張彥妮+李兆婷+張艷波+汪海洋

摘要：以毛百合（Lilium dauricum）試管苗為材料，研究不同濃度活性炭、激素種類、水楊酸、蔗糖等對試管鱗莖形成和膨大的影響，同時比較鱗莖大小對移栽成活率的影響。結果表明，NAA、IBA、多效唑對試管鱗莖形成和膨大都有影響，蔗糖對鱗莖膨大有影響；1.0 g/L活性炭對鱗莖的形成及膨大效果最好，所結鱗莖直徑增大 2.50 倍，鱗莖球形指數1.40，鱗莖鮮質量828.2 mg，結球率達100%，平均新增鱗莖4.40個；水楊酸對鱗莖膨大效果不明顯；鱗莖越大（≥8 mm），移栽成活率越高（96%），長勢越好。

關鍵詞：毛百合；試管鱗莖；植物激素；膨大

中圖分類號： Q943.1；S682.2+65.04+3

文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2016）04-0074-05

毛百合（Lilium dauricum）為百合科（Liliaceae）百合屬（Lilium）多年生球根類花卉，產于黑龍江、吉林、遼寧、內蒙古和河北等地，朝鮮、日本、蒙古和俄羅斯也有分布，其花色艷麗、姿態(tài)優(yōu)雅，是一種代表和諧美好、吉祥高貴的觀賞花卉[1]；同時又是一種名貴的中草藥，鱗莖治膿腫、骨折、燒傷及凍傷等，地上部分新鮮時局部應用，可促進外傷愈合，有收斂作用，花可治肺病[2]。毛百合是一種珍貴的野生資源，具有極高的觀賞、食用和藥用價值，花期6—7月，抗寒性極強[3]，是很好的逆境基因資源庫。目前，學者對毛百合的種子萌發(fā)[4]、繁殖生物學[5]、染色體[6]、核型分析[7]、再生體系的建立[8]、切花保鮮[9]、栽培[10]進行了研究。東北林業(yè)大學花卉研究所于1994年利用“940703”科學衛(wèi)星搭載毛百合的種子后，發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星搭載可以提高毛百合種子的萌發(fā)率，可使毛百合鱗莖大小及質量產生一定變異[11]。紀瑩等利用栽培品種布魯拉諾與毛百合進行種間雜交后，通過測定雜交后代相關生理生化指標，發(fā)現(xiàn)雜交后代抗寒性有所提高[12]。鱗莖作為毛百合繁殖和藥用的一個重要部位，如何短時間內使其鱗莖增大、鱗莖增大受到哪些因素的影響仍值得探討。目前，還未發(fā)現(xiàn)添加不同附加物促進毛百合鱗莖膨大的相關研究。一般在組織培養(yǎng)過程中，試管結球時間較長，形成的鱗莖直徑較小，制約了其繁殖及生產。因此，有必要尋找能縮短結球時間和促進試管鱗莖增大的方法。本試驗以毛百合組培苗為試驗材料，探討活性炭（activated carbon，AC）、α-萘乙酸（NAA）、3-吲哚丁酸（indole butyric acid，IBA）、蔗糖、水楊酸（salicylic acid，SA）、多效唑（PP333）對毛百合試管鱗莖形成和膨大的影響，探索添加不同附加物對試管鱗莖移栽成活率及生長狀況的影響，以期找到最適附加物及其濃度，加速鱗莖的生長和發(fā)育，為毛百合的育種、離體快繁及園林應用等奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

以毛百合（Lilium dauricum）的無菌苗為試驗材料。

1.2 方法

1.2.1 小鱗莖的獲得 將通過增殖培養(yǎng)獲得的毛百合不定芽分割成單芽（高約4 mm），轉接到MS+0.5 mg/L NAA+0.5 mg/L 6-BA（根據預試驗獲得的培養(yǎng)基配方）繼代培養(yǎng)基上壯苗，直到每個單芽基部小鱗莖直徑長至0.3～0.4 cm時，剪去上部葉片接種于培養(yǎng)基上。

1.2.2 鱗莖膨大培養(yǎng)基設計與培養(yǎng)條件 以MS為基礎培養(yǎng)基，培養(yǎng)基設計方案分為2種，一種方案為附加0.5 mg/L 6-BA，設置NAA濃度為0、0.2、0.5、1.0、2.0、4.0 mg/L、IBA濃度為0、0.1、0.5、1.0、2.0、4.0 mg/L。另一種方案為附加0.5 mg/L 6-BA、0.5 mg/L NAA，設置添加物活性炭（0、0.2、0.5、1.0、2.0 g/L）、蔗糖（0、15、30、60、90、120 g/L）、水楊酸（0、0.05、0.1、0.5、1.0、2.0mg/L）、多效唑（0、5、10、20、40 mg/L）濃度。每個處理接種30個外植體。除特殊說明外，所有培養(yǎng)基均附加7.8 g/L瓊脂、30 g/L蔗糖，pH值5.8～6.0。培養(yǎng)基在121 ℃高壓滅菌鍋中滅菌20 min。組培室溫度為（25±2） ℃，光照度為2 000～3 000 lx，光照時間 16 h/d。培養(yǎng)45 d后，統(tǒng)計鱗莖直徑、鱗莖球形指數、鱗莖鮮質量、結球率等相關指標。

1.2.3 試管鱗莖的移栽 將膨大后的毛百合試管鱗莖按照直徑大小分成3～<5 mm、5～<8 mm、≥8 mm 3個級別。每級取20個小鱗莖移栽到裝有高溫滅菌蛭石的花盆中。40 d 后統(tǒng)計小鱗莖的移栽成活率和生長狀況。

1.2.4 相關指標的計算方法 鱗莖直徑：用經過高壓滅菌的游標卡尺測量試管鱗莖的直徑；鱗莖的球形指數=鱗莖高度/鱗莖直徑；鱗莖的鮮質量：從培養(yǎng)基中取出誘導的小鱗莖，剪去葉片和根，稱其鮮質量（用紫外消毒的電子天平稱量）。

直徑增大倍數=鱗莖直徑/接種時鱗莖直徑（0.3～0.4 cm）=結球率：已結球單芽數/接種時總單芽數×100%。

2 結果與分析

2.1 NAA對毛百合試管鱗莖膨大的影響

在培養(yǎng)基中適當添加NAA，不僅有利于幼苗生根，而且有利于鱗莖的形成及膨大。圖1結果表明，隨著NAA濃度升高，鱗莖鮮質量、結球率、鱗莖直徑和新增鱗莖數均呈先增加后減少的趨勢。當NAA濃度在0.5～2.0 mg/L時，結球率為100%；當NAA濃度為1.0 mg/L時，鱗莖鮮質量最大（658.4 mg），根系生長良好，葉多濃綠。當NAA的濃度為 2.0 mg/L 時，鱗莖直徑、增大倍數、新增鱗莖數均為最好，但是根系細弱，葉色淡綠，葉片數目明顯減少，且移栽后不易成活。綜合考慮，促進鱗莖形成和膨大的最適宜NAA濃度為1.0 mg/L。

2.2 IBA對毛百合試管鱗莖膨大的影響

隨著IBA濃度升高，鱗莖鮮質量和平均新增鱗莖數均呈先增大后減小的趨勢，而結球率呈逐漸升高的趨勢（圖2）。當IBA濃度為1.0、2.0、4.0 mg/L時，結球率均100%，鱗莖直徑均增大2倍以上，根系均生長良好，葉多濃綠。但當IBA濃度為1.0 mg/L時，新增鱗莖數最多（2.57個），鱗莖鮮質量（601.3 mg）低于IBA的濃度為2.0 mg/L時的鮮質量（675.8 mg）。但當IBA濃度等于4.0 mg/L時，鱗莖鮮質量和葉片數明顯減少，根系細弱。整體來說，IBA的濃度為2.0 mg/L適宜用于毛百合鱗莖的膨大。

2.3 多效唑對毛百合試管鱗莖膨大的影響

隨著PP333濃度升高，植株明顯矮化，且明顯抑制鱗莖形成，但對鱗莖膨大有明顯的促進作用（圖3）。當PP333的濃度為10 mg/L時，鱗莖增大2.2倍，鱗莖最大質量為 625.4 mg，結球率為100%。當PP333的濃度高于10 mg/L時，鱗莖直徑、鮮質量明顯下降，幾乎不長葉片，葉片呈淡黃綠色，苗長勢弱。當PP333的濃度高于5 mg/L時，新增鱗莖數明顯下降。說明較低濃度的PP333（10 mg/L）對鱗莖膨大效果好，有利于誘導生根及試管苗生長，而高濃度的PP333抑制鱗莖膨大和試管苗生長。

2.4 活性炭對毛百合試管鱗莖膨大的影響

小鱗莖在添加AC的培養(yǎng)基上培養(yǎng)12 d后，鱗莖變綠稍有膨大，有淡綠色小葉片生長。25 d后鱗莖膨大明顯，鱗片明顯增厚，葉片數較少，根系生長較好（長0.5～1.0 cm）。45 d后統(tǒng)計數據發(fā)現(xiàn)，隨著AC濃度升高，鱗莖直徑及鮮質量的增加速度均呈現(xiàn)先逐漸增加后降低的趨勢（圖4）。當AC的濃度為1.0 g/L時，鱗莖直徑9.22 mm，直徑增大倍數2.50，鱗莖的球形指數1.40，鱗莖鮮質量828.2 mg，結球率100%，新增鱗莖4.40個，根系多且健壯，幼苗長勢良好；當AC的濃度大于1.0 g/L，新增鱗莖數量較多，但鱗莖鮮質量均明顯下降。因此，綜合考慮可知，1.0 g/L的AC最有利于鱗莖的形成及膨大。

2.5 蔗糖對毛百合試管鱗莖膨大的影響

當蔗糖的濃度低于30 g/L（對照組濃度）時，與對照組相比鱗莖的形成和膨大效果較差（圖5）。當蔗糖的濃度高于30 g/L時，與對照組相比鱗莖的形成和膨大效果較好，鱗莖鮮質量均呈增大趨勢。當蔗糖的濃度為60 g/L時，平均新增鱗莖數最多（1.63個），幼苗長勢良好。當蔗糖的濃度為 90 g/L 時，鱗莖的膨大效果較好，鱗莖直徑最大（8.06 mm），直徑增大倍數多（2.05），結球率100%，鮮質量628.3 mg，但新增鱗莖數有所下降。當蔗糖濃度為120 g/L時，鱗莖鮮質量達到最大值（713.0 mg），但新增鱗莖數量明顯下降，基本無葉。說明60 g/L的蔗糖更有利于鱗莖的形成，120 g/L的蔗糖更有利于鱗莖膨大。從鱗莖膨大效果以及經濟成本上考慮，生產上以90 g/L濃度的蔗糖為佳。

2.6 水楊酸對毛百合試管鱗莖膨大的影響

圖6結果表明，水楊酸對鱗莖膨大無明顯效果，但對小鱗莖的形成有一定的促進作用。當水楊酸在0.05～0.50 mg/L 濃度范圍時，隨著濃度升高，結球率明顯提高，鱗莖數量明顯增加。其中水楊酸在0.50 mg/L濃度時，誘導鱗莖效果最好，結球率87%，試管內新生小鱗莖的數量最多（4.63個）。當水楊酸濃度高于1.0 mg/L時，鱗莖數量減少。說明在培養(yǎng)基中添加適宜濃度的水楊酸有利于提高毛百合鱗莖的誘導率，但不利于毛百合鱗莖的膨大。

2.7 試管鱗莖的移栽

試管鱗莖的直徑越小，移栽后的成活率越低；試管鱗莖的直徑越大，移栽后的成活率越高（表1）。試管鱗莖直徑在 3～<5 mm的植株長勢稍弱，直徑在5～<8 mm 范圍內的植株長勢一般；直徑大于等于8 mm 的植株長勢較好，整齊且健壯；這可能是由于試管鱗莖直徑大，積累的營養(yǎng)物質多，移栽后對外界環(huán)境適應能力強，較易成活的原因。

3 討論

適宜的激素濃度會促進毛百合鱗莖的形成和膨大。在培養(yǎng)基中附加NAA和IBA有助于試管鱗莖的生長。張延龍等研究發(fā)現(xiàn)，較低濃度（0.5 mg/L）的NAA不但能促進百合鱗莖形成，同時也能增加百合鱗莖的質量[13-14]。王曉麗等研究發(fā)現(xiàn)，適宜濃度的PP333有利于垂花百合試管鱗莖膨大，當PP333濃度為10 mg/L時，鱗莖增大2.47倍，鱗莖鮮質量達到最大值333.3 g，但隨著PP333濃度的升高，鱗莖鮮質量和增大倍數呈下降趨勢[15]?？梢姡参锛に貢绊戺[莖的膨大，這些研究雖與本試驗所用的濃度不同，但都表明：NAA、IBA、PP333不僅有利于試管苗生根，更有利于鱗莖形成及膨大，植物種類不同，其適宜的濃度也有差異，這就需要進行試驗篩選。

不同濃度的添加物也會對鱗莖的生長有影響。王家福等發(fā)現(xiàn)，蔗糖濃度對百合鱗莖的直徑有影響，蔗糖濃度為100 g/L時，鱗莖直徑最大為4.5 mm，但隨著蔗糖濃度的增加鱗莖增加不明顯[16]。本試驗研究表明，蔗糖濃度為90 g/L時，鱗莖直徑最大（8.06 mm），超過90 g/L，直徑下降。這表明適宜濃度的蔗糖有利于鱗莖直徑的增大。一些研究表明，AC對小鱗莖的增長有一定的促進作用[17-18]。本試驗發(fā)現(xiàn)，AC是所有因素中效果最明顯的，1.0 g/L AC對試管鱗莖的形成及膨大效果最好，鱗莖直徑增大2.5倍，鱗莖鮮質量828 mg，結球率100%，新增鱗莖4.40個。這對以后在組培條件下促進鱗莖的增長有重要的參考價值。

水楊酸廣泛分布于高等植物中，是一種天然抑制劑，對植物有多種生理作用，被認為是一種新型植物激素[19]。張潔等研究發(fā)現(xiàn)，水楊酸濃度在0.05～0.2 mg/L范圍內，有利于東方百合Sorbonne鱗莖的形成，但是水楊酸對百合鱗莖的膨大作用不明顯[20]。這與本試驗得到的結果一致。而劉芳等采用葉片噴施水楊酸的方法，發(fā)現(xiàn)百合品種“精粹”的鱗莖周徑和鮮質量隨濃度的增加而增加[21]，這與本試驗得到的結果不一致。這可能與植物種類和基因型有關，具體原因有待進一步研究。

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