五指毛桃组培生根关键影响因子分析
时间：2023-04-25 13:10:04 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
庾韦花，石 前，蒙 平，张尚文，张向军，李 婷，林 茜
（广西农业科学院生物技术研究所，广西南宁 530007）
五指毛桃（Ficus hirtaVahl.），为桑科榕属灌木或小乔木，又名五爪龙、粗叶榕、五指牛奶、土黄芪，因其叶子长得像五指，且叶片长有细毛，果实成熟时外观与毛桃相似而得名[1]。主要分布在亚洲的温带和亚热带地区，特别是在华南地区，广泛分布于我国东南部及南部地区深山幽谷中，如广东、广西、福建、海南等地[2-3]。五指毛桃在清代的《生草药性备要》就有记载，已列入1977 年版《中国药典》，以根入药，性平，味甘、辛，含有丰富补骨脂素、油酸、十六酸、亚油酸和佛手内脂等化学成分，具有舒筋化湿、益气健脾之功，对盗汗、腰痛、风湿、脾虚浮肿和慢性支气管炎等症有特殊疗效。五指毛桃是一种食药同源的植物，是两广地区流传甚广的“煲汤料”，被称为“南芪”[4-6]。目前五指毛桃主要生长在旷野、山地灌丛或疏林中，生长期较长，还没有大规模的人工栽培[7]。近年来随着五指毛桃产地被大量开垦，加之连年的过度采挖，导致其野生资源日渐枯竭，供需矛盾日益突出，价格连年攀升[1，2]。
目前，对五指毛桃的研究主要集中在品种考证、生物学特性、化学研究、栽培技术、产品开发等方面[8-14]，在组织培养研究方面还较少报道[15-18]。主要有蒋林等[15]研究了不同植物生长调节剂组合的组织培养对茎节诱导的影响，还对组织培养过程中，导致褐变产生的因素及防止褐变的方法进行了探讨；
陶瑜等[16]研究了不同激素对五指毛桃离体再生的影响。由于五指毛桃是雌雄异株、异花授粉植物，后代为天然杂种，遗传性状不稳定[9]。因此，我们开展组培生根关键影响因子的研究，旨为获得优质组培苗、为生产提供稳定种源提供技术支撑。
1.1 试验材料
从广西农业科学院生物技术研究所筛选出8 株不同基因型五指毛桃优良植株，分别获得无性化组培继代芽，编号分别为WZ-1、WZ-2、WZ-3、WZ-4、WZ-5、WZ-6、WZ-7、WZ-8，选取继代培养活力旺盛、芽苗健壮的单芽作为不同基因型试验材料，并选择基因型无性系WZ-4 作为基本培养基、激素和活性碳配比、光照强度等因素对五指毛桃组培继代芽瓶内生根影响试验材料。
1.2 试验方法
1.2.1 基本培养基生根试验
将高1.0～1.5cm 的五指毛桃无性系W-4 植株带芽嫩茎切下，接种到生根培养基上进行不定根诱导。以改良MS、1/2MS、2/3MS、WPM、ER、SH为基本培养基，添加NAA0.10 mg·L-1、IBA0.05 mg·L-1生根培养基中，观察生根情况。
1.2.2 不同基因型无性系生根试验
将8 个五指毛桃不同基因型无性系，编号分别为WZ-1、WZ-2、WZ-3、WZ-4、WZ-5、WZ-6、WZ-7、WZ-8 的继代增殖得到高1.0～1.5cm 的带芽嫩茎切下，分别接种到生根培养1/2 MS +NAA0.10 mg·L-1+IBA0.05 mg·L-1上进行不定根诱导，接种后每隔2～3 d 观察一次。
1.2.3 激素和活性碳对生根影响试验
以1/2MS 为基本培养基，添加三种不同浓度NAA、IBA 和活性碳附加成分。其中，NAA 设置0.1、0.2、0.4、0.8、1.5 mg·L-1等5 个不同浓度，IBA 设置0.05、0.1、0.2、0.4、1.0 mg·L-1等5 个不同浓度，活性碳设置0、0.1、0.2、0.4、0.8 g·L-1等5 个不同浓度。
1.2.4 不同培养光照强度试验
剪取高1.0～1.5 cm 无性系WZ-4 的组培继代增殖苗，直接接种到生根培养基1/2 MS+NAA0.10 mg·L-1+IBA0.05 mg·L-1+蔗糖30 g·L-1+琼脂4 g·L-1后，进行5 个不同光照强度处理培养：1000 lx、2000 lx、3000 lx、暗培养3 天后进行光强3000 lx 培养（暗培养3 d+3000 lx）、自然光，培养温度（25.0±2）℃，接种后每隔2～3 天观察一次。
1.3 培养条件及接种
以上生根培养基中均添加蔗糖30 g·L-1，琼脂4 g·L-1，pH 5.8，121 ℃高温高压灭菌20min，培养温度（25.0±2）℃，光照强度2500～3000 lx（除“1.2.4”试验外），光照时间10 h·d-1。以上试验中每个处理15 瓶，每瓶接种4～5 株苗。
1.4 移栽
将已生根好的组培苗移栽于黄泥、泥炭土和珍珠岩体积比为1∶1∶1 的混合基质中，并按常规育苗方法进行水肥及病虫害管理。
1.5 统计方法
五指毛桃组培继代单芽瓶内生根试验中，每种试验设置不同处理，每处理3 个重复，每个重复20瓶，每瓶接继代单芽5～6 株。每个处理接种1 个月后统计生根率、根系条数、生根时间、根粗及芽苗生长情况，组培生根苗炼苗1 个星期后移栽大棚基质。数据采用DPS 数据处理系统，进行方差分析、差异性显著检验与极差分析。
2.1 不同基本培养基对生根的影响
不同基本培养基处理下，五指毛桃组培继代单芽生根情况如表1 所示。通过方差分析可以看出，不同基本培养基生根率差异无显著，WPM 和ER 培养基的生根率最高，达100.00%，MS 培养基生根率最低，为88.89%。不同基本培养基对五指毛桃继代单芽生根条数的影响部分呈现显著差异；
其中以SH 培养基的生根条数最多，其次是ER 培养基，以WPM 培养基生根条数为最少，两者差异显著。综合生根率及生根数看，ER 基本培养基生根效果最佳。
表1 不同基本培养基处理下五指毛桃组培芽生根情况
2.2 不同基因型无性系对生根的影响
为进一步分析基因型对五指毛桃组培生根的影响，以1/2MS 为基本培养基，分析了WZ-1、WZ-2、WZ-3、WZ-4、WZ-5、WZ-6、WZ-7、WZ-8 等8 个不同基因型供试无性系的组培生根能力差异（表2）。根据方差分析结果显示，在同一培养基处理下，基因型无性系WZ-2、WZ-6 生根率分别为57.33%和68.00%，与其他基因型无性系呈显著差异；
有5 个基因型无性系生根率达100.00%，分别是WZ-1、WZ-3、WZ-5、WZ-7 和WZ-8。
表2 不同基因型无性系对五指毛桃组培芽生根的影响
不同基因型间生根条数呈现显著差异，其中，WZ-8 平均生根条数最多，达12.48 条，其次为WZ-1，平均生根条数最少的是WZ-2，仅为4.74。整体上看，以基因型WZ-8 的生根效果最好（图1）。
图1 五指毛桃无性系WZ-8 组培生根情况
2.3 不同激素和活性碳对生根的影响
在MS 基本培养基上，通过添加NAA、IBA、活性碳三种附加成分25 个浓度处理对五指毛桃单芽生根进行诱导，采用极差分析法（表3）进行分析，表3 中因素内水平极差值（R）的大小，可反映出该因素对五指毛桃组培单芽生根的影响程度，极差越大说明该因素的变动越大，对试验结果影响越大，RNAA、RIBA、R活性碳值分别为58.00、12.80、38.95，参试的3 因素对五指毛桃单芽生根率影响的主次关系是RNAA＞R活性碳＞RIBA，即依次是NAA＞活性碳＞IBA，从表3 中各因素水平（Ki）的均值大小，可得到诱导五指毛桃单芽生根率最高的激素和活性碳最优浓度组合为NAA 在水平1，IBA 在水平2，活性碳在水平4，由此直观分析可得五指毛桃单芽最佳培养基为MS+NAA0.10 mg·L-1+IBA0.10 mg·L-1+活性碳0.4 g·L-1。
表3 不同激素和活性碳对五指毛桃组培芽生根的影响
2.4 不同光照强度对生根的影响
不同光照强度对生根影响试验结果见表4，从表4 可看出，5 种光照强度处理下的五指毛桃组培苗生根率均达100%，无显著性差异，但生根条数呈现有显著差异，处理5 的自然光照条件下，植株平均生根条数最多，达13.63 条，不同光照强度对主根的粗度也有较大影响，光强越大，主根越粗，在光强3000 lx 条件下，主根最粗壮，发侧根也多，同时，不同光照强度对发根快慢也有明显影响，在5 个光照处理中，随着光照强度不断增强，发根时间越早，3000 lx 发根时间最快，仅7～9 天，1000 lx发根最慢，13～15 天，两者相差6 天。不同光照处理的植株长势有差异。综合各指标来看，处理4 的植株长势最好，从节约生产成本来看，以处理5 的自然光条件下植株长势也达到要求了，但主根偏细，产生侧根较多，可能跟天气有关。光越弱，越容易产生玻璃化和褐化。
表4 不同光照强度对五指毛桃组培芽生根的影响
同一基因型植株在不同激素配比处理中的瓶内生根情况相差较大[19]，在植株组培苗生根试验中用得较多的激素有NAA 和IBA，NAA 能够促进细胞的分裂与扩大，诱导不定根形成[20]。IBA 的作用主要是促进细胞的分化和分裂以及根系的增多和伸长[21-23]。生长素在低浓度下会促进植物根的生长，高浓度抑制根的生长，促进侧根发育[24，25]。在本研究中，NAA 激素浓度对五指毛桃组培生根率影响显著，在0.1～0.2 mg·L-1浓度范围生根率较高，浓度大于0.2mg·L-1的生根率明显下降。在3 种外源因子中，对五指毛桃生根影响效果依次为NAA＞活性碳＞IBA，激素和活性碳最佳组合生根培养基为MS+NAA0.10 mg·L-1+IBA0.10 mg·L-1+活性碳0.40 g·L-1，这与陶瑜[16]、李林轩[18]等研究结果存在差异，原因可能是供试材料的差别较大造成的。
在同一激素水平下，不同基因型无性系WZ-2、WZ-6 的生根率、生根条数与其它基因型无性系呈显著差异，这种差异也存在杜鹃、草莓[19，26]等作物的组培生根中。在植物组织培养中，光照对根的发生是一个重要条件，一般培养室中所用的光照多在1000～4000 lx，不同作物要求不一样，当培养生根后的小植株准备移栽前，加大光照强度有利于提高移植的成活率[27]，光强1500～2000 lx 有利于甜椒生根[28]，五指毛桃组培单芽在光照强度1000～3000 lx条件下均能生根，但不同光强对发根时间的快慢影响比较明显，3000 lx 发根时间最快，仅7～9 d，1000 lx 发根最慢，13～15 d，两者相差6 天。植株在3 天暗培养后采用光强3000 lx 进行培养，植株产生了少量玻璃化。自然光照下植株发根时间和主根粗度虽没有3000 lx 处理的植株理想，但生根条数显著高于其他光强条件，植株长势较好。基因型、光照、激素等因素对五指毛桃生根数量及主侧根的发生影响机理有待进一步深入研究。
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