金邊龍舌蘭組織培養技術研究

楊志堅 溫杭凱 陳選陽 何碧珠 劉江洪 許明 廖素鳳 鄭金貴

摘要：以金邊龍舌蘭（Agave americana var. Marginata）植株莖段為外植體，研究不同消毒方式對莖段污染率、褐化率及不同分化培養基與生根培養基對金邊龍舌蘭叢生芽分化、生根的影響。結果表明，采用0.1% HgCl2處理10 min對金邊龍舌蘭植株莖段的消毒滅菌效果相對較好;誘導分化的最佳培養基為MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L+KT 1.0 mg/L，金邊龍舌蘭叢生芽分化率、增殖效率相對最高，分別為80.0%、130.0%;誘導生根的最佳培養基為MS+0.4 mg/L NAA，其生根率相對最高，為100.0%，且長出的根系健壯，數量適中，根長1.5 cm左右。

關鍵詞：金邊龍舌蘭;莖段;組織培養;快速繁殖;培養基;生根;分化

中圖分類號： S682.360.4+3? 文獻標志碼： A? 文章編號：1002-1302（2019）05-0037-03

收稿日期：2018-01-03

基金項目：福建省教育廳科技項目（編號：JT180145）;國家科技支撐計劃（編號：2013BAD01B05）;福建農林大學科技創新基金（編號：KFA17155A、KFA17420A）。

作者簡介：楊志堅（1981—），男，泉州安溪人，碩士，講師，從事功能型特用作物研究。E-mail：yangzj41@fafu.edu.cn。

通信作者：鄭金貴，碩士，教授，從事功能型特用作物研究。E-mail：jgzheng@fafu.edu。

金邊龍舌蘭（Agave americana var. Marginata）別稱金邊蓮、金邊假菠蘿、龍舌蘭、黃邊龍舌蘭，龍舌蘭科龍舌蘭屬多年生常綠草本植物[1]，莖短、稍木質，葉叢生，呈蓮座狀排列，葉片肉質劍狀，主要呈綠色，邊緣帶有黃白色條，有紅或紫褐色頂刺。金邊龍舌蘭原產美洲的沙漠地帶，喜溫、喜陽、耐旱，要求土壤疏松透水，國內主要分布于西南、華南地區，現多栽培于庭院，作為盆栽或花槽觀賞，造型獨特，莖葉艷麗，別具一格，不僅可有效美化環境，還能釋放負離子，改善周圍環境小氣候，提高人體舒適度，增強人體的免疫力[2]。金邊龍舌蘭不僅具有較高的觀賞價值，還有很好的藥用價值，其味甘、微辛，具有潤肺、化痰、止咳、疏風除濕、清熱祛風之功，可用于化痰定喘，治咳嗽吐血、哮喘等癥[3]，且有一定的抗菌消炎作用[4]，煎劑可治療慢性支氣管炎、急性痛風性關節炎等[5-6]。金邊龍舌蘭在栽培過程中存在4個制約其發展的問題，一是以分株繁殖為主，繁育速度較慢，同時生長也較為緩慢，須生長10余年才開花[7];二是生長期需要充足的陽光，光照不足會使植株徒長，植株松散、瘦長，葉片變薄，從而導致經濟價值嚴重降低[8];三是對栽培基質或土壤要求嚴格，須有一定的顆粒度和有良好的排水透氣性，常采用腐葉土、粗沙、爐渣、貝殼粉等材料配制基質，以增加排水透氣性，防止根系受損[9];四是金邊龍舌蘭葉片若被水澆或雨淋易患褐斑病[10]，破壞了植株的整體美。植物組織培養可加快植株的繁育進度，縮短其生長發育進程，增強植株的抗病能力，提升其生產管理效率。

植物組織培養是運用植物細胞的全能性[11]，在適宜條件下，植物體任何一個細胞都具備發育成為一個完整植株的潛力[12]。植物組織培養能否成功，除培養材料自身因素外，還取決于培養基的選擇，應根據培養植物的種類、部位及生長階段差異選擇適宜的培養基[13]。近年來，對金邊龍舌蘭的市場需求越來越大，通過組織培養途徑加快金邊龍舌蘭的繁殖，有利于金邊龍舌蘭的推廣應用。本試驗以金邊龍舌蘭植株莖段為外植體，研究不同消毒時間及含不同生長調節物質的培養基對組織培養金邊龍舌蘭莖段污染、褐化及出芽、生根的影響，以期為金邊龍舌蘭的組織培養快繁提供技術依據。

1 材料與方法

1.1 外植體消毒滅菌時間的篩選

試驗于2017年7—11月在福建農林大學海峽兩岸農業技術合作中心實驗室內進行，剪取金邊龍舌蘭生幼嫩莖段，去除外部葉片1～2層;清水沖洗30 min以去除表面污物，雙蒸水沖洗1 min;超凈工作臺上用75%乙醇處理30 s，分別用01% HgCl2消毒滅菌6、8、10、12 min;無菌水涮洗5次，切成長1.0～1.5 cm的莖段，接種到含蔗糖2%、瓊脂 0.7%、活性炭0.1%的基本培養基MS培養基[14]上培養 10 d，培養基pH值為5.6～5.8，培養溫度為25 ℃，光照為 16 h/d，光照度為 2 000 lx;每個消毒滅菌處理接種20瓶50個莖段，觀察莖段污染、褐化情況，計算污染率、褐化率，公式為：

污染率=污染的外植體個數/接種的外植體個數×100%;

褐化率=褐化外植體數/接種的外植體數×100%。

1.2 叢生芽誘導培養基生長調節物質（PGR）配比篩選

將外植體分別接種到含有不同濃度生長調節物質配比的MS培養基上培養，共27個處理組合（表1），培養基pH值為5.6～5.8，培養溫度為25 ℃，光照為16 h/d，光照度為 2 000 lx;每處理接種30個，接種培養后35 d觀察并統計每個外植體的發芽個數，計算分化率、增殖率，公式為：

分化率=發芽總數/接種的胚狀體數×100%;

增殖率=發芽總數/接種的外植體數×100%。

1.3 生根培養基NAA濃度篩選

金邊龍舌蘭的芽長至1 cm左右時，將小苗從芽叢上分離下來，分別接種到含NAA 0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mg/L的MS培養基上培養，培養基pH值為5.6～5.8，培養溫度為25 ℃，光照為16 h/d，光照度為2 000 lx;每處理接種20瓶，接種后25 d觀察并統計生根情況。

1.4 統計分析

采用Excel 2007軟件對試驗數據進行統計整理和作圖。

2 結果與分析

2.1 金邊龍舌蘭外植體消毒滅菌時間的篩選

由圖1可見，隨0.1% HgCl2消毒滅菌時間的延長，外植體污染率有明顯降低，而褐化率逐漸增加;0.1% HgCl2消毒處理6 min時，金邊龍舌蘭外植體的褐化率相對最低，為 2.0%，但污染率相對較高，為74.0%;消毒處理10 min時，培養材料的污染率、褐化率分別為8.0%、10.0%，均相對較低。綜合考慮，0.1% HgCl2最佳消毒時間為10 min。

2.2 金邊龍舌蘭叢生芽誘導培養基生長調節物質（PGR）配比篩選

由表2可見，不同激素水平誘導金邊龍舌蘭叢生芽的分化效果有明顯差異;處理組合A2B2C2即6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L+KT 1.0 mg/L的金邊龍舌蘭叢生芽分化率、增殖效率相對最高，分別為80.0%、130.0%，分別是最低組合A1B1C1分化率的3.43、3.25倍。因此，誘導金邊龍舌蘭叢

生芽分化的最佳培養基為A2B2C2，即MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L+KT 1.0 mg/L。

3.3 生根培養基NAA濃度篩選

由表3可見，誘導生根的最佳培養基為MS+0.4 mg/L NAA，此時金邊龍舌蘭的生根率相對最高，為100.0%，且長出的根系健壯，數量適中，根長1.5 cm左右，是生根效果最差培養基MS+0.1 mg/L NAA的2.2倍。

3 結論與結論

潘梅等研究發現，3%雙氧水+0.1% HgCl2對金邊龍舌蘭幼莖的滅菌效果相對較好;含6-BA 3.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L 的培養基對金邊龍舌蘭芽的增殖效果相對最好，平均30 d可增殖3.2倍，且6-BA在金邊龍舌蘭組織不定芽再生中起著重要作用;金邊龍舌蘭試管苗對移栽基質的適應性廣，移栽成活率高，植株生長健壯[1]。本試驗結果表明，金邊龍舌蘭組織培養的最佳消毒方法為0.1% HgCl2消毒 10 min，時間過短，外植體污染會較為嚴重，時間過長，外植體的褐化程度會加深;誘導分化的最佳培養基為MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L+KT 1.0 mg/L，金邊龍舌蘭叢生芽分化率、增殖效率相對最高，分別為80.0%、130.0%;誘導生根的最佳培養基為MS+0.4 mg/L NAA，其生根率相對最高，為100.0%，且長出的根系健壯，數量適中，根長1.5 cm左右。

須強調的是，采摘金邊龍舌蘭莖段時應避開陰雨天，盡量選擇在晴天中午或下午，以降低其組織培養過程中的污染。在金邊龍舌蘭組織培養過程中，應注意培養瓶的相對溫度，這是克服玻璃苗產生的重要措施[15]。在煉苗、移栽時，應待組培苗根系發育完整且根長達到4～5 cm時再進行，先置于蔭棚內利用散射光煉苗4～5 d，以提高幼苗對外界環境的適應能力;煉苗結束，小心取出瓶內苗，洗去黏附在根系上的培養基，并使用殺菌劑對其進行消毒處理，再移植到土質疏松的基質上，最初10～15 d應通過噴霧或罩上透明的塑料膜以保持較高的濕度，后把植株搬入溫室遮陰栽培3周，并逐漸降低濕度并增加光強，最終確保小苗在正常的溫室或田間條件下生長。

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