，培養8周后，鱗莖基部才逐漸膨大；濃度為10%時，6周左右鱗莖開始膨大；濃度為15%時，4周后鱗莖出現膨大跡象。由測量值可知，蔗糖濃度高時，高與直徑比較小，形成圓球形鱗莖較多；濃度低時，鱗莖高與直徑比較大，形成偏長型鱗莖較多。

3 討論

BA是組織培養中應用最廣泛的細胞分裂素之一，具有較強的誘導不定芽形成的能力[2]，是誘導不定芽分化所必需的激素。NAA是最廣泛的生長素類物質之一，對植物根的形成具有強大的誘導作用。離體條件下，以藠頭鱗莖盤為外植體，誘導不定芽的形成并不困難，但誘導效果與培養基中添加的植物激素種類和濃度配比有直接關系。

試驗結果顯示，當BA與NAA以適宜的濃度配合使用時，能有效誘導藠頭不定芽和根的分化，促進生長。但當BA濃度過高時，會抑制出芽數，出芽率呈降低趨勢，這與Ayabe的研究結論一致[3]。BA對愈傷組織的形成具有促進作用，濃度越高形成愈傷組織越多。NAA對芽的形成有一定誘導作用，對愈傷組織沒有誘導性。NAA能誘導外植體產生不定根，但不同濃度的NAA誘導效果差異顯著。NAA為0.1 mg/L時生根最快，隨著NAA濃度的升高，根的誘導率和成根數都在下降。激素類物質的濃度過高時，會對植物細胞、組織產生一定的毒害作用[4]。

試驗發現，低溫有利于藠頭葉和根的生長[5]。高蔗糖濃度促進根的生長，根數和根長都隨蔗糖濃度的升高而增加，葉長和葉重隨糖濃度增加呈下降趨勢，說明高濃度糖對根的生長起促進作用，對植株生長影響不大。在較高的蔗糖濃度下，多形成單株植株，叢生苗較少。