五味子胚狀體途徑組培苗的壯苗及移栽條件研究

于云飛，孫丹，王振興，趙瀅，范書田，楊義明，曹建冉，艾軍

（中國農業科學院特產研究所，長春 130112）

五味子〔Schisandra chinensis(Turcz.)Baill.〕為木蘭科多年生落葉藤本植物，其果實及部分根莖可入藥，具有補氣收斂、養心安神、補腎澀精、滋陰養肝的功效。除此之外，五味子也廣泛應用在食品和保健品領域，例如：五味子果酒、五味子果醋、五味子葉茶、五味子酸奶等[1]。五味子應用范圍廣，需求量大，其栽培產業發展非常迅猛。但由于生產中多采用實生苗建園，良種化程度低，嚴重制約了產業的良性健康發展。高效的無性繁殖技術是實現五味子良種化的前提，涉及五味子無性繁殖技術的研究和報道較多，但實現品種苗工廠化生產的技術報道較少。組織培養技術可以有效保持品種特性并達到快繁的目的，是實現五味子無性快繁的有效途徑。近年來，雖然有很多關于五味子組織培養方面的報道，但有關組培苗馴化移栽過程中苗木生長狀態等問題的研究鮮有報道。通過莖段等外植體直接培養得到的組培苗生根困難，孫丹[2]通過胚狀體途徑成功得到發育健全的五味子組培苗。本實驗在此基礎上，通過對不同壯苗、移栽條件下的五味子胚狀體途徑組培苗的生長量及成活率調查分析，探索五味子組培苗壯苗移栽的最佳條件。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

選用中國農業科學院特產研究所選育的五味子優系“早紅”胚狀體途徑組培苗為試驗材料。

1.2 試驗方法

1.2.1 組培苗培養條件篩選 選取株高（0.80cm）、葉片數（2片～4片）、莖粗（1.10mm）、根長（0.65cm）和根數（2條）基本一致且長勢良好的組培苗，分別接種到MS、1/2MS和1/3MS培養基中，置于室溫25℃、10h/d的白色LED光源下培養，共3個處理，每個處理30株，設置3次重復，培養30d后測定其株高、莖粗、根長和根數。

1.2.2 不同光質和不同光照時間篩選 選取長勢相近的組培苗（標準同上），接種到1/2MS培養基中，25℃、不同光質和光照時間條件培養30d，測定其株高、莖粗、根長和根數。光質為LED光源，紅光∶藍光＝3∶7。不同光質和光照時間見表1。

表1 不同光質和光照時間處理組合Table1 Treatment of light quality and light application time

1.2.3 不同移栽條件篩選 五味子移栽基質的基礎材料為草炭土、沙土、園土、蛭石和育苗基質塊。選取株高（2.00cm）、葉片數（3片～5片）、莖粗（1.80mm）、根長（1.75cm）和根數（3條）相近的組培苗，每個處理30株，設置3次重復，移栽至相應的基質中，濕度80%～90%、保濕時間10d的條件下移栽50d，測量組培苗株高、莖粗、根長和根數，并統計成活率。試驗處理見表2。

表2 不同基質處理組合Table 2 Treatment of transplanting medium

1.2.4 不同保濕時間和濕度 篩選以草炭土∶蛭石=3∶1為移栽基質，選取長勢相近壯苗條件一致的組培苗（標準同上），每個處理30株，設置3次重復，測量移栽50d后組培苗株高、莖粗、根長和根數，并統計成活率。試驗處理組合見表3。

表3 不同濕度及保濕時間處理組合Table 3 Treatment of humidity and preservingmoisture time

1.2.5 數據的處理和分析 游標卡尺測量植株的莖粗，直尺測量植株的株高和根長，成活率＝成活的株數/移栽株數 100%。所有數據應用SAS 9.4軟件進行差異顯著性分析，Excel 2003作圖。

2 結果與分析

2.1 不同壯苗條件對五味子組培苗生長的影響

2.1.1 不同基本培養基對五味子組培苗生長的影響

1/2MS對五味子組培苗株高、根長及根數生長促進效果均顯著優于其它兩種培養基，對莖粗的促進效果與1/3MS培養基無顯著差別，但均顯著優于MS培養基；株高、根長的生長MS培養基優于1/3MS培養基，莖粗及根數的促進效果1/3MS培養基優于MS培養基。見圖1。

圖1 不同基本培養基對五味子組培苗株高、莖粗、根長和根數的影響Figure 1 Effects of basic medium on plant height，stem diameter，root length and root number of S.chinensis regenerated plantlets

2.1.2 不同光質和不同光照時間對五味子組培苗生長的影響 白光對五味子組培苗的株高、莖粗、根長和根數的生長促進效果較好，紅藍光對株高、莖粗、根長的生長促進效果較好，粉光則對根數的增多促進效果較好。光照12h/d較利于五味子組培苗的株高、莖粗、根長和根數的生長，光照8h/d的五味子組培苗的株高、根長和根數的生長情況優于光照16h/d的組培苗，光照16h/d較光照8h/d的五味子組培苗的莖粗的生長促進效果更好。綜上，白色光質、光照12h/d的五味子組培苗的株高、莖粗、根長和根數生長情況顯著優于其它處理，壯苗效果更好。結果見表4。

表4 不同光質、不同光照時間對五味子組培苗生長的影響Table 4 Effects of light qualities and light application on the growth of S.chinensis regenerated plantlets

2.2 不同移栽條件對五味子組培苗生長量及移栽成活率的影響

2.2.1 不同移栽基質對五味子組培苗生長量及移栽成活率的影響 B2和 B9對五味子組培苗株高生長顯著優于其它處理，B3、B4和B6次之；B2和B1對莖粗的促進效果較好，B6次之；B2對根伸長的促進效果顯著優于其它處理，B6和B4次之；B1、B2和B9對新根的產生效果顯著優于其它處理，其中B2根數最多。B2和 B9五味子組培苗移栽成活率顯著高于其它處理，B6、B1和B3次之，B7的成活率顯著低于其它處理。結果見圖2、圖3。

圖2 不同移栽基質對五味子組培苗生長量的影響Figure 2 Effect of transplanting medium on the growth of S.chinensis

圖3 不同移栽基質對五味子組培苗成活率的影響Figure 3 Effect of transplanting medium on survival rate of S.chinensis regenerated plantlets

B2和B6兩種基質比例相同，但成分分別是草炭土和蛭石（3∶1）與草炭土和沙子（3∶1），B2組培苗長勢以及成活率均優于B6，說明蛭石對五味子的生長促進效果較沙子更好。綜上所述，以B2處理（草炭土∶蛭石＝3∶1）為基質的五味子組培苗長勢好且成活率高，是五味子組培苗理想的移栽基質。

2.2.2 不同保濕時間和濕度對移栽后五味子組培苗生長量及成活率的影響 環境濕度80%～90%，五味子組培苗的株高及根數生長情況優于其它兩組；環境濕度90%～100%、保濕17d和環境濕度70%～80%、保濕7d的2個處理的五味子組培苗莖粗顯著小于其它處理，說明高濕度長時間保濕和低濕度短時間保濕都不利于五味子組培苗莖的增粗；環境濕度70%～90%的五味子組培苗根長生長情況優于環境濕度90%～100%的處理。保濕12d五味子組培苗的株高、莖粗、根數及根長生長情況優于保濕7d和17d的處理。環境濕度90%～100%的五味子組培苗移栽成活率顯著低于其它處理，說明濕度較高不利于五味子組培苗的成活。綜上所述，環境濕度80%～90%、保濕12d為五味子組培苗移栽較合適條件。見圖4、表5。

表5 不同保濕時間和濕度對移栽后五味子組培苗生長量的影響Table 5 Effect of humidity and preservingmoisture on the growth of S.chinensis regenerated plantlets

圖4 不同保濕時間和濕度對移栽后五味子組培苗成活率的影響Figure 4 Effect of humidity and preservingmoisture on the survival rate of S.chinensis regenerated plan-tlets

3 討論

在組培苗移栽過程中，影響組培苗移栽成活率有很多因素，外因主要是由于組培苗移栽前、后生長環境條件變化很大，組培苗從異養到自養，從無菌環境到有菌環境，從恒溫、弱光過渡到變溫、強光等[3]；內因主要包括移栽苗根系的發育是否健壯，光合能力強弱等[4]。

適宜的壯苗培養基，有助于提高組培苗適應外界條件變化的能力。石曉云等[5]對馬鈴薯組培苗壯苗培養基進行了探索，結果發現，以1/3MS培養基為基本培養基的馬鈴薯組培苗莖的伸長和增粗效果較好，以1/2MS培養基為基本培養基的馬鈴薯組培苗生根效果較好。郭春梅等[6]對太空蝴蝶蘭壯苗生根培養基進行了探索，結果表明，基本培養基以1/2MS培養基最為適宜，生根率達98.9%，苗株較強壯。本試驗對五味子組培苗壯苗條件探索結果顯示，1/2MS培養基對莖和根的伸長效果優于其它兩種培養基，1/2MS培養基和1/3MS培養基對莖的增粗和新根的產生效果優于MS培養基，綜合以上情況，1/2MS培養基對五味子組培苗的壯苗效果較好。

光質是植物生長發育過程中重要的影響因子之一，光照時間對組培苗生長發育影響也很大。有研究表明，適宜植物生長光質的LED光源比普通植物組織培養的熒光燈能更有效促進組培苗的生長[7]。陳星星等[8]發現，LED紅藍光的比例為8∶2時較適合白掌組培苗生長。劉振威等[9]發現，藍光有助于銀條組培苗不定芽的生長，白光有利于葉綠素的產生。本實驗結果表明，白色光源對五味子組培苗莖和根的伸長具有顯著的促進作用，比例為3∶7的紅藍光較利于莖的增粗和伸長，可見同一光質對不同植物的作用效果不同，不同光質對同類植物作用效果也不同。

每日光照時間長短影響著植物光合產物的積累，從而影響著植物的生長發育。鮑順淑等[10]研究發現，鐵皮石斛組培苗在不同光照時間中的生長發育有顯著差異，每天光照12h植株長勢最好。本實驗結果顯示，較每天光照8h和16h，每天光照12h更有利于五味子組培苗莖的增粗和新根的產生，說明每天的光照時間過長或者過短都不利于五味子莖和新根的生長。

移栽基質及適宜的溫度與濕度影響組培苗移栽成活率，組培苗材料不同，在移栽過程中所需要滿足的條件也有很大差別。，李樹等[11]研究了不同基質對幾種花卉組培苗移栽成活率的影響，新幾內亞鳳仙組培苗最適宜移栽的基質為1/2蛭石+1/2草炭，其移栽成活率為96.7%。李京等[12]對“美登”藍莓組培苗進行了移栽試驗發現，移栽基質為沙子∶草炭土＝1∶1最佳。徐禮慶等[13]對彩葉草組培苗移栽基質進行了探索，發現以草炭土和草炭土∶珍珠巖＝1∶1為基質的彩葉草組培苗移栽成活率、根長度、根數、莖粗、株高等生長指標都優于其它處理。由此可見，草炭土是一種適宜組培苗移栽的良好基質，通過草炭土以不同比例與沙子、蛭石、珍珠巖等混合，可以得到理想的移栽基質。本實驗將草炭土與蛭石和沙子以不同比例混合、園土∶沙子＝3∶1比例混合、純沙土及育苗基質塊作為移栽基質，發現草炭土∶蛭石＝3∶1的比例混合作為基質的五味子移栽成活率較高，莖粗和根的生長量較大。除了基質之外，煉苗環境濕度以及保濕時間對組培苗移栽成活率也有很大影響。馬惠英[14]研究發現，一品紅組培苗煉苗移栽過程中煉苗棚濕度在90%～100%之間移栽成活率較高。郭韓玲等[15]研究了空氣濕度和光照對蘋果組培苗移栽成活率的影響，結果表明，空氣濕度在90%～100%之間移栽成活率較高。陳駿等[16]發現，虎舌紅組培苗移栽過程中最適宜的環境濕度為70%～80%。本實驗結果表明，環境濕度80%～90%、保濕12d時對五味子組培苗生長促進效果較好，移栽成活率較高，同時還發現，濕度較低、保濕時間較長的處理對五味子新根的產生有一定的促進作用。

4 結論

五味子組培苗最佳壯苗組合為1/2MS為基本培養基、白色光源光照12h/d、移栽基質草炭土∶蛭石＝3∶1、環境濕度80%～90%、保濕12d，濕度和保濕時間互作效應明顯，一定范圍內，低濕度長時間保濕有利于新根產生。