生姜组培苗生产技术研究

邱许凤， 余碧霞

(1.芜湖东源新农村开发股份有限公司，安徽芜湖 241003；2.安庆职业技术学院园林园艺系，安徽安庆 246000)

0 引言

生姜(ZingiberofficinaleRoscoe)是姜科姜属多年生草本植物，具有一定的辣度、纤维含量高、嫩姜脆嫩、味鲜特征；老姜辣味足，香气浓郁，是人们日常烹调美食的重要调味品；具有易种植、用途多，经济效益好等特点[1-2]；在生产中以无性繁殖为主，往往经过多年栽培后容易感染姜枯萎病、腐烂病等，使得生姜质量变劣，产量下降，减产达到30%～50%[3]，为了使生姜达到高产，保持优良性状，通过选取健壮、无虫咬和无伤口的光洁姜块，催芽后进行组织培养，以提高提高繁殖系数和保持其品种特性，使用MS基础培养基和不同的植物生长调节物质对生姜外植体进行诱导、增殖和生根培养[4]，采用炼苗与不炼苗的不同处理方式进行栽培，会对生姜组培苗移栽成活率有一定的影响, 通过试验形成生姜组培苗的生产技术体系.

1 试验材料和方法

1.1 试验材料

供试材料：安徽省铜陵市的铜陵白姜品种；组培瓶用650 mL宽底小口玻璃瓶.

试剂:1-萘乙酸 (1-naphthylacetic acid, NAA) 购自山东汉光农业科技股份有限公司 (该公司分装产品) 、6-苄氨基嘌呤 (6-benzylaminopurine, 6-BA) 购自上海国药集团化学试剂有限公司、玉米素6-反式-4-羟基-3-甲基-丁-2-烯基氨基嘌呤(Zeatin，ZT)购自北京康倍斯(®chembase)科技有限公司(该公司分装产品)、吲哚丁酸(Indole-3-Butytric acid，IBA)购自上海国药集团化学试剂有限公司、活性炭(Charcoal activated)购自北京康倍斯(®chembase)科技有限公司(该公司分装产品)

基本培养基:MS培养基和1/2MS培养基，其固体培养基用7g/L琼脂固化，琼脂完全溶化后调pH值至7.0，在121℃下高压灭菌15～20 min

1.2 试验方法

1.2.1 生姜催芽处理 取健壮、无虫咬、无伤口和表面光洁姜块进行催芽长到2 cm.

1.2.2 外植体消毒 芽长2 cm生姜，用多菌灵1 000～1 500倍稀释液浸泡10～12 h晾干，流水下用软毛刷刷干净，用手术刀削去生姜外圈肉，留1.5 cm左右茎块，在无菌操作台用70%～75%酒精[5]震荡3 min，在无菌操作台内用1‰升汞振荡8～10 min，静止2 min，然后再用无菌水震荡3～5 min，放入8%～10%NaClO[5]中振荡3～5 min，再用无菌水震荡3 min，静止1 min，然后再用无菌水振荡3 min，用灭菌的镊子捞出放在灭过菌的操作盘中待用.

1.2.3 接种 将消毒待用的生姜外植体在解剖镜下剥去周围茎块，留直径0.5～1 mm，长度5 mm之内芽点，在无菌操作台内接入诱导培养基，每瓶接种2株，以防止交叉感染，提高成活率，暗培养7 d，累计培养3周能见完整茎叶，去除顶芽优势接入增殖培养基，每瓶2株；培养4周后把增殖瓶中丛生芽切成单个芽体，保留顶芽优势接入生根培养基，每瓶9株.

1.2.4 培养基的选择与配制 初代培养基 6个处理，每个处理50瓶，每瓶100 mL培养基:

①1MS+6-BA1.0 mg/L；

②MS+6-BA1.5 mg/L+NAA0.1 mg/L；

③MS+6-BA5.0 mg/L+NAA0.1 mg/L；

④MS+ZT2.0 mg/L；

⑤MS+ZT4.0 mg/L；

⑥MS+ZT6.0 mg/L.

增殖培养基 3个处理，每个处理50瓶，每瓶100 mL培养基：

①MS+ ZT1.0 mg/L+ NAA1.0 mg/L；

②MS+ ZT2.0 mg/L+ NAA1.0 mg/L；

③MS+ ZT3.0 mg/L+ NAA1.0 mg/L.

生根培养基 3个处理，每个处理50瓶，每瓶100 mL培养基：

① MS+IBA0.1 mg/L+ 活性炭1.0mg/L；

② MS+IBA0.3 mg/L+ 活性炭1.0mg/L；

③ MS+IBA0.5 mg/L+ 活性炭1.0mg/L.

1.2.5 组培苗的培育 将初代培养瓶放置在培养架上进行，暗培养7 d，此时能看见接种的芽点膨大2～3倍，室温保持在23～28℃, 之后保持每天照光11 h , 光照强度1 500～2 000 lux ，培养3周以后, 将培养出的小芽转接新鲜培养基中进行增殖培养，培养4周后，将丛生芽分割, 保留顶芽生长优势，转接到生根培养基上培养.

1.2.6 组培苗的处理 将组培苗分为壮苗和弱苗2组, 壮苗4～5叶、白根多，弱苗叶少苗小、白根少, 壮苗和弱苗各自一分为二进行炼苗和不炼苗处理，炼苗时间为1周，光照5 000～10 000 Lux，然后将苗用镊子从组培瓶内取出，用2 000～3 000倍多菌灵清洗根部培养基，分别移栽在草炭∶蛭石∶泥沙=1∶1∶1上，将各处理定植好的苗置于玻璃温室内, 进行栽培管理，观察生姜苗的生长情况.

2 试验结果与分析

2.1 不同浓度6-BA、NAA、ZT配比对生姜芽成活率的影响

经过发芽培养的生姜外植体消毒后取直径0.5～1 mm，长度5 mm大小，在无菌操作台内接入诱导培养基诱导愈伤组织形成，防止交叉感染，提高成活率，每瓶接种2株，暗培养7 d，再培养2周能见完整茎叶幼苗，ZT促进植物细胞分裂，保持细胞活力，分化效果好；6-BA性质稳定，可以促进细胞分裂，价格便宜；NAA在组织培养中启动能力强，可人工合成，对光热稳定，促进行细胞分裂与伸长生长[7]；不同浓度的6-BA、NAA、ZT通过配比，对生姜的成活率有较大影响.从试验结果可以看出，生姜进行组织培养育苗时形成愈伤组织的成活率均较好，其中以MS+ZT6.0 mg/L培养基成活率最高，可达98%，明显高于其它培养基(见表1)，表明ZT对生姜初代培养具有较好的促进作用，有利于生姜成活，低浓度的6-BA对生姜的初代培养效果较差，只有达到一定的浓度才有效果，高浓度的6-BA对植物的促进作用与潘菊[8]的研究结果一致.

表1 不同浓度6-BA、NAA、ZT配比对成活率的影响Tab.1 Effects of Combination of 6-BA、NAA and ZT Concentration on Survival Rate

2.2 不同浓度ZT对生姜丛生芽增殖倍数的影响

通过诱导培养基培养的生姜芽，经过累计3周的培养，形成具有完整茎叶的植株，将其顶芽优势切除，分别接种到不同浓度玉米素的增殖培养基中进行培养，ZT刺激植物的芽、根部生长和发育，增加分蘖，保持细胞活力，配合使用NAA，有利于增殖苗的形成，通过4周的培养，形成大量丛生芽，不同浓度的ZT对丛生芽增殖效果不同(见表2)，通过对试验结果可以看出，进行生姜丛生芽增殖以MS培养基为基本培养基，添加 ZT2.0 mg/L+ NAA1.0 mg/L增殖效果最好，增殖倍数可达5.13倍，低浓度的ZT增殖效果较差，分别为4.3倍和3.03倍.

表2 不同浓度ZT对生姜丛生芽增殖倍数的影响Tab.2 Effects of Different Concentration of ZT on Multiple Shoot Bud Multiplication

2.3 不同浓度IBA对生姜诱导生根的影响

将通过增殖培养4周后的生姜苗，保存顶芽生长优势，将丛生芽切割后接种到加入不同浓度IBA和活性炭的生根培养基中，IBA具较强的促进发根能力，且对光和热稳定；活性炭有较强的吸附性，可减少有害物质对组培苗的不利影响，还可以创造暗环境[9]，有利于植物根系的生长，使生姜苗形成较多根系，从试验结果可以看出(见表3)，低浓度的IBA对促进生根效果差，而MS+ IBA0.3 mg/L+活性炭1.0 mg/L最有利于生姜组培苗根系的生长和形成，总的根数可达到256根，平均根长可达5.07 cm，对生姜组培苗的移植具有较强的促进作用.

2.4 炼苗与不炼苗对生姜组培苗移栽成活率的影响

将组培苗分成壮苗和弱苗两组，各分一半分别进行炼苗和不炼苗处理，从试验结果可以看出(表4)，采用草炭∶蛭石∶泥沙=1∶1∶1作为栽培基质对植物生长是有效的，炼苗时成活率均有很大幅度的提升，可达99.25%，不炼苗进行移栽成活率明显下降，由此可知，炼苗对成活率是有促进作用的.

表4 炼苗与不炼苗对组培苗成活率的影响Tab.4 Effects of Tested and Untested Seedlings on Survival Rate of Tissue Culture Seedlings

3 结论

在进行生姜的组培苗生产过程中，细胞分裂素是必不可少的，多数组培生产者采用6-BA，认为其对愈伤组织诱导与分化效果比较好[10]，价格比较便宜，6-BA浓度越高，组织分化能力越强，是人工合成激素.而ZT是一种植物内源性激素，可人工合成，有效成分为植物天然内源激素，更适合于植物生长所需，在很多年的组培苗的生产过程中，发现使用ZT时，组培苗的生长势更好，植物生长状态更佳，也极少发生黄褐现象，同时在试验的生产过程中，结果也发现ZT比6-BA效果更好，能有效促进生姜愈伤组织诱导与分化形成较多的芽，且生姜植株生长更加健壮.ZT浓度为 6.0 mg/L时，诱导效果达到最佳，成活率可达98%以上；当ZT浓度为2.0 mg/L加入1mg/L的NAA能有效促进姜芽的增殖，增殖系数为5.13倍，而且组培苗健壮；在生根培养阶段加入1mg/L的活性炭，培养基的颜色加深，便于形成暗环境，有利于促进根系生长；在移栽定植的过程中，炼苗比不炼苗效果要好，炼苗后移栽成活率可达99%以上.