解曉紅，解紅娥，王凌云，李江輝，吳宇浩，王 萌，張鴻興，武宗信

（山西農(nóng)業(yè)大學（山西省農(nóng)業(yè)科學院）棉花研究所，山西運城044000）

綠洲一號菌草是單子葉禾本科蘆竹屬植物，為多年生叢生草本植物，是一種高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)菌草，廣泛分布于溫帶、亞熱帶、熱帶等氣候溫暖區(qū)域。該菌草不僅植株高大、莖干直立挺拔、葉片寬大鮮綠、根系茂密發(fā)達、抗逆性強、營養(yǎng)豐富、粗蛋白和糖分含量高、單位面積產(chǎn)量高，而且用途極廣，是治理水土流失、防風固沙、畜牧養(yǎng)殖的優(yōu)良草種，還是優(yōu)質(zhì)密度板、可紡原纖維、造紙、造肥的原材料以及食藥用菌栽培的優(yōu)質(zhì)培養(yǎng)料；此外，還可作為生物質(zhì)燃料燃燒發(fā)電，生產(chǎn)燃料乙醇等[1-4]。目前，菌草技術(shù)已在我國30個省、市、自治區(qū)推廣應(yīng)用，并傳播到全球101個國家，菌草已成為許多地方實施農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新提檔升級行動的重點項目，成為扶貧產(chǎn)業(yè)和生態(tài)產(chǎn)業(yè)，進而融入“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略。

綠洲一號菌草目前的市場應(yīng)用前景非常廣闊，在新疆、福建等地用于沙漠治理、畜牧業(yè)養(yǎng)殖和食用菌種植等方面需求量很大，每年需種苗上億株。但綠洲一號無法通過種子進行有性繁殖，且通過壓條、扦插等方式進行無性繁殖的成活率也不高（20% 左右），其大面積推廣應(yīng)用受到限制。而組織培養(yǎng)快繁技術(shù)是在保證原有品種特性的基礎(chǔ)上，使其呈現(xiàn)幾何倍數(shù)增長的繁殖系數(shù)，及時快速提供規(guī)模整齊一致的優(yōu)質(zhì)苗木[5]，是解決綠洲一號菌草快速繁育的有效手段。

本研究對綠洲一號組培高效快繁技術(shù)進行研究，旨在為綠洲一號種苗產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供技術(shù)支撐。

1 材料和方法

1.1 材料

供試綠洲一號菌草樣本采自山西省運城市綠碧源農(nóng)林開發(fā)有限公司菌草種植基地，選取無病蟲害侵染且生長旺盛的綠洲一號菌草植株。

1.2 方法

1.2.1 外植體消毒 選取生長健壯的綠洲一號未伸展的幼嫩莖段的側(cè)芽（圖1），先用自來水沖洗30 min，在超凈工作臺上切去幼嫩側(cè)芽（基部帶少量莖節(jié)組織）放于無菌瓶中，用75% 乙醇消毒30 s，再用0.1% HgCl2消毒6～8 min，用無菌水沖洗5～6次。

1.2.2 初代培養(yǎng) 將分割好的帶有一個腋芽的無菌幼嫩莖段接種到MS附加不同植物生長調(diào)節(jié)劑培養(yǎng)基中（表1），每瓶接種3個幼莖段，每個處理30瓶，30 d統(tǒng)計分化結(jié)果。

1.2.3 繼代培養(yǎng) 將生長較高且有明顯分節(jié)的苗子切成單個帶芽節(jié)段繼代，每個帶芽節(jié)段作為一個外植體；然后，再用刀片經(jīng)過叢生節(jié)點縱向分割叢生苗，平放接種到MS附加有不同植物生長調(diào)節(jié)劑培養(yǎng)基中（表2）誘導叢生苗，30 d統(tǒng)計增殖結(jié)果。

1.2.4 組培苗生根培養(yǎng) 切取小芽苗，接種到MS附加有不同植物生長調(diào)節(jié)劑培養(yǎng)基中（表3）進行生根誘導，每瓶接種4個芽苗，每個處理20瓶，30 d統(tǒng)計生根結(jié)果。

1.2.5 培養(yǎng)基條件 本試驗中，蔗糖30 g/L，瓊脂6.7g/L，pH值為5.8～6.0，光照強度為2 000～5 000 lx，光照時間為12 h/d，培養(yǎng)溫度為（28±1）℃。

1.2.6 組培苗移栽 待實驗室組培苗長至6～8 cm時進行移栽，20 d統(tǒng)計成活率。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同生長調(diào)節(jié)劑對初代培養(yǎng)芽分化的影響

切取分割好的帶有一個腋芽（基部帶有少量莖節(jié)組織）的無菌幼嫩莖段接種到以MS＋3.0 mg/L 6-BA為基礎(chǔ)培養(yǎng)基，添加不同種類及濃度的生長調(diào)節(jié)劑培養(yǎng)基上，結(jié)果表明（表1），IBA、NAA均能促進菌草幼嫩莖腋芽分化，在誘導分化過程中IBA效果優(yōu)于NAA；隨著IBA、NAA濃度的增加，芽分化呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢；同時，隨濃度增加芽生長勢漸弱。以MS＋3.0 mg/L 6-BA＋0.2 mg/L 2，4-D＋1.0 mg/L IBA的誘導效果最好，在此培養(yǎng)基上，平均可分化2.64個幼芽（苗），分化的叢生幼芽和分蘗苗健壯均勻，生長快。

表1不同生長調(diào)節(jié)劑對芽分化的影響

2.2 不同生長調(diào)節(jié)劑對繼代增殖培養(yǎng)的影響

將初代培養(yǎng)形成的分蘗苗或叢生幼芽過叢生節(jié)點縱向分割，平放接種到MS附加有不同濃度的6-BA、IBA培養(yǎng)基中進行繼代增殖，結(jié)果表明（表2），綠洲一號菌草幼芽接種在9種不同增殖培養(yǎng)基培養(yǎng)時，增殖系數(shù)和生長狀況差異較大，其中，在J4、J5、J6培養(yǎng)基中增殖系數(shù)較大，分別達到5.63、6.12、4.97；在其余培養(yǎng)基中增殖系數(shù)均較低；J5培養(yǎng)基形成的幼芽（苗）密集、健壯，生長勢強，平均增殖系數(shù)達6.12，為綠洲一號菌草組培繼代增殖的最佳培養(yǎng)基配方（圖2、3）。

表2不同生長調(diào)節(jié)劑對菌草繼代增殖的影響

2.3 不同植物生長調(diào)節(jié)劑對菌草生根的影響

表3不同植物生長調(diào)節(jié)劑對生根的影響

綠洲一號組培苗在繼代增殖培養(yǎng)的同時，同步生根，為了提高生根數(shù)量及質(zhì)量，添加了不同生長調(diào)節(jié)劑進行培養(yǎng)。由表3可知，MS＋0.1～1.0 mg/L NAA及2.0～7.0 mg/L IBA均能促進幼苗生根；從生根數(shù)量和根長上分析，IBA誘導生根的效果優(yōu)于NAA，其中，5.0 mg/L IBA生根效果最好，平均根數(shù)達11.75條，根細而密，有韌性，移栽成活率高；而NAA誘導出的根系少、粗短、脆性大（圖4、5）。

2.4 組培苗移栽情況

組培苗根系良好，葉片舒展，葉色濃綠，苗莖深綠，株高長至6～8 cm的組培苗即可移栽；移栽時取出小苗，用清水沖洗干凈殘留在根上的培養(yǎng)基，移栽至經(jīng)高錳酸鉀消毒過的苗床中，淋透水，使苗床土壤含水量達到13% ～14% ，加蓋塑料薄膜拱棚及黑網(wǎng)（1/2透光），避免陽光直射；移栽3 d后，在薄膜上打孔透氣，以薄膜上沒有水滴為適宜打孔密度；10 d后揭膜，期間每隔5 d交替噴施殺菌劑及葉面肥（0.05% 的尿素＋0.05% 磷酸二氫鉀）或可溶性復(fù)合肥（0.1% ）一次，20 d移栽成活率達96% 以上。

3 結(jié)論與討論

植物組織培養(yǎng)技術(shù)能以幾何倍數(shù)快速繁殖其后代，對一些繁殖系數(shù)低、不能用種子繁殖的名特優(yōu)植物品種的繁殖意義尤為重大[5-6]。國內(nèi)研究者針對利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)繁殖植物品種已進行大量的研究，在多種植物上取得了成功，并已應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)[7-12]。而植物組織培養(yǎng)中，生長調(diào)節(jié)劑是影響植物分生組織再生能力的關(guān)鍵物質(zhì)，在不同分生組織誘導叢生芽分化、繼代增殖、生根培養(yǎng)等方面起著重要的調(diào)節(jié)作用，有關(guān)生長調(diào)節(jié)劑對植物分生組織再生能力的影響已有大量文獻報道[13-22]；一種植物再生體系的建立，依賴于篩選到合適的生長調(diào)節(jié)劑及其配比，主要靠調(diào)節(jié)生長素和細胞分裂素的濃度和比例來實現(xiàn)，生長素比例高有利于細胞分裂（脫分化形成愈傷，促進幼苗形成、生長和生根等）、分裂素比例高有利于分化（形成叢生芽、不定芽和幼苗等）。本研究篩選到適宜綠洲一號菌草的初代培養(yǎng)、繼代增殖和生根培養(yǎng)基，成功建立了綠洲一號菌草的組培快繁技術(shù)體系。綠洲一號菌草幼莖側(cè)芽在MS＋3.0 mg/L 6-BA＋0.2 mg/L 2，4-D＋1.0 mg/L IBA培養(yǎng)基中進行初代培養(yǎng)，分化的叢生苗和分蘗苗健壯均勻，可平均分化2.64個幼芽（苗）；最佳繼代增殖培養(yǎng)基為MS＋5.0 mg/L 6-BA＋1.0 mg/L IBA，增殖系數(shù)達到6.12，增殖的幼芽密集、健壯，生長勢強；最佳生根培養(yǎng)基為MS＋5.0 mg/L IBA，小芽苗在此培養(yǎng)基上誘導生根，平均根數(shù)為11.75條，根長為3.33 cm，根細而密，有韌性。IBA對綠洲一號菌草幼芽的生長、發(fā)育和生根培養(yǎng)的效果優(yōu)于NAA；適宜濃度的6-BA可明顯促進叢生芽的分化和增殖。

一般情況下，2，4-D在組培中具有優(yōu)良的愈傷和脫分化功能，通過愈傷分化叢生芽或幼苗能極大增大繁殖系數(shù)。本研究中，只添加了一個濃度的2，4-D直接誘導出了叢生芽和分蘗苗進行繁殖，沒有經(jīng)過誘導愈傷組織，通過誘導愈傷組織進一步分化成苗或叢生芽的體系還有待進一步研究。另外，在繼代過程中，對待繼代的叢生芽的分割，要將生長較高且有明顯分節(jié)的幼苗切成單個帶芽節(jié)段繼代，莖段芽在適宜培養(yǎng)基上可以繼續(xù)分化出叢生芽?？v向分割叢生苗時，必須經(jīng)過叢生節(jié)點，切除根部組織，平放接種于培養(yǎng)基上，在繼代時仍能從分割的節(jié)點上繼續(xù)長出叢生芽，這樣均有利于繁殖系數(shù)的提高和外植體快速增殖；否則叢生芽不會增殖，而是直接長成幼苗。

綠洲一號菌草是我國在國際上唯一擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的植物，應(yīng)用范圍廣，利用價值大，每年市場需求種苗達上億株。本研究采用綠洲一號菌草未伸展的幼嫩莖段的側(cè)芽誘導完整植株的方法，不受季節(jié)和外界環(huán)境的影響，可在短時間內(nèi)培育出大量規(guī)模整齊一致的菌草苗木，為綠洲一號菌草苗木的工廠化生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化發(fā)展提供了技術(shù)支撐。