不同蔗糖濃度對索邦百合離體繁殖與植株再生的影響

李衛東 其麥鄧珠 其麥翁姆 趙心怡 陳鐘吼 劉 帆*

（1白玉藏品農業發展有限責任公司，四川白玉 627150；2四川農業大學農學院，四川成都 611130）

百合（Lilium brownii var.viridulum Baker）是百合科百合屬植物的統稱，為多年生草本球根植物，原產于中國。百合花色豐富、花形各異、芳香宜人，是名貴的切花和盆花，其大部分鱗莖既可食用又能藥用[1-2]。東方百合有較高的觀賞價值和經濟價值，是世界四大切花之一[3]。索邦百合屬于東方百合，植株高80～120 cm，莖稈硬度大，葉較狹長，呈披針形，亮綠，有光澤，花呈粉紅色，邊緣具狹窄白邊，紅色乳突分布于花瓣中部以下，有香味[4]。

目前，我國切花產業中東方百合所占的比重越來越大，是栽培的主要新品種。生產上百合繁殖主要采用常規分球、分珠芽、鱗片扦插、鱗片包埋等繁殖方法。但是，生產上百合繁殖量較小，繁殖速度緩慢[5-6]，短期內難以滿足市場需求。連續多代繁殖，百合易發生病毒病，最終導致種球產量下降，花色變淡，花冠變小，觀賞價值降低[7-10]。組織培養技術的應用極大地提高了東方百合的繁殖系數，且易保持原品種的優良觀賞特性[11]，對保護此品種資源具有重要意義。

本試驗探究了在最適宜的激素濃度配比下，不同濃度蔗糖對索邦百合組織培養的影響，以期為建立高質量的索邦百合快速離體繁殖體系提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

以植株健壯、無病蟲害的百合作為試驗材料。此材料采自市場，經鑒定為索邦百合。

1.2 試驗方法

1.2.1 前期處理。具體包括外植體選取與滅菌、培養基配制兩方面內容。

（1）外植體選取與滅菌。以索邦百合鱗莖作為外植體，用流水沖洗鱗莖1～2 h，剝去鱗莖外皮及外部2～3層鱗片，切去少許頂部及基部，用75%乙醇浸泡15 s，用無菌水洗2～3次，再使用0.1%升汞溶液處理8 min，用無菌水洗4～6次后備用。

（2）培養基配制。①愈傷組織生長培養基。以MS為基本培養基，添加6 g/L瓊脂粉，調節pH值至5.8。根據添加蔗糖濃度的不同，設6個處理，見表1。②誘導叢生芽培養基。以M5為基本培養基，添加6 g/L瓊脂粉，調節pH值至5.8，添加誘導愈傷組織分化形成叢生芽的最佳濃度配比的激素（6-BA 1.0 mg/L、NAA 0.5 mg/L）和對應濃度的蔗糖。共設6個處理，具體見表2。③誘導生根培養基。以1/2MS（大量元素減半）為基本培養基，添加6 g/L瓊脂粉，調節pH值至5.8，添加誘導叢生芽生根的最佳濃度配比的激素（IBA 0.25 mg/L、NAA 0.1 mg/L）和對應濃度的蔗糖。共設6個處理，具體見表3。

表1 愈傷組織生長培養基設計

表2 誘導叢生芽培養基設計

表3 誘導生根培養基設計

1.2.2 試驗過程。主要包括不同蔗糖濃度對愈傷組織生長、叢生芽生長、壯苗生根的影響以及煉苗移栽等方面內容。

（1）不同蔗糖濃度對愈傷組織生長的影響。將鱗片切成2 cm×1 cm的小塊，接種于放置3 d的無污染培養基中。每個處理5瓶，每瓶接種3塊。轉接完畢后將培養瓶置于（22±2）℃的恒溫培養室中遮光培養。

將誘導出的愈傷組織轉接至愈傷組織生長效果最佳的培養基內，置于光照強度2 000 lx、溫度（22±2）℃的恒溫培養室中培養，光照時長12 h/d，增殖時間為30 d。每3 d觀察記錄1次試驗現象，30 d后統計愈傷組織數目和發生時間，記錄愈傷組織的生長情況，篩選出最佳蔗糖濃度。相關公式如下：

愈傷組織誘導率（%）=愈傷組織數/接種數

（2）不同蔗糖濃度對叢生芽生長的影響。將小鱗莖上長至3～4 cm的叢生芽分成單芽，接入誘導叢生芽的培養基中。每個處理5瓶，每瓶接種3塊。轉接完畢后將培養瓶置于（22±2）℃的恒溫培養室中光照培養，光照強度2 000 lx，光照時長12 h/d。

將誘導出的叢生芽轉接至叢生芽生長效果最佳的培養基內，置于光照強度 2 000 lx、溫度（22±2）℃的恒溫培養室中培養，光照時長12 h/d，增殖時間為30 d。每3 d觀察記錄1次試驗現象，30 d后統計叢生芽數目、誘導率、發生時間，記錄叢生芽生長情況、篩選出最佳蔗糖濃度。相關公式如下：

叢生芽誘導率（%）=萌芽數/接種數

（3）不同蔗糖濃度對壯苗生根的影響。將生長狀況良好的叢生芽切成單芽接入誘導生根的培養基中。每個處理5瓶，每瓶接種3塊。轉接完畢后將培養瓶置于（22±2）℃的恒溫培養室中光照培養，光照條件同上。每3 d觀察記錄1次試驗現象，30 d后統計叢生芽生根數目、誘導率和發生時間，記錄根的生長情況，篩選出最佳蔗糖濃度。相關公式如下：

生根誘導率（%）=生根數/接種數

（4）煉苗移栽。將生長健壯的組培苗置于室溫條件下煉苗3 d后，揭開瓶口繼續煉苗3 d。取出培養瓶苗，用清水和毛刷將植株根系的培養基沖洗干凈，再用多菌靈800倍液消毒基質15 min，然后將培養瓶苗栽植于基質（腐殖質∶蛭石=2∶1）中，并為植株套上帶有微孔的保鮮袋。每天在植株葉面噴霧2次，保持植株表面濕潤，培養7 d。7 d后待植株有新葉長出，取掉保鮮袋，觀察其生長情況，調查其移栽存活率。

1.3 數據分析

所有試驗數據采用Excel軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同蔗糖濃度對愈傷組織生長的影響

從表4可以看出，適宜誘導愈傷組織的蔗糖濃度范圍為60～80 g/L，其愈傷組織的誘導率均達到了100%。愈傷組織的誘導率在一定范圍內隨著蔗糖濃度的升高而增加，而當蔗糖濃度繼續升高時，愈傷組織的誘導率則開始下降。愈傷組織發生時間在試驗所設置的蔗糖濃度范圍內隨著蔗糖濃度的升高而減短。其生長速度在一定范圍內隨著蔗糖濃度的升高而加快，顏色在一定范圍內也隨著蔗糖濃度的升高而由淺變深。綜合比較發現，誘導愈傷組織生長的蔗糖濃度為60 g/L時，愈傷組織質地最好，呈濕潤的瘤狀突起，顏色為綠色（圖1）。

表4 愈傷組織誘導情況統計

圖1 60 g/L蔗糖誘導的愈傷組織

2.2 不同蔗糖濃度對叢生芽生長的影響

從表5可以看出，適宜誘導愈傷組織分化形成叢生芽的蔗糖濃度范圍為20～40 g/L，叢生芽的發生時間隨著蔗糖濃度的升高而縮短。叢生芽誘導率在一定范圍內隨著蔗糖濃度的升高而增加；當蔗糖濃度為40 g/L時，叢生芽的誘導率達到最大值（100%），此時芽葉顏色呈綠色（健康狀態）；當蔗糖濃度超過40 g/L時，叢生芽的誘導率呈下降趨勢，且芽葉顏色隨著蔗糖濃度的升高而變淺、發黃，甚至枯萎；當蔗糖濃度為60 g/L時，芽、葉的生長速度最快，而當蔗糖濃度繼續升高時，其生長速度逐漸減緩。綜合比較發現，最佳誘導愈傷組織分化形成叢生芽的蔗糖濃度為 40 g/L（圖2）。

表5 叢生芽誘導情況統計

圖2 40 g/L蔗糖誘導的叢生芽

2.3 不同蔗糖濃度對壯苗生根的影響

從表6可以看出，適宜叢生芽誘導分化形成不定根的蔗糖濃度范圍為40～60 g/L。生根數與生根誘導率在一定的蔗糖濃度范圍內都隨著蔗糖濃度的升高而增加；當蔗糖濃度為60 g/L時，生根數與生根誘導率達到最大值；當蔗糖濃度繼續上升時，生根數與生根誘導率開始下降。不定根的誘導時間在一定的蔗糖濃度范圍內隨著蔗糖濃度的升高而呈現縮短趨勢；當蔗糖濃度為40 g/L時，不定根誘導的時間最短，為18 d。不定根的生長情況也隨著蔗糖濃度的升高而呈現不同現象，當蔗糖濃度為60 g/L時，不定根的生長情況最佳，根短而粗壯，呈白色（圖3）。

表6 生根誘導情況統計

圖3 60 g/L蔗糖誘導的不定根

2.4 煉苗移栽

共移栽組培苗120株，存活118株，存活率為98.3%。

3 結論與討論

由試驗結果可知，誘導愈傷組織生長的最佳蔗糖濃度為60 g/L，此濃度下愈傷組織生長速度較快，生長情況佳，這與付迎軍等[12]研究結論基本一致。誘導叢生芽生長的最佳蔗糖濃度為40 g/L，此濃度下叢生芽生長速度較快，叢芽數多。誘導不定根生長的最佳蔗糖濃度為60 g/L，此濃度下根較短而粗壯，呈白色；在0～60 g/L的蔗糖濃度范圍內，誘導不定根生長的效果隨著蔗糖濃度的升高而增強，但當蔗糖濃度再次上升后，誘導效果則開始減弱，表現為生根誘導率降低，根短，有根毛。這與盧其能[13]的研究結果相似。經煉苗移栽后，組培苗存活率高達98.3%。

蔗糖是組織培養中最常用的碳源。在植物組織培養中，糖的用量不僅影響培養物的生長速度和生長量，還影響其代謝水平、次生代謝物的合成以及細胞的形態和發生。因此，建議在索邦百合離體培養過程中，將誘導生長的蔗糖濃度調節至最適宜的濃度值，從而建立高質量的索邦百合快速離體繁殖體系，為索邦百合組織培養的工廠化生產和其他后續科學研究奠定良好的基礎。