莫志軍, 莫凱迪, 鄧 潔
(永州職業(yè)技術學院, 湖南 永州 425000)
生姜(ZingiberofficinaleRosc.)是姜科(Zingiberaceae)姜屬(ZingiberBoehmer)多年生宿根草本植物,是藥食兩用經(jīng)濟作物,集調(diào)味、食品加工和藥用為一體的多用蔬菜[1-2]。由于利用地下塊莖無性繁殖,每667 m2需要種姜200~300 kg,用種量大,繁殖系數(shù)低[3-4]。連年留種造成病毒、病菌累集嚴重,造成產(chǎn)量降低,一般造成減產(chǎn)30%~50%[5]。為了提高生姜的繁殖系數(shù),弄清激素對雙牌虎爪姜快速繁殖的影響,進行了不同激素配方的試驗[6-7]。
材料來自雙牌虎爪姜原產(chǎn)地湖南省永州市雙牌縣上梧江鄉(xiāng)。
N 6培養(yǎng)基大量元素為:硝酸鉀2 830 mg·L-1,硫酸銨463 mg·L-1,硫酸鎂185 mg·L-1,磷酸二氫鉀400 mg·L-1,氯化鈣166 mg·L-1。N 6培養(yǎng)基微量元素為:硫酸錳4.4 mg·L-1,硫酸鋅1.5 mg·L-1,碘化鉀0.8 mg·L-1,硼酸1.6 mg·L-1。
N 6培養(yǎng)基有機物為:肌醇100 mg·L-1,甘氨酸2.0 mg·L-1,煙酸0.5 mg·L-1,鹽酸吡哆醇0.5 mg·L-1,鹽酸硫胺素0.1 mg·L-1。
鐵鹽:硫酸亞鐵27.8 mg·L-1,乙二胺四乙酸鈉37.3 mg·L-1。
激素:6-BA(6-芐基氨基嘌呤)、NAA(萘乙酸)、KT(激動素)和氯化膽堿。
其他:70%乙醇,新潔爾滅,0.1%升汞(HgCl2),無菌水,瓊脂,蔗糖。
1.3.1生姜催芽
取生姜洗凈,瀝干,然后在培養(yǎng)箱內(nèi)進行暗培養(yǎng)。保持培養(yǎng)箱內(nèi)濕度75%,溫度25 ℃,直至催出芽達到1~2 cm時取用。
1.3.2接種方法
取長1~2 cm的虎爪姜芽在自來水下沖洗2~3 h,然后用0.2%新潔爾滅浸泡10 mim,無菌水沖洗2~3次,在無菌環(huán)境中用70%酒精處理30 s,無菌水沖洗2~3次,然后再用0.1%升汞浸泡8 min,用無菌水沖洗5次。剝?nèi)ド客馊~,留取0.5~1 cm芽尖,移入相應的培養(yǎng)瓶中,每瓶移入3個芽點。每個處理接種21瓶,3次重復。每個處理放到(25±2)℃的培養(yǎng)架上,每天用2 500 lx光照12 h。
1.3.3統(tǒng)計方法
分別在接種后14 d、28 d和42 d統(tǒng)計發(fā)芽數(shù),以芽長0.5 cm為芽數(shù)計數(shù)。不足0.5 cm長的不計數(shù),凡有分化的芽點數(shù)除接種點數(shù)為分化率,各處理分別分階段統(tǒng)計總分化芽數(shù)。增殖倍數(shù)為某階段的分化芽數(shù)減前階段的芽數(shù)(點數(shù))除接種基數(shù)(點數(shù))。增殖率為某階段的增加芽數(shù)除接種基數(shù)的百分率。
1.3.4不同激素處理
采用N 6培養(yǎng)基,激素分別為6-BA、NAA、氯化膽堿和KT,其配比詳見表1。
表1 不同激素處理
從表2看出,接種14 d,A 3處理的雙牌虎爪姜每個芽點都有分化,芽分化率最高,達100%。其他幾組激素配比姜芽分化都有未分化的芽點,分化率在80%左右。隨6-BA濃度的提高,分化率有所提高。培養(yǎng)28 d后觀察統(tǒng)計,所有芽點都有分化,分化率都達到100%。隨著幼芽的分化,幼根也同步發(fā)生。
表2 不同激素配方對姜芽分化率的影響
表3 不同激素配方對姜芽的增殖影響
由于6-BA和NAA均能促進幼芽產(chǎn)生,隨著6-BA濃度增加分化更快,氯化膽堿可能促使6-BA的作用發(fā)揮得更佳。這與黃菊輝等[8]研究認為6-BA和NAA可促進生姜幼芽發(fā)生,且具有相互增益效應是相一致。
不同的激素配方對雙牌虎爪姜芽增殖影響不同,培養(yǎng)14 d以A 3處理配方為最佳,增殖倍數(shù)達3.06,比A 1處理增長率高53.97%;比A 2處理增長率高47.62%。比A 4處理增長率高49.21%。
培養(yǎng)28 d后顯示A 3處理的配方為最佳,增殖倍數(shù)達3.95。但是A 4處理的配方后期增殖很快,增殖倍數(shù)達3.41,均超過了A 1和A 2處理配方。培養(yǎng)42 d后A 3處理的總芽數(shù)268,增殖倍數(shù)4.25,與其他幾個處理相比,增殖倍數(shù)不明顯。比A 2處理只增加10個芽,增殖倍數(shù)只增加0.15;比A 1處理配方只增加24個芽,增殖倍數(shù)增加0.38;比A 4處理增殖倍數(shù)增加0.36。
不管培養(yǎng)多少天,雙牌虎爪姜芽的增殖均以A 3處理配方的增殖倍數(shù)最多。
這些激素的用量效果與杭玲等[9]用廣西靖西縣大肉姜試驗,李芳等[10]用山東生姜研究,李曉波等[11]的姜芽研究,吳家麗等[12]對白水生姜研究,趙卓等[13]對湖北來鳳縣的鳳頭姜研究基本相同,他們使用6-BA濃度在1.5~3.0 mg·L-1之間,NAA濃度在0.1~0.2 mg·L-1之間。本實驗添加了氯化膽堿,比只用6-BA和NAA效果更佳。
從表4看出,前14 d姜芽的增殖速度最快,增殖率都超過150%,其中A 3處理的增殖率最高,達206.35%。但是28 d和42 d,所有激素配方的增殖率都低于100%。28 d仍以A 3處理的增殖率最高(88.89%)。42 d A 3處理的增殖率只有30.16%,最低。A 1、A 2處理28 d比14 d也下降了,但42 d又比28 d的增殖率有所提高。A 3、A 4處理增殖率連續(xù)下降,28 d比14 d低,42 d又比28 d低。因此,認為培養(yǎng)14 d幼芽增殖率最快,隨著培養(yǎng)時間的推移,姜芽分化慢,增殖率降低,但A 3配方的6-BA和NAA的作用越來越小,可能是氯化膽堿使其作用迅速發(fā)揮了。A 1、A 2配方由于沒有氯化膽堿的誘導,雖然姜芽的增殖率降低了,但培養(yǎng)28 d后再培養(yǎng)14 d又有所增加。NAA和KT的相互作用也是起初很大,后逐漸減弱。
增殖培養(yǎng)可以在培養(yǎng)14 d后轉(zhuǎn)到無激素培養(yǎng)基上培養(yǎng),利于分蔸種植。為了使姜芽健壯,培養(yǎng)28 d左右為佳。
培養(yǎng)14 d,A 3處理比A 1、A 2、A 4處理姜芽的增長分別多53.97%、47.62%、49.21%。A 1、A 2、A 4處理之間差異很小。培養(yǎng)28 d后,A 3、A 4處理間的差異變小(僅4.76%),A 3比A 1、A 2的增長率仍然多30.16%和28.57%。但到了42 d后,A 3比A 1、A 2、A 4姜芽增加緩慢,其他幾個處理增長反而比A 3快。這也說明了培養(yǎng)時間以28 d為佳,繼續(xù)培養(yǎng)雖有所增多,但速度緩慢。這既延長繁殖時間,又不見很好效果。特別是A 3處理配方不要培養(yǎng)太久,以14 d為佳,最多不超過28 d。
從表5看出,在培養(yǎng)14 d,A 1、A 2、A 4三種處理配方差異不大,培養(yǎng)28 d后,A 4分化加快,A 3減慢,兩者之間的差異也不大,但與A 1、A 2的差異較大。
表5 不同激素之間的比較
試驗結果表明,雙牌虎爪姜的姜芽分化以A 3處理(N 6+6-BA 2.5 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1+氯化膽堿200 mg·L-1)配方為增殖最佳培養(yǎng)基配方,雙牌虎爪姜芽分化最快,增殖最快,增殖倍數(shù)最高。增殖培養(yǎng)時間以14 d為最佳,最多不超過28 d。該試驗結果與白水生姜,鳳頭姜,山東大姜的激素研究基本一致,但其他研究者用的是MS培養(yǎng)基。
6-BA隨濃度增加,姜芽分化增多。KT的使用量較大,效果沒有6-BA好。6-BA加了氯化膽堿效果更好,更快,但沒加氯化膽堿的6-BA的作用慢且持久,這可能是氯化膽堿促進了6-BA和NAA的相互作用,使其誘導雙牌虎爪姜芽的分化。至于氯化膽堿的作用機理和濃度有待進一步研究。