1、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
2、,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
3、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
4、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 Insti
5、tute,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 cul
6、ture 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 s
7、hoot,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
8、-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
9、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 appropriat
10、e 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 4
11、4 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
12、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
13、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
14、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
15、 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
16、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: