姜荷花‘红色印象’工厂化组培育苗技术研究_谭健俊.pdf

热带作物学报 2023,44(2):347-357 Chinese Journal of Tropical Crops 收稿日期 2022-02-10；修回日期 2022-06-08 基金项目 广东省农业科学院横向科技项目（No.202102A01）；广东省农业科学院创新基金项目（No.202116）。作者简介 谭健俊（1994），男，本科，研究实习员，研究方向：观赏植物遗传育种与改良。*通信作者（Corresponding author）：崔晓东（CUI Xiaodong），E-mail：；徐晔春（XU Yechun），E-mail：。姜荷花红色印象工厂化组培育苗技术研究 谭健俊1，叶远俊1，刘金梅1，朱根发1，许伟兵2，崔晓东2*，徐晔春1*1.广东省农业科学院环境园艺研究所/广东省园林花卉种质创新与利用重点实验室，广东广州 510640；2.广东省东江林场，广东河源 517465 摘 要：以姜荷花红色印象植株的多个部位作为外植体，进行丛生芽诱导、增殖扩繁、生根壮苗以及出瓶移栽育苗的研究，完善姜荷花工厂化组培快繁流程，为其规模化生产提供参考。以姜荷花球茎、储藏根、球茎小芽、侧芽、幼嫩花芽、幼嫩叶片 6 个部位为材料，通过添加不同浓度 6-BA 和 NAA 的 MS 培养基，对丛生芽诱导培养、丛生芽增殖培养、生根壮苗以及移栽育苗等步骤进行优化。姜荷花红色印象最佳外植体为球茎小芽和侧芽，诱导培养基为MS+6-BA（3 mg/L 或 5 mg/L）+NAA 0.2 mg/L+蔗糖 30 g/L+卡拉胶 7 g/L，最佳丛生芽增殖培养基为 MS+6-BA 3 mg/L+NAA 0.1 mg/L+蔗糖 30 g/L+卡拉胶 7 g/L，生根壮苗培养基选用 1/2 MS+NAA 0.1 mg/L+蔗糖 20 g/L+卡拉胶7 g/L，经过炼苗后出瓶移栽，组培苗种植基质选用细泥炭和细椰糠 11 混合基质最佳，出瓶移栽成活率达 95%以上，表型稳定。利用 EST-SSR 标记对母株和随机选择的组培苗进行扩增分析，证实 DNA 水平上无明显变异。通过对姜荷花红色印象外植体和培养基的筛选，实现姜荷花组培快繁流程优化，建立高效完整的姜荷花工厂化组培育苗体系。关键词：姜荷花；外植体；丛生芽诱导；组培；规模化生产 中图分类号：S682.2 文献标识码：A Industrial Tissue Culture Speed Propagation of Curcuma alismatifolia Majeo Impress Red TAN Jianjun1,YE Yuanjun1,LIU Jinmei1,ZHU Genfa1,XU Weibing2,CUI Xiaodong2*,XU Yechun1*1.Environmental Horticulture Research Institute,Guangdong Academy of Agricultural Sciences/Guangdong Key Lab of Ornamen-tal Plant Germplasm Innovation and Utilization,Guangzhou,Guangdong 510640,China;2.Guangdong Dongjiang Forest Farm,Heyuan,Guangdong 517465,China Abstract:In order to improve the technological process of industrial tissue culture speed propagation of Curcuma alis-matifolia Majeo Impress Red,and provide a reference for the large-scale production,we used different organs as the explants to study the bud multiplication,proliferation,rooting culture and transplanting.Six different explants including corm,storage root,corm shoot,lateral bud,flower bud and tender leaves were employed in this study.Based on the MS medium with different concentration of 6-BA and NAA,the process of tissue culture speed propagation was optimized.The best explants were corm shoot and lateral bud.The best medium for induction culture was MS+6-BA 3 mg/L+NAA 0.1 mg/L+sucrose 30 g/L+carrageenans 7 g/L.The best medium for proliferation was MS+6-BA 3 mg/L+NAA 0.1 mg/L+sucrose 30 g/L+carrageenans 7 g/L.The best medium for rooting was 1/2 MS+NAA 0.1 mg/L+sucrose 20 g/L+carrageenans 7 g/L.When the seedlings were pluged in tray and transplanted in flowerpot,the optimum medium was tiny peattiny coco coir=11 and the survival rate was over 95%.Eight EST-SSR markers were employed to amplified the maternal parent and 20 randomly selected tissue culture seedlings,which supported the obsence of DNA-level variations.We screened the most appropriate explants and culture medium for C.alismatifolia Majeo Impress Red,optimized the technological process and set up a technical system of industrial tissue culture speed propagation.Keywords:Curcuma alismatifolia;explants;clustered shoots induction;tissue culture;large-scale production 348 热带作物学报 第 44 卷 DOI:10.3969/j.issn.1000-2561.2023.02.014 姜荷花（Curcuma alismatifolia）为姜科姜黄属多年生球根花卉，原产于泰国北部，主要观赏部位是花序顶端的不育苞片，因其形似郁金香，有“热带郁金香”的美誉，具有花型优美、颜色艳丽、观赏期长等优点1-2。荷兰、泰国等最早对姜荷花进行开发研究和商业种植，作为优秀的切花品种引入世界花卉市场3-4。中国于 1999 年开始引进栽培，在台湾、广东、福建等地均有分布种植5。在华南地区生长的姜荷花，自然花期在 610 月，正好填补夏秋季节盆花和切花短缺的空档6。近年来，随着对姜荷花品种杂交选育，以及栽培技术的改良，培育了许多适合推广的品种，如 红色印象 鸿运 影子红等，优质种苗的需求日益增加7-9。自然条件下，姜荷花主要通过地下块茎繁殖，存在周期长、效率低、病虫害风险高等弊端，而利用植物组织培养技术，进行工厂化组培育苗，可以满足市场对种苗的需求，实现保质保量。目前，姜荷花组培扩繁技术研究多集中于培养基种类和激素浓度的筛选。牟小翎等102006 年研究发现采用姜荷花球茎萌发的小芽作外植体，在 MS+NAA 0.02 mg/L 的培养基上成功诱导丛生芽，在 MS+BA 1.0 mg/L+NAA 0.02 mg/L 的培养基上进行继代增殖，最终获得大量组培苗并移栽成活，实现姜荷花引种国内后首次组培扩繁。商宏莉等11在 红观音 姜荷花的组织培养中发现，采用剥去被膜的球茎切成小块后，接种到 MS+BA 2.03.0 mg/L+NAA 0.20.3 mg/L 的培养基上诱导丛生芽，增殖阶段采用花宝 2 号为主的培养基和TDZ 0.5 mg/L 的组合效果最佳，增殖系数可达3.73，经过生根壮苗后移栽成活率可达 95%以上。赵彦杰等12研究姜荷花组培快繁技术，使用消毒后的块茎切成带有 12 个芽点的小块，接种在MS+BA 2-3 mg/L+NAA 0.2 mg/L 培养基上获得最佳丛生芽诱导效果，增殖阶段继代接种在 MS+BA 2 mg/L+NAA 0.2 mg/L+10%椰子水，增殖倍数可达 4.4，经过生根壮苗后移栽到疏松透气的基质中成活率可达 94%。在国外的组织培养报道中，多集中于姜黄属姜黄、郁金等药用植物的组培快繁，也有利用姜荷花未成熟花蕾为外植体材料诱导丛生芽的报道13-14。TOPPOONYANONT 等15使用MS+BA 10.0 mg/L+IAA 0.1 mg/L培养基接种未成熟的花芽，利用含有高浓度 6-BA 的 MS 培养基诱导花芽转变成叶芽，成功获得大量丛生芽，在增 殖 继 代 阶 段 使 用 MS+TDZ 0.5 mg/L+IMA 4.0 mg/L 的培养基，高浓度细胞分裂素使丛生芽延缓生长并不断分化芽点，获得大量芽簇，可使接种的 1 个芽接种后增殖分枝得到 3040 个小芽簇，最 后 在 生 根 阶 段 MS+BA 0.3 mg/L+IAA 0.1 mg/L 培养基中恢复正常生长，并移栽成苗。迄今为止，对姜荷花流行品种和姜黄属资源开展组培快繁研究较多，关于红色印象的快繁研究尚未开展。在工厂化组培扩繁育苗过程中，综合成本和时间周期是重要的参考因素，实践操作要求也必须降低，如外植体消毒污染率，切分丛生芽接种的操作难度等，同时小苗生长的一致性和移栽成活率也是需要注意的问题。为此，本研究以姜荷花红色印象为研究对象，通过对其各个部位的外植体消毒接种，挑选作为外植体的最佳部位，增殖阶段比较分析不同浓度激素对组培苗增殖系数的影响，最后生根壮苗出瓶，对移栽不同的种植基质的成活率进行比较，最终优化完善姜荷花工厂化组培扩繁育苗技术流程，实现技术与生产实践相结合，满足市场对姜荷花红色印象种苗生产的需求。1 材料与方法 1.1 材料 试验材料种植在广东省农业科学院白云基地环境园艺研究所大棚内，选取外观饱满、干净无损伤的姜荷花红色印象种球和健壮无病虫害的植株，分别取材姜荷花的球茎、储藏根、球茎小芽、侧芽、幼嫩花芽、幼嫩叶片进行消毒接种（图 1）。在取材前进行适当控水保持干燥，降低外植体带菌量，其中球茎和储藏根于休眠期取材（12 月至翌年 3 月），球茎小芽于萌芽初期取材（45 月），侧芽、幼嫩花芽、幼嫩叶片于旺盛生长期取材（69 月）。MS 培养基成分药品、6-BA和 NAA 购自生工生物工程（上海）股份有限公司。1.2 方法 1.2.1 不同外植体消毒处理 姜荷花种球球茎取回后，用洗洁精反复清洗表面，在流水下冲洗30 min，将储藏根和球茎分离，表皮清理干净后，第 2 期 谭健俊等：姜荷花红色印象工厂化组培育苗技术研究 349 A：球茎；B：储藏根；C：球茎小芽；D：侧芽；E：幼嫩花芽；F：幼嫩叶片。A:Corm;B:Storage root;C: