不同添加物對鐵皮石斛組培幼苗生長的影響

董燕婧++李博++程波翔+程訪+方香香+張壽文

摘要：以鐵皮石斛試管小苗為材料，以MS+0.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+20 g/L蔗糖+6 g/L瓊脂為基礎(chǔ)培養(yǎng)基，采用正交試驗設(shè)計方法研究3種不同添加物（普通香蕉汁、食用馬鈴薯汁、活性炭）對鐵皮石斛幼芽生長的影響。結(jié)果表明，香蕉汁對鐵皮石斛的鮮質(zhì)量、根數(shù)、莖高有促進作用，在促進莖的伸長方面效果較為顯著；馬鈴薯汁對鐵皮石斛的根長、莖粗影響不大，但在鮮質(zhì)量和莖高等方面有顯著性促進作用；添加一定量的活性炭可以促進鐵皮石斛根的生長。在基礎(chǔ)培養(yǎng)基里添加30%香蕉汁、10%馬鈴薯汁、0.6 g/L活性炭，有利于鐵皮石斛的壯苗生根；添加10%馬鈴薯汁、0.2 g/L活性炭，有利于鐵皮石斛原球莖的增殖和芽的分化。

關(guān)鍵詞：正交試驗；鐵皮石斛；組培幼苗；添加物

中圖分類號：S567.23+9.04文獻標志碼：A文章編號：1002-1302（2017）06-0135-03

鐵皮石斛（Dendrobium officinale Kimura et Migo）是蘭科石斛屬多年生草本植物，以新鮮或干燥的莖入藥，為名貴藥用植物，《神農(nóng)本草經(jīng)》將石斛列為上品[1]，《本草綱目》記載其主治傷中，除痹下氣，補五臟虛勞贏瘦，強陰益精[2]?，F(xiàn)代藥理研究表明，鐵皮石斛具有增強機體免疫力、抗腫瘤、降血糖、抗氧化等作用[3-4]。因其藥用價值和觀賞價值高，加之其生長周期長、存活低，導(dǎo)致野生鐵皮石斛資源緊缺。為了實現(xiàn)鐵皮石斛資源的可持續(xù)性發(fā)展和利用，目前已經(jīng)成功采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)對其進行大規(guī)模的繁殖和生產(chǎn)[5]，但生產(chǎn)中依然存在試管苗質(zhì)量不高、移栽成活率低等問題，很大程度上阻礙了鐵皮石斛生產(chǎn)規(guī)模擴大的步伐。本試驗則采用正交試驗來優(yōu)化添加物對鐵皮石斛的影響，以期能篩選出較為適合鐵皮石斛生長并能促進生長的配方，解決鐵皮石斛產(chǎn)業(yè)化難、成本高的問題，為其進一步研究提供參考依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗材料

本試驗所采用的試驗材料為江西中醫(yī)藥大學(xué)中藥資源與民族藥研究中心組培室繼代保存的鐵皮石斛幼苗。幼苗剛分化不久，具有2～3片真葉，莖高為7～15 mm，莖粗約為 1 mm，莖節(jié)數(shù)為2節(jié)，呈綠色，無根。

基礎(chǔ)培養(yǎng)基為MS+0.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+20 g/L蔗糖+6 g/L瓊脂。添加物分別為普通香蕉汁、食用馬鈴薯汁、活性炭。香蕉剝皮后稱質(zhì)量，切片加水煮25～35 min，然后用紗布過濾掉殘渣，留汁備用；馬鈴薯去皮稱質(zhì)量，切丁加水煮30～45 min，去渣留汁備用。

1.2試驗方法

為了優(yōu)化添加物對鐵皮石斛的影響，本試驗在前期預(yù)試驗的基礎(chǔ)上，采用正交設(shè)計L16（43）對香蕉汁、馬鈴薯汁、活性炭等3種添加物各取4個水平進行考察，其因素水平如表1所示，正交試驗安排如表2所示。

培養(yǎng)溫度（25±2）℃，濕度50%～70%，光照時間為10～12 h/d，強度為1 500～2 000 lx。幼苗接種于培養(yǎng)基上培養(yǎng)90 d后，測量鐵皮石斛的鮮質(zhì)量（培養(yǎng)后-培養(yǎng)前）、根長（整棵苗的最長根長）、根數(shù)、莖高（從莖基部到頂牙的高度）、莖粗等5個指標，利用SPSS 19.0軟件對正交試驗結(jié)果進行直觀分析與方差分析。

2結(jié)果與分析

在正交試驗的16組試驗中，以第4、5、10、11、14、16組鐵皮石斛幼苗整體長勢較好，莖高增長率高，莖較膨大，根較長，苗呈墨綠色。第2、6、7、8、12、13組鐵皮石斛生長良好，莖高一般，有根，根長相對較長，苗呈綠色。第1、3、9、15組鐵皮石斛生長一般，苗較小，無根，呈綠色。從每組每瓶中隨機選苗對5個指標進行測量，結(jié)果如表3所示。

采用Excel軟件對鐵皮石斛鮮質(zhì)量、根長、根數(shù)、莖高、莖粗等5個考察指標進行正交試驗數(shù)據(jù)直觀分析，探究香蕉汁、馬鈴薯汁、活性炭各個水平對以上5個指標影響的差異性，其

直觀分析結(jié)果如表4所示。

2.1不同添加物對鮮質(zhì)量的影響

由表4可知，3個因素對鮮質(zhì)量的影響大小順序依次是香蕉汁>馬鈴薯汁>活性炭。香蕉汁、馬鈴薯汁的水平4比水平1、水平2、水平3對鮮質(zhì)量的影響更為明顯，即加入30%的香蕉汁、馬鈴薯汁對鮮質(zhì)量的影響要大于添加0、10%、20%的香蕉汁、馬鈴薯汁。分析不同水平的活性炭對石斛鮮質(zhì)量的影響，發(fā)現(xiàn)添加0.4 g/L活性炭較有利于石斛鮮質(zhì)量的增長。

2.2不同添加物對根長和根數(shù)的影響

由表4可知，3個因素對根長的影響大小順序依次是活性炭>馬鈴薯汁>香蕉汁?；钚蕴俊ⅠR鈴薯汁、香蕉汁分別以水平4、水平3、水平2效果較好，即添加0.6 g/L活性炭、20%馬鈴薯汁、10%香蕉汁對根長的影響較好。3個因素對根數(shù)的影響大小順序依次是活性炭>馬鈴薯汁>香蕉汁，但馬鈴薯汁和香蕉汁對根數(shù)的影響差別不大?；钚蕴?、馬鈴薯汁、香蕉汁分別以水平4、水平3、水平4效果較好，即選擇 0.6 g/L 活性炭、20%馬鈴薯汁、30%香蕉汁對根數(shù)增加作用較大。

2.3不同添加物對莖高和莖粗的影響

由表4可知，3個因素對莖高的影響大小順序依次是香蕉汁>馬鈴薯汁>活性炭。香蕉汁、馬鈴薯汁、活性炭均以水平4影響最大，即香蕉汁、馬鈴薯汁添加量均為30%，加入 0.6 g/L 活性炭時促進莖高的增長效果較好。3個因素對莖粗的影響大小順序依次是馬鈴薯汁>活性炭>香蕉汁。馬鈴薯汁、活性炭、香蕉汁分別以水平1、水平3、水平4影響最大。即不添加馬鈴薯汁，添加0.4 g/L活性炭、30%香蕉汁對莖粗的影響效果最好。

香蕉汁雖然對根長、根數(shù)和莖粗的影響較小，但對鮮質(zhì)量和莖高有明顯的影響，當用量為30%時效果最好，而10%香蕉汁對根長、根數(shù)也有促進作用。馬鈴薯汁對莖粗的影響最大，選擇20%馬鈴薯汁對整體指標的影響較大?；钚蕴康挠昧繛?.6 g/L時，對根長、根數(shù)有較大的影響。

對統(tǒng)計結(jié)果進行方差分析，分析結(jié)果如表5所示，香蕉汁對根長、莖粗的影響不顯著，但對鮮質(zhì)量、根數(shù)、莖高的影響顯著。馬鈴薯汁對根長、莖粗的影響不大，對鮮質(zhì)量和莖高的影響顯著，對根數(shù)的影響不顯著?；钚蕴繉Ω鶖?shù)、根長的影響顯著，對鮮質(zhì)量、莖高、莖粗的影響不顯著。

綜述以上分析，欲促進生根、增長根長、增加根數(shù)時，可采用A2B3C4的培養(yǎng)基配方；欲促進苗增高時，可用A4B4C4的培養(yǎng)基配方，綜合3個因素對鐵皮石斛生長的影響，整體效果最佳的培養(yǎng)基配方為A4B3C4，即添加30%香蕉汁、20%馬鈴薯汁、0.6 g/L活性炭。就節(jié)約成本方面而言，采用A2B3C4的配方也可達到較好的效果。

3討論

香蕉汁和馬鈴薯汁對鐵皮石斛組培幼苗的增殖效果較好，對莖高、莖粗有促進作用，活性炭能促進根長、根數(shù)的生長。隨著香蕉汁、馬鈴薯汁和活性炭添加比例的增加，其對于鮮質(zhì)量、莖高、莖粗的增長顯著，并且根的數(shù)目也有所增多。香蕉汁和馬鈴薯汁比例為10%或20%，活性炭為0.2 g/L或0.4 g/L的培養(yǎng)基都可以滿足石斛苗的正常生長，葉色正常，根系較好，原球莖增殖較多；添加30%與添加10%或20%的香蕉汁、馬鈴薯汁相比，幼苗生長速度存在明顯的差異，且葉色濃綠，根系發(fā)達，莖較粗；在不添加馬鈴薯汁、香蕉汁的培養(yǎng)基中，植株生長緩慢，無活性炭時鐵皮石斛幾乎不長根，且隨著活性炭添加量的增加，根長、根數(shù)也隨之增加。當香蕉汁添加量大于馬鈴薯汁的量時（有活性炭），鐵皮石斛生長狀況較好，苗生長較快較高，莖較粗，根系較發(fā)達；而馬鈴薯汁添加量大于香蕉汁時（有活性炭），鐵皮石斛生長一般，苗細小，有根但纖細且根數(shù)少，但原球莖增殖和芽分化較多。當只添加香蕉汁時，苗生長緩慢，細小，有根但不發(fā)達。當只加馬鈴薯汁時植株生長一般，苗小，但原球莖增殖多。當只加活性炭時，鐵皮石斛苗高細，有少量根。香蕉汁和馬鈴薯汁的相互作用能夠促進鐵皮石斛苗的生長，活性炭能夠促進其根的生長。

添加馬鈴薯汁能夠促進鐵皮石斛的增殖，這與王英姿等的試驗結(jié)論[6]相似，蔣林等研究認為，香蕉中含有各種天然營養(yǎng)成分及各種植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)，能夠促進鐵皮石斛的生長[7-8]，宋順等也認為經(jīng)香蕉汁培養(yǎng)的鐵皮石斛組培苗生長健壯，能夠生根壯苗[9-10]。活性炭能誘導(dǎo)根的生長，促進根的伸長，這與許奕等的研究結(jié)論[11]相似。彭文書等也證明了香蕉汁和馬鈴薯汁對生根有一定的促進作用[12]。羅煥明等對香蕉和馬鈴薯也做了研究，發(fā)現(xiàn)香蕉能誘導(dǎo)生根，馬鈴薯能誘導(dǎo)芽的增殖[13]。馬鈴薯和香蕉都含有豐富的營養(yǎng)元素，兩者的相互作用給鐵皮石斛試管苗提供了較為充分的營養(yǎng)，對其生長有促進作用。而活性炭的添加，一方面能夠起到吸附作用，吸附一些不利于鐵皮石斛生長的物質(zhì)，另一方面也為根的生長提供暗環(huán)境，對根的生長有積極作用。

在前人研究的基礎(chǔ)上，本試驗采用正交試驗進一步探索利于鐵皮石斛生長的最優(yōu)培養(yǎng)基配比。結(jié)果表明，添加30%或20%香蕉汁、20%或10%馬鈴薯汁、0.6 g/L活性炭，利于鐵皮石斛根的增高、增粗，整體生長狀態(tài)良好；添加30%或20%馬鈴薯汁、20%或10%香蕉汁、0.2 g/L或 0.4 g/L 活性炭，對于鐵皮石斛原球莖的增殖較好。所以，在選擇壯苗生根時，可加較多香蕉汁和較少馬鈴薯汁與0.6 g/L活性炭，而在選擇原球莖的增殖時，可添加較多馬鈴薯汁、較少香蕉汁或不加香蕉汁、0.2 g/L活性炭。

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doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2017.06.035