廣東炭步芋頭組培快繁技術(shù)體系的建立

魏利國(guó) 羅燕羽 劉偉光 秦鵬 張木清

摘 要：以廣東炭步芋頭為研究材料，研究不同外源激素對(duì)芋頭組培苗不定芽誘導(dǎo)、增殖、生根的影響，以及不同育苗基質(zhì)對(duì)芋頭組培苗的影響，以期建立一套完整的炭步芋頭組培快繁技術(shù)體系。結(jié)果表明：最佳的不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基為：MS+4.0mg/L6-BA+0.1mg/LNAA，誘導(dǎo)率為85%;最佳增殖培養(yǎng)基為：MS+2.0mg/L6-BA+0.2mg/LNAA，增殖系數(shù)為4.2;最佳的生根培養(yǎng)基為：1/2MS+0.1mg/LNAA，生根率為100%;煉苗基質(zhì)最佳的為蛭石，成活率可達(dá)到98%。

關(guān)鍵詞：炭步芋頭;組織培養(yǎng);快速繁殖

1 前言

炭步芋頭是廣東省廣州市花都區(qū)炭步鎮(zhèn)的特產(chǎn)，其母芋（芋頭）呈橢圓筒形，一般長(zhǎng)20～32cm，直徑40～55cm，皮薄呈棕黃色，單個(gè)母芋重1.4～5.6kg，每個(gè)母芋基部可產(chǎn)生4～6個(gè)重25～125g的小芋子，母芋體大形美，芋肉帶紫紅色檳榔花紋。煮食時(shí)，香味四溢，口感酥松、粉嫩、香醇。因其個(gè)頭大、肉質(zhì)粉、味香、綿軟等特點(diǎn)而聞名海內(nèi)外。

近幾年隨著種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整，炭步鎮(zhèn)種植檳榔芋的面積逐年擴(kuò)大，檳榔芋已成為該鎮(zhèn)主栽蔬菜品種之一[1]。然而長(zhǎng)期的無(wú)性繁殖導(dǎo)致了芋頭植株病蟲(chóng)害嚴(yán)重、種性退化等，尤其是近幾年，發(fā)病率達(dá)到80%以上，到最后采收的商品率僅為15%左右，嚴(yán)重影響了炭步芋頭的發(fā)展。

目前生產(chǎn)上芋頭種植普遍采用塊莖繁殖，其自然繁殖系數(shù)較低，所以即便同一地區(qū)的同一“品種”也不是從一個(gè)單株個(gè)體產(chǎn)生而來(lái)，導(dǎo)致了芋頭品種內(nèi)的遺傳性狀千差萬(wàn)別[2]。另外，芋頭等塊根、塊莖類作物在繁殖過(guò)程中容易被病毒侵染，而且會(huì)不斷累積，造成品質(zhì)下降、產(chǎn)量降低，進(jìn)而影響其產(chǎn)品的品質(zhì)性狀[3]。

本文以炭步文崗檳榔香芋莖尖為試驗(yàn)材料，通過(guò)試驗(yàn)研究出一套炭步文崗檳榔香芋的莖尖組培快繁技術(shù)體系，促進(jìn)炭步地區(qū)芋頭產(chǎn)業(yè)健康、快速發(fā)展。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料

供試芋頭為炭步檳榔芋頭，由花都區(qū)炭步文崗香芋合作社提供的。

2.2 試驗(yàn)方法

2.2.1 外植體的處理與消毒

選用炭步芋頭為材料，挑選健壯、無(wú)病蟲(chóng)害、地下塊莖100g左右的芋頭植株，用自來(lái)水清洗干凈，于遮陽(yáng)通風(fēng)處晾干表面水分，然后切取2cm×2cm×3cm大小的莖尖，置于超凈工作臺(tái)中進(jìn)行滅菌處理。用75%的酒精浸泡1min，無(wú)菌水清洗3～4次后，取出放入0.1%升汞溶液中滅菌10min，期間不斷振蕩，最后用無(wú)菌水清洗5～6次，置于接種盤(pán)上，剝?nèi)≈睆綖?～5mm的莖尖，接種于不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基中。

2.2.2 不定芽的誘導(dǎo)與增殖培養(yǎng)

以MS+3%蔗糖+5g/L卡拉膠為基本培養(yǎng)基（pH=5.8～6.0），添加不同濃度的6-BA（2.0、3.0、4.0、5.0mg/L）和NAA（0.1、0.2mg/L）進(jìn)行不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)和增殖培養(yǎng)。

不定芽的誘導(dǎo)培養(yǎng)，每瓶1個(gè)外植體，每種培養(yǎng)基接種50瓶，培養(yǎng)30天后觀察分化情況，統(tǒng)計(jì)不定芽誘導(dǎo)率。增殖培養(yǎng)，每種培養(yǎng)基50瓶，每瓶接種6叢，每叢2～3個(gè)芽，三個(gè)重復(fù)，培養(yǎng)20天觀察增殖情況，統(tǒng)計(jì)增值率。

2.2.3 生根培養(yǎng)

設(shè)置4種生根培養(yǎng)基：B1：1/2MS+0.1mg/LNAA+3%蔗糖+5g/L卡拉膠+0.5g/L活性炭;B2：1/2MS+0.2mg/LNAA+3%蔗糖+5g/L卡拉膠+0.5g/L活性炭;B3：1/3MS+0.1mg/LNAA+3%蔗糖+5g/L卡拉膠+0.5g/L活性炭;B4：1/3MS+0.2mg/LNAA+3%蔗糖+5g/L卡拉膠+0.5g/L活性炭。每種培養(yǎng)基接種50瓶，每瓶接種10株，培養(yǎng)20天觀察生根情況，統(tǒng)計(jì)生根率。

2.2.4 移栽

芋頭組培苗生根完成后，將其置于無(wú)太陽(yáng)光直射的溫室內(nèi)進(jìn)行煉苗2～3天，然后半開(kāi)蓋繼續(xù)煉苗2～3天。煉苗完成后清洗掉根部培養(yǎng)基，移栽入裝好不同基質(zhì)的穴盤(pán)（5×10）中。

育苗基質(zhì)為：C1：草炭土;C2：園土;C3：蛭石。育苗30天，觀察記錄幼苗生根率和生長(zhǎng)情況。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同激素濃度配比對(duì)不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)的影響

從表1中可以看出，在同一NAA濃度下，隨著6-BA濃度的升高，芋頭不定芽的誘導(dǎo)率越高。

在較低6-BA濃度情況下，雖然誘導(dǎo)出的芽比較粗壯，但是長(zhǎng)勢(shì)較慢、分化的芽少，不利于芋頭的快速繁殖。在同一6-BA濃度下，適當(dāng)提高NAA的濃度，有利于不定芽的誘導(dǎo)，分化的芽數(shù)也較多，但在較高濃度激素配比情況下，分化的芽較弱小。因此，最佳的芋頭不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基為A3，不定芽誘導(dǎo)率不僅可以達(dá)到85%，且分化出來(lái)的芽，芽粗壯、芽體多、長(zhǎng)勢(shì)快。

3.2 不同激素濃度配比對(duì)叢芽增殖培養(yǎng)的影響

將誘導(dǎo)出來(lái)的芋頭芽，切除上部莖葉，保留距基部1～2cm，按2～3個(gè)芽一叢接種至增殖繼代培養(yǎng)基中。由表1可知，較高濃度的激素濃度配比有利于提高芋頭不定芽的增殖系數(shù)，當(dāng)6-BA濃度為5mg/L，NAA濃度為0.2mg/L時(shí)，芋頭不定芽的增殖系數(shù)最高，達(dá)到7.2，但不定芽較弱，且顏色淺綠。較低的濃度激素配比雖然芽體粗壯、顏色鮮綠，但增殖系數(shù)低，且有大量的根出現(xiàn)，不利于增殖繼代。最優(yōu)的濃度激素配比為A6培養(yǎng)基，不僅增殖系數(shù)高，可達(dá)到4.2，且芽體粗壯、顏色鮮綠，且沒(méi)有根的生長(zhǎng)。

3.3 不同培養(yǎng)基對(duì)芋頭生根的影響

將長(zhǎng)至6cm左右的增殖芽切成單株接種至生根培養(yǎng)基中，經(jīng)過(guò)20天的生根培養(yǎng)，通過(guò)觀察記錄發(fā)現(xiàn)，芋頭組培苗生根容易，在試驗(yàn)的4種生根培養(yǎng)基中都能較好的生根，不過(guò)在不同培養(yǎng)基中生根質(zhì)量還是存在差異的。總體上來(lái)看，1/2MS培養(yǎng)基比較有利于芋頭組培苗的生根，且在NAA濃度為0.1mg/L時(shí)生根質(zhì)量最佳，不僅主根粗壯、側(cè)根數(shù)量多，且長(zhǎng)勢(shì)快，有利于縮短生根時(shí)間。

3.4 不同栽培基質(zhì)對(duì)成活率的影響

將生根完成后的芋頭組培苗清洗掉根部培養(yǎng)基移栽于不同的基質(zhì)中，栽培15天后，結(jié)果如表3所示。總體上芋頭組培苗移栽成活率還是比較高的，其中蛭石最有利于芋頭組培苗的移栽，成活率可達(dá)到98%;其次是草炭土，成活率也可達(dá)到93%;最差的為園土，不適合于芋頭組培苗的移栽，成活率僅為80%。

4 結(jié)論與討論

在炭步芋頭不定芽誘導(dǎo)和增殖繼代過(guò)程中，6-BA和NAA的濃度配比具有關(guān)鍵作用。在不定芽誘導(dǎo)過(guò)程中，在較高濃度激素配比情況下，雖然有利于不定芽的誘導(dǎo)，分化的芽數(shù)也較多，但分化的芽較弱小，不利于后期的增殖和生根培養(yǎng);在較低濃度激素配比情況下，雖然誘導(dǎo)出的芽體粗壯，但長(zhǎng)勢(shì)慢、芽數(shù)少，影響后期增殖速度。在增殖培養(yǎng)過(guò)程中，高濃度激素配比，雖然增殖系數(shù)高，芽體較弱，且顏色淺綠;較低的濃度激素配比雖然芽體粗壯、顏色鮮綠，但增殖系數(shù)低，且有大量的根出現(xiàn)，不利于增殖繼代。

可見(jiàn)，過(guò)高或過(guò)低的激素濃度配比都不利于炭步芋頭不定芽的誘導(dǎo)和增殖培養(yǎng)，本研究與郭克婷[4]的研究結(jié)果一致。本試驗(yàn)結(jié)果表明，最適宜的不定芽誘導(dǎo)激素濃度配比為：4mg/L6-BA+0.1mg/L NAA，最適宜的增殖繼代激素濃度配比為：3mg/L6-BA+0.2mg/L NAA。

觀察發(fā)現(xiàn)，炭步芋頭組培苗生根比較容易，在增殖繼代過(guò)程中就會(huì)有少量根出現(xiàn)，試驗(yàn)中的4種生根培養(yǎng)都能較好的生根，不過(guò)1/2MS培養(yǎng)基還是比較有利于生根的，這可能跟培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)成分有關(guān)，1/2MS培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)較充分，所以生根質(zhì)量較好，最佳的生根培養(yǎng)為1/2MS+NAA0.1mg/L。

本試驗(yàn)中采用了草炭土、園土和蛭石，其中蛭石的成活率最高，可見(jiàn)，疏松透氣的基質(zhì)有利于提高炭步芋頭組培苗移栽的成活率，這與符少萍[5]等的研究結(jié)果一致，疏松透氣的基質(zhì)有利于組培苗移栽的成活率。雖然蛭石移栽的成活高，但蛭石當(dāng)中不含任何營(yíng)養(yǎng)成分，移栽成活后要及時(shí)施肥，否則很容易出現(xiàn)苗弱，或者葉片黃化的現(xiàn)象，在一定程度上海增加了生產(chǎn)成本。對(duì)此，可考慮在園土中適當(dāng)添加蛭石，以改善土壤結(jié)構(gòu)，提高芋頭組培苗移栽成活率，降低生產(chǎn)成本。

參考文獻(xiàn)

[1] 譚衛(wèi)萍，許敏娜，肖熙鷗.廣州市文岡香芋發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)對(duì)策略[J].南方農(nóng)業(yè)，2011，5（9）：77-79.

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[3] 劉玉平.芋脫毒快繁體系建立的初步研究[D].武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2008.

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[5] 符少萍，李瑞梅，惠杜娟，等.木薯試管苗煉苗移栽技術(shù)研究[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，38（11）：39-40.