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外源添加物对白芨种苗生长发育状况的影响

范文

孟肖陈娜张皖秋

摘要：以白芨果荚为试验材料，在组织培养基中添加外源物，研究不同外源添加物对白芨种苗生长发育的影响。结果表明：（1）不同外源添加物间平均增殖数最高的为红薯汁30 g/L处理，其次为马铃薯汁30 g/L处理，均在40株以上;最低的为莲菜汁30 g/L处理，仅为26.00株。（2）马铃薯汁30 g/L处理的白芨种苗的苗高、主根长及单株鲜质量最大;番茄汁30 g/L处理的白芨种苗的块茎直径、单株干质量及折干率最大;莲菜汁30 g/L处理的叶片数最多，而香蕉汁30 g/L处理的根数最多。（3）不同外源添加物的白芨种苗壮苗指数有一定的差异，其中番茄汁 30 g/L 处理的壮苗指数达0.079 8;莲菜汁30 g/L、豆芽汁30 g/L、马铃薯汁30 g/L处理的壮苗指数均在0.05以上;山药汁30 g/L处理的壮苗指数最低，仅为0.040 6。综合分析得出，对白芨种苗生长发育表现较好的外源添加物为番茄汁30 g/L、马铃薯汁30 g/L，以期此结果能为培育优质白芨种苗提供技术方法，完善白芨快繁体系。

关键词：白芨;外源添加物;增殖数;生长发育;壮苗指数

白芨为兰科植物白芨[Bletilla striata （Thunb.） Reichb.f.]的干燥块茎，具有收敛止血、消肿生肌的功效[1]。作为我国现代医药工业和化妆品工业的重要原材料，近年来白芨的市场需求量急剧增加。而白芨种子自然萌发率极低，自然繁殖困难，再加上掠夺式地采挖，导致野生白芨资源锐减。目前，白芨已经由野生变为人工栽培。白芨最早采用分株繁殖，由于其繁殖速度慢、繁殖系数极低等原因，难以满足市场对白芨的需求。通过组织培养技术，可以获得繁殖系数高、育苗速度快的白芨种苗，而且还可以大大缩短白芨的繁殖周期，很大程度上满足生产需要，减少对其野生自然资源的破坏。

白芨组织培养的研究内容主要包括外植体的选择、培养基类型、植物生长调节剂的类型及浓度、外源添加物的选择等[2]。目前在外源添加物选择方面的研究相对较少，本试验主要通过研究不同添加物对白芨种苗生长发育的影響，筛选出适宜的外源添加物，为提高种苗移栽率、培育优质种苗提供生产实践指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

白芨果荚采自安徽省岳西县，由亳州职业技术学院陈娜副教授鉴定为兰科（Orchidaceae）白芨[Bletilla striata （Thunb.） Reichb. f.]。

1.2 试验方法

1.2.1 无菌苗的获得将采回的成熟未开裂的白芨果荚于流水下冲洗5 min，在无菌超净工作台上用75%乙醇擦拭干净，用0.1%氯化汞溶液浸泡 8 min，用无菌水冲洗4次，用灭菌滤纸吸去多余水分，将蒴果前后两端切去，从中间切开，用镊子将种子均匀地播撒在MS固体培养基（蔗糖25 g/L、琼脂粉8 g/L）上。在温度（25±2） ℃、光照度2 500 lx、光照时间12 h/d的条件下进行培养。

1.2.2 白芨种苗继代培养选择均匀一致的白芨种苗，在无菌条件下接入继代培养基。基本培养基为MS培养基（蔗糖25 g/L、琼脂粉8 g/L），添加不同的外源物，分别为豆芽汁30 g/L、红薯汁30 g/L、莲菜汁30 g/L、马铃薯汁30 g/L、番茄汁30 g/L、山药汁30 g/L、香蕉汁30 g/L、对照等共8种处理，分别记作DY、HS、LC、TD、FQ、SY、XJ、CK。培养温度（25±2） ℃、光照度2 500 lx、光照时间12 h/d。每个处理接种10瓶，每瓶接苗10株苗。

1.2.3 指标测定培养3个月后，对不同外源添加物的白芨种苗进行生物学统计，各处理随机测量24株苗，分别测定苗高、根长、叶片数、根条数、块茎直径、单株鲜质量、单株干质量等数据，并通过计算得出折干率（折干率=单株干质量/单株鲜质量×100%）及壮苗指数（壮苗指数=根粗/根长×单株干质量）。

1.3 数据处理

试验数据采用SPSS 22.0软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 外源添加物对白芨种苗增殖数的影响

随机选取6瓶不同外源添加物白芨种苗，统计各处理中白芨种苗的增殖情况。由表1可知，8种处理间增殖数存在一定差异，HS、TD、CK处理的平均增殖数均在40株以上，三者间差异不显著，HS、TD与其他处理间存在显著差异（P<0.05）;FQ、SY处理的平均增殖数在35株以上，二者间及与CK、DY处理间差异不显著，与XJ、LC处理间差异显著（P<0.05）;DY、XJ处理的平均增殖数在30株以上，二者间差异不显著，DY与LC处理间差异显著;LC处理的平均增殖数最低，仅为26.00株，与各处理间（除XJ处理）差异显著（P<0.05）。

2.2 外源添加物对白芨种苗形态指标的影响

形态指标能够直观地反映出外源添加物对白芨种苗的影响。从表2可以看出，不同处理间白芨种苗植株性状存在一定差异，种苗苗高最大者为TD处理，其次为LC处理，最小者为FQ处理;种苗叶片数最多者为LC处理，其次为HS处理，最少者为XJ处理;种苗主根最长者为TD处理，其次为HS处理，最短者为CK处理;种苗根数最多者为XJ处理，其次为HS处理，最少者为CK处理;种苗块茎直径最长者为FQ处理，其次为LC处理，最小者为SY处理;种苗单株鲜质量最大者为TD处理，其次为LC处理，最小者为CK处理;种苗单株干质量最大者为FQ处理，其次为TD处理，最小者为CK处理;种苗折干率最高的是FQ处理，其次为DY处理，最低的是LC处理。

由表2可以看出，不同处理间各指标表现不一致，差异也存在一定不同，对白芨幼苗各项形态指标进行方差分析，结果如下。

2.2.1 外源添加物对白芨种苗苗高和叶片数的影响由图1可以看出，不同处理间白芨种苗苗高存在一定差异：TD处理最高，达到10 cm以上，与其他处理间差异显著;其次为LC处理，苗高为9.92 cm，与其他处理间差异显著;FQ和CK处理较低，分别为7.56、7.76 cm。由图2可知，外源添加物对白芨种苗叶片数影响较小，LC处理最多，为4.00张;XJ处理最少，平均仅3.13张，二者间差异显著。

2.2.2 外源添加物对白芨种苗主根长及根数的影响由图3、图4可以看出，不同处理间白芨种苗主根长及根数存在一定差异。TD处理对白芨种苗主根长的影响最大，且与其他处理间差异显著;其次为HS和XJ处理，与其他处理间也存在显著差异;主根长最短者为CK处理，仅为3.01 cm，显著低于其他处理。对白芨种苗根数影响最大的则为XJ处理，达6.42条;CK处理最少，不足4条。

2.2.3 外源添加物对白芨种苗单株鲜质量和单株干质量的影响从图5、图6可以看出，不同外源添加物对白芨种苗单株鲜质量和单株干质量影响不一致，这可能受白芨块茎直径差异的影响。白芨种苗单株鲜质量最大的是TD处理，其次为LC和XJ处理，最低的是CK处理，各处理（除LC与XJ处理、DY与SY处理）间均存在显著差异。而白芨种苗单株干质量最大的则是FQ处理，其次为TD处理，各处理（除DY与HS处理）间均有显著差异。

2.2.4 外源添加物对白芨种苗折干率和块茎直径的影响由图7可知，不同外源添加物对白芨种苗折干率的影响差异较大，主要是受白芨块茎大小的影响。折干率最高的是FQ处理，达到18.53%，显著高于其他各处理;LC处理的折干率仅为 10.45%，显著低于其他各项处理。

白芨主要依靠块茎进行生长，因此块茎大小很大程度上可以决定白芨移栽的成活率。由图8可以看出，白芨块茎最大的是FQ处理，其直径达到 5.58 mm，显著高于其他各项处理;其次依次为LC、HS、TD处理，三者间差异不显著，但显著高于其他4个处理;DY、SY、XJ处理及CK的白芨块茎直径较小。

2.3 外源添加物对白芨种苗壮苗指数的影响

壮苗指数是衡量幼苗素质的量化指标，白芨通过组织培养后要进行炼苗移栽，培育壮苗是促进白及生长的一个重要环节。不同外源添加物的白芨种苗壮苗指数有一定的差异，从大到小依次为FQ处理>LC处理>DY处理>TD处理>XJ处理>HS处理>CK处理>SY处理。对各处理壮苗指数进行方差分析可知，FQ处理的壮苗指数达到0.079 8，与其他各处理间存在显著差异;LC处理的壮苗指数为0.055 9，与XJ、HS、CK、SY处理间存在显著差异;DY、TD处理的壮苗指数均在0.05以上，与XJ处理、HS处理、CK差异不显著，但均与SY处理存在显著差异;XJ处理、HS处理、CK的壮苗指数均在0.045以上，三者间差异不显著，但XJ、HS与SY处理间存在显著差异;SY处理的壮苗指数最低，仅为0.040 6（图9）。

3 讨论与结论

对不同外源添加物间白芨种苗各指标进行分析可知，增殖数、形态指标及壮苗指数均存在不同的差异。白芨种子在自然野生环境中很难萌发[3]，目前采用的鳞茎繁殖，由于增殖率低、周期长，已不能满足白芨发展的需要。通过组织培养技术可以促进种子萌发并提高增殖率，不同外源添加物间平均增殖数最高的为红薯汁30 g/L处理，其次为马铃薯汁30 g/L处理，均在40株以上;最低的为莲菜汁 30 g/L 处理，仅为26.00株。

白芨通过组织培养培育出种苗后，要进行炼苗移栽，形态指标能直观地决定白芨的成活情况。通过对各指标进行分析发现，马铃薯汁30 g/L处理的白芨种苗的苗高、主根长及单株鲜质量最大;番茄汁30 g/L处理的白芨种苗的块茎直径、单株干质量及折干率最大;莲菜汁30 g/L处理的叶片数最多，而香蕉汁30 g/L处理的根数最多。综合分析可以看出，在培养基中添加番茄汁 30 g/L、马铃薯汁 30 g/L、红薯汁30 g/L处理对白芨种苗影响效果较好，添加山药汁30 g/L或不添加其他物质的白芨种苗生长情况较差。

壮苗指数是衡量幼苗素质的量化指标，株高、根长、根粗、单株鲜干质量均能反映各处理白芨种苗质量，以根粗/根长×单株干质量得出的壮苗指数能够更清晰直观地反映白芨种苗的品质。不同外源添加物的白芨种苗壮苗指数有一定的差异，其中番茄汁30 g/L处理的壮苗指数达0.079 8;莲菜汁30 g/L、豆芽汁30 g/L、马铃薯汁30 g/L处理的壮苗指数均在0.05以上;山药汁30 g/L处理的壮苗指数最低，仅为0.040 6。

大量研究表明，有机添加物之间或与培养基、激素之间的相互作用对植物生长有明显的促进作用[4-6]。游树鹏等研究发现，马铃薯中含有豐富的淀粉，能够提供较为充足的碳源，且其中含有能够促进芽萌发和继续生长所需要的丰富的营养物质和生理活性物质[7]。朱根发等研究发现，香蕉对酸碱有很强的缓冲能力，对植物的生长和增殖具有促进作用[8]。本试验表明，不同外源添加物对白芨种苗生长的影响不一致，综合表现较好的为番茄汁 30 g/L、马铃薯汁30 g/L，而其中的影响机制还须要进一步研究。

参考文献：

[1]国家药典委员会. 中华人民共和国药典：一部[M]. 北京：中国医药科技出版社，2015：103.

[2]王跃华，陈燕，刘曼，等. 培育优质白芨苗条件筛选研究[J]. 江苏农业科学，2018，46（20）：165-167.

[3]郭顺星，徐锦堂. 白芨种子染菌萌发过程中细胞超微结构变化的研究[J]. 植物学报，1990，32（8）：594-598.

[4]都兴范，王关林. 芦荟汁对植物生长调控作用的研究[J]. 生物技术，2004，14（4）：62-63.

[5]陈兆贵，谭俊. 不同激素配比对铁皮石斛组织培养的影响研究[J]. 惠州学院学报（自然科学版），2006，26（3）：11-14.

[6]殷丽青，王广东，张建军，等. 大花蕙兰（Cymbidium hybridium）离体快速繁殖技术[J]. 上海交通大学学报（农业科学版），2006，24（4）：365-369.

[7]游树鹏，郑乃汉. 马铃薯提取液中生理活性物质的研究[J]. 杭州大学学报，1979（1）：180-186.

[8]朱根发，蒋明殿. 大花蕙兰的组织培养和快速繁殖技术[J]. 广东农业科学，2004（4）36-38.李晓盈，孙毅高，梁宪如，等. 利用水培体系研究团花快速生长[J]. 江苏农业科学，2020，48（12）：128-133.

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