生姜的组培快繁概论.docx

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生姜的组培快繁概论

科类农学

生姜的组培快繁

郭yq

云南农业大学园林园艺学院

摘要

以姜块发出的新鲜茎尖为外植体，研究适宜的消毒技术，通过比较不同浓度的激素和蔗糖,筛选组培各阶段最适的培养基。

结果表明，升汞处理12min消毒效果较好。

培养基中加入1.0mg/L的硝酸银能较为有效的抑制外植体污染；不同的6-BA浓度对生姜的增殖影响不明显，4%和6%蔗糖浓度最适姜芽增殖，姜苗极易生根，所设处理均可生根，1/4Ms培养基为最佳。

关键词：

生姜组织培养生根

TissueCulturePropagationofGinger

Guoyingqi

（CollageofLandscapeandHorticultural,YNAU,Kunming650201）

ABSTRACT

Inordertoscreeningtheoptimumculturemediumfortissuecultureofeachstage,usedthefreshstemtipfromgingerastheexplant,researchedthesuitabledisinfectiontechnologyandcompareddifferentconcentrationofhormoneandsugar.Siftoutthebestmediumcomponentofdifferentperiod,includeDifferentconcentrationsofhormonesandDifferentcontentofsucrose.Experimentalresultsshowthattheairisgoodforburgeoning,themostappropriatetimeofDisinfectionwithmercuricchloridewas12min.Thebestresultsofrestrainingexplantpollutionwasadded1.0mg/Lofsilvernitratetoculturemedium.Theinfluenceofdifferentconcentrationof6-BAisnotdistinctonproliferationofginger.6%ofsaccharosewasoptimumforpropagation.Thegrowthrootsofgingerwasveryeasy,sotheculturemediumthatwasdesignedareabletoroot,1/4Msisthebest.

keywords：

Ginger;Tissueculture；Rooting

生姜的组培快繁

1引言

生姜（ZingiberofficinaleRoscoe）简称姜，又称黄姜，为薯芋类蔬菜，多年生草本植物，原产于中国及东南亚等热带地区。

现在已广泛栽培于世界各亚热带、热带地区，以亚洲、非洲为主，欧洲普遍。

在我国南方江西、安徽、湖北等地有广泛种植，北方则以山东为主要产区[1]。

云南省生姜的主要产地分布在温暖多雨的中南部地区，如金平、玉溪、罗平、腾冲、保山等县（市）[2]。

生姜以其地下根状茎供食用，内含多种营养成分。

它除含有碳水化合物、蛋白质、多种维生素及矿物质外，还含有姜辣素（C17H2404）、姜油酮（C11H1403）和姜烯酚（C17H24013）等，因而具有特殊的香辣味，是我国人民普遍采用的香辛调味蔬菜，有“菜中之祖”的称号,可以去腥、去臊、除臭[3]。

生姜性温，能有效地治疗吃寒凉食物过多而引起的腹胀、腹痛、腹泻、呕吐等。

吃过生姜后，人会有身体发热的感觉，这样能把多余的热带走，同时还把体内的病菌、寒气一同带出。

当体内寒气重时，吃生姜就能及时消除因肌体寒重造成的各种不适。

生姜具有很好的食疗保健作用，生姜用于解表，化痰、止呕的功效；姜皮有利尿消肿之功效。

在《中药大辞典》中生姜还可治疗肠胃疾病。

生姜加工成干姜、炮姜，是我国中医药的常用成分。

近年还发现姜能使血液变稀，是一种温和的抗凝剂。

由此可知，生姜是集调味品，加工食品原料，药用蔬菜为一体的多用途蔬菜。

随着市场经济和对外贸易的发展，生姜不仅以调味品在国内销售，其加工产品如脱水姜片、鲜姜块、酸姜芽、软化姜芽等也大量出口日本、韩国、欧美各国以及中东和我国港台地区。

其中新肉姜多用于速冻或制成脱水姜片出口外销，老肉姜多用于保鲜后出口外销，也有少量制成姜粉或姜油出口外销。

近年来，生姜在我国的种植面积日益增大，形成了规模化、产业化格局。

然而生姜在生产上采用地下根茎进行无性繁殖，栽培中采用姜块作种需种姜4500～7500kg/hm2，在长期的营养繁殖过程中，体内侵染并积累了多种病毒和病原物，从而导致产量降低、品质下降、抗逆性减弱，每年给姜农带来重大经济损失[4]。

随着植物组培技术的不断推广，采用生姜组培苗替代姜块做种已成为一大趋势，这将大大节省种姜用量，提高生姜的产量和质量，获得更好的经济效益[5]。

通过组培快繁技术，生姜种苗繁殖不受季节限制，而且繁殖系数大，短期内可获得大量苗，以更好地应用于生产。

目前国内关于生姜的组培方面已有多篇报道，比如以山东莱芜片姜和山东黄苗生姜为材料，做生姜组织培养中脱菌试验研究[6]；以山东莱芜大姜为材料，研究生姜组织培养的快繁技术[7]；沙玉芬[8]等（2008）采用日本优良调味型姜的根状茎为外植体，以MS和1/2MS为基本培养基，对比激素6-BA、IBA、GA、NAA不同配比对姜芽分化培养、姜的增殖培养、生根培养的影响；以莱芜生姜的茎尖生长点为外植体,在MS培养基上分别使用不同浓度的6-BA、Kt、Zt做姜芽分化影响实验，及6-BA与NAA配比对生姜试管苗继代的影响[9]；陈娟[10]等（2007）以黄姜和白姜茎尖为外植体,筛选出了MS+1.0mg/L6-BA+1.0mg/LIAA是愈伤组织诱导与芽分化的最适培养基；以MS为基本培养基，设计生姜芽组培快繁的两条途径，选择生姜芽组培快繁的最佳培养基配方。

直接分化不定芽最适培养基为：

改良MS+3.0mg/L6-BA+0.1mg/LNAA；诱导愈伤组织的最适培养基为：

改良MS2.0mg/L+2,4-D+1.0mg/LKT，愈伤组织诱导芽分化的最适培养基为：

改良MS+2.0mg/L6-BA+0.5mg/LNAA[5]。

从上述报道来看，生姜的组培一般以MS培养基为基本培养基，但由于不同的人使用的激素配比不同，选用的材料不同，取材时间不同，成苗率等也有很大的差异。

生姜喜温暖湿润的环境，不耐低温霜冻。

云南省气候温和，四季如春，适合生姜的种植，生姜品种多为小黄姜和大黄姜。

但云南省生姜缺少良种，种料需从外地购进，大大提高了生姜生产的成本。

目前现有的生姜组培快繁研究因技术不够成熟,还未在种苗生产上实际使用。

本实验拟以前人的研究成果为基础，以近年来价格较高的大黄姜为材料，进一步优化激素组合，筛选出生姜愈伤组织诱导、不定芽分化及生根的较适宜培养基和激素组合，为生姜组培体系的建立奠定基础，为云南地区生姜产业的发展做出贡献。

本试验以生姜芽尖为外植体，经过外植体初代、继代及生根培养，以期为生姜优良品种的大规模组培快繁生产提供技术参考。

2材料与方法

2.1试验时间、地点

本试验于2011年12月至2012年12月在云南农业大学园林园艺学院实验室进行。

2.2试验材料

2.2.1材料及设备

供试生姜为罗平小黄姜。

试验仪器设备：

高温高压蒸汽灭菌锅、超净工作台、灭菌器、镊子、电子称、磁悬浮加热搅拌仪、恒温培养箱、电炉、烘箱;

量筒、烧杯、洗耳球、移液管、容量瓶、天平、砝码、玻璃瓶、封口膜等。

2.2.2实验试剂

Ms培养基所需的各种试剂及蒸馏水、6-BA、NAA、硝酸银溶液、75%酒精、升汞、蔗糖、珍珠岩、河砂、高锰酸钾、甲醛等。

2.3试验方法

2.3.1初代培养

取1cm以上的壮芽，剥去外层叶片，只留中间极细小的茎尖，在自来水下冲洗30min待用。

准备好超净工作台后，将所取姜芽放入0.1%升汞中不断搅拌消毒不同的时间，然后用无菌水反复冲洗5遍，之后用滤纸吸去多余水分，接种到培养基上。

在无菌条件下，将所取外植体接种到不同配方的N6培养基上（表1），每瓶接种一个，将外植体茎尖培养成小姜苗。

根据不同的BA、AgNO3浓度设置不同的处理。

表1初代培养培养基配方

Tab.1Culturemediumformulaforprimaryculture

配方名称

配方成分

NBA0.5-1.0

N6+1.0mg/L6-BA+0.1mg/LNAA+0.5mg/LAgNO3

NBA1.0-1.0

N6+1.0mg/L6-BA+0.1mg/LNAA+1.0mg/LAgNO3

NBA0-3.0

N6+3.0mg/L6-BA+0.1mg/LNAA+0.0mg/LAgNO3

NBA0.5-3.0

N6+3.0mg/L6-BA+0.1mg/LNAA+0.5mg/LAgNO3

NBA1-3.0

N6+3.0mg/L6-BA+0.1mg/LNAA+1.0mg/LAgNO3

NBA2-3.0

N6+3.0mg/L6-BA+0.1mg/LNAA+2.0mg/LAgNO3

接种后定期观察外植体生长情况，即时挑出污染外植体，用升汞重新处理后再次接种，筛选最佳培养配方。

2.3.2姜芽增殖培养

将初代培养出的姜苗作为外植体，以Ms+0.1mg/LNAA为基础培养基，分别添加1.0mg/L6-BA、3.0mg/L6-BA，研究其对增殖的影响。

以Ms+1.0mg/L6-BA+0.1mg/LNAA为基础培养基，分别添加3%、4%、5%、6%、7%、8%的蔗糖，比较姜苗增殖情况。

每瓶接种1-3棵姜苗，筛选最佳培养基配方。

2.3.3生根培养

在继代培养出足够的苗之后，根据姜苗生长情况，选择生长健壮，苗高4-6cm的增殖苗转入生根培养基上，每瓶5-6个苗。

以MS、1/2MS、1/4MS为基本培养基，蔗糖含量3%，分别添加0.1mg/LNAA、0.3mg/LNAA、0.5mg/LNAA。

所有培养均置于光照培养箱中，培养基pH6.0左右，温度25℃，光照强度2000lx。

2.4数据观测

2.4.1在茎尖初代培养过程中从接种开始每3天观察一次，根据茎尖的生长情况定时地统计污染率和生长状况，以此来观察比较外植体消毒效果，并及时将污染的姜芽转出。

污染率（%）=污染外植体个数／外植体总数*100

2.4.2当茎尖长出的嫩茎有4-5cm长时转入增殖培养基中进行培养，每7天观察一次，观察并统计不同激素浓度的培养基上外植体的生长情况，记录下增殖情况。

增殖系数=形成的有效苗数/接种苗数

增殖率（%）=增殖的不定芽数/接种的总苗数*100

2.4.3将符合要求的姜苗转入生根培养基，7天观察统计一次，记录姜苗生根的长度和粗细程度等情况最后进行比较选出最适生根培养基。

生根率（%）=生根苗个数/姜苗总数*100

3结果与分析

3.1不同处理对生姜消毒的影响

接种时用升汞处理，分别设置10min、12min、14min、16min的处理时间。

通过试验比较发现，10min处理的姜芽污染率达到90%，16min处理的污染率最低，为50%左右，但16min处理的姜芽生长一个星期以后出现明显褐化，比较12min和14min的处理，污染率差不多，而14min处理的姜芽在接种10天左右出现少量褐化现象，所以12min左右效果较好。

表2不同培养基对姜芽消毒的影响

Tab.2EffectofDifferentculturemediumondisinfectingofgingerbud

配方名称

6月17日污染数/接种数

6月27日污染数/接种数

污染率%

NBA2-3.0

26/41

10/15

65.03

NBA1-3.0

27/48

9/17

54.60

NBA0.5-3.0

35/48

14/19

73.30

NBA0-3.0

10/10

14/14

100.00

从表2，没有添加硝酸银的NBA0-3.0处理姜苗全部污染，而添加了硝酸银的其他三个处理污染率可分别降低26.70%-45.40%，随着硝酸银浓度增加，外植体污染率减少，但浓度再升高，对减少污染率的效果也不是太大，硝酸银含量以1.0mg/L效果最好。

3.2不同处理对姜苗增殖的影响

3.2.1不同6-BA浓度对姜苗增殖的影响

将不同长度的姜苗接入培养基后，一般要在15d左右才出现肉眼可见的新生姜芽，姜芽生长位置不固定，从根部增殖出的姜芽较为常见，也有少数从茎段处长出。

出现姜芽后再生长15d左右，姜芽即可长成3cm左右的小姜苗以便于再次增殖转接，前后总共1个月左右。

表36-BA浓度对姜苗增殖影响的比较

Tab3Effectofdifferentconcentrationof6-BAonproliferatingofginger

A处理：

Ms+1.0mg/L6-BA+0.1mg/LNAA

母苗大小

接种外植体数（个）

新生苗个数（个）

增殖数（个）

增殖系数

增殖率

新苗形态大小

大苗>8cm

10

根生苗18

茎生苗14

总苗32

6

根生苗1.80

茎生苗1.40

总苗3.20

60.00%

长度范围1-6cm，2-4cm居多

中苗4-8cm

11

根生苗17

茎生苗1

总苗18

8

根生苗1.55

茎生苗0.09

总苗1.64

72.73%

茎生苗长度1.5cm

根生苗长度4cm

小苗<4cm

7

根生苗8

茎生苗0

总苗8

7

根生苗1.14

茎生苗0.00

总苗1.14

100.00%

茎生苗长度0.5cm

根生苗长度1-3cm居多

B处理：

Ms+3.0mg/L6-BA+0.1mg/LNAA

母苗大小

接种外植体数（个）

新生苗个数（个）

增殖数（个）

增殖系数

增殖率

新苗形态大小

大苗>8cm

9

根生苗18

茎生苗4总苗22

8

根生苗2.00

茎生苗0.44

总苗2.44

88.89%

长度范围1-8cm，2-4cm居多

中苗4-8cm

18

根生苗25

茎生苗3

总苗28

13

根生苗1.39

茎生苗0.17

总苗1.56

72.22%

茎生苗长度1.5cm

根生苗长度4cm

小苗<4cm

6

根生苗11

茎生苗0

总苗11

6

根生苗1.83

茎生苗0.00

总苗1.83

100.00%

茎生苗长度0.5cm

根生苗长度1-3cm居多

从表3可见，不同处理各增殖系数差异不大。

反而与种苗大小有关，较大的种苗增殖系数相对较高，增殖苗形状也相对较好，其次是中等苗，但小苗可全部增殖。

观察比较可以看出6-BA浓度对姜苗增殖的影响不明显（图版1）。

选择相同的6-BA含量，不同的蔗糖浓度来继续增殖培养，从而选择适当的培养基。

3.2.2不同蔗糖浓度对姜苗增殖的影响

将所得姜苗接入蔗糖含量分别为3%、4%、5%、6%、7%、8%的N6+1.0mg/L6-BA培养基中。

表4蔗糖浓度对姜苗增殖影响的比较

Tab.4Effectofdifferentconcentrationofsucroseonproliferatingofginger

母苗大小

接种外植体数（个）

新生苗个数（个）

增殖数（个）

增殖系数

增殖率

新苗形态大小

蔗糖3%

大苗>8cm

8

根生苗9

茎生苗1

总苗10

6

根生苗1.13

茎生苗0.13

总苗1.25

75.00%

2-10cm不等，茎芽较大10cm左右

中苗4-8cm

2

根生苗1

茎生苗1

总苗2

2

根生苗0.50

茎生苗0.50

总苗1.00

100.00%

1-2cm，茎芽10cm

蔗糖4%

大苗>8cm

12

根生苗33

茎生苗6

总苗39

12

根生苗2.75

茎生苗0.50

总苗3.25

100.00%

根苗4-10cm粗壮;茎苗>12cm

中苗4-8cm

12

根生苗32

茎生苗2

总苗34

12

根生苗2.67

茎生苗0.17

总苗2.83

100.00%

2-7cm粗壮

小苗<4cm

9

根生苗30

茎生苗0

总苗30

9

根生苗3.33

茎生苗0.00

总苗3.33

100.00%

<7cm粗壮

蔗糖5%

大苗>8cm

18

根生苗36

茎生苗0

总苗36

16

根生苗2.00

茎生苗0.00

总苗2.00

88.89%

0-10cm，平均4.14cm。

老叶多数枯黄

中苗4-8cm

10

根生苗25

茎生苗0

总苗25

10

根生苗2.50

茎生苗0.00

总苗2.50

100.00%

1-5cm居多，平均2.85cm

小苗<4cm

10

根生苗20

茎生苗0

总苗20

9

根生苗2.00

茎生苗0.00

总苗2.00

90.00%

<3cm，平均2.83cm

蔗糖6%

大苗>8cm

13

根生苗48

茎生苗7

总苗55

13

根生苗3.69

茎生苗0.54

总苗4.23

100%

平均4.34cm;

多为2-10cm;

粗壮;茎苗2-5cm

中苗4-8cm

19

根生苗67

茎生苗4

总苗71

18

根生苗3.52

茎生苗0.21

总苗3.74

94.74%

2-7cm，平均2.9cm;粗壮

小苗<4cm

6

根生苗21

茎生苗0

总苗21

6

根生苗3.50

茎生苗0.00

总苗3.50

100.00%

平均2.66cm。

茎苗>10cm；根苗2-3cm；中等粗细

蔗糖7%

大苗>8cm

17

根生苗49

茎生苗4

总苗53

16

根生苗2.88茎生苗0.24

总苗3.12

94.12%

平均7.03cm；粗壮

中苗4-8cm

17

根生苗39

茎生苗4

总苗43

17

根生苗2.29茎生苗0.24

总苗2.53

100.00%

平均2.04cm；粗壮

小苗<4cm

16

根生苗41

茎生苗1

总苗42

16

根生苗2.56

茎生苗0.06

总苗2.62

100.00%

平均1.39cm

蔗糖8%

大苗>8cm

9

根生苗38

茎生苗2

总苗40

9

根生苗4.22

茎生苗0.22

总苗4.44

100.00%

根苗1-4cm；茎苗>10cm；粗壮

中苗4-8cm

21

根生苗66

茎生苗7

总苗73

19

根生苗3.14

茎生苗0.33

总苗3.48

90.48%

根苗多为2-5cm；茎苗10cm左右

小苗<4cm

16

根生苗43

茎生苗4

总苗47

15

根生苗2.69

茎生苗0.25总苗2.94

93.75%

根苗1-3cm居多；茎苗6-10cm

从表4中可以明显看出，大苗的增殖率较高，且长势最好，茎秆粗壮，小苗做母苗增殖率低，增殖苗较弱。

蔗糖含量为4%时，种苗全部增殖，蔗糖含量6%培养增殖率最高,蔗糖浓度8%的苗增殖较多，但增殖苗相比来看更细弱。

综合来说，蔗糖含量6%效果较好，生长状况及苗长势均为最佳，。

所以试验得出蔗糖浓度6%较适合姜苗增殖（图版2）。

3.3生根培养

将快繁形成的长5cm左右的健壮小苗移至生根培养基中，7天左右根从小苗基部分化出来，生根率达100%以上；15天观察根平均达10条，叶色深绿，长势良好。

表5不同处理对生根的数量影响

Tab.5EffectofDifferenttreatmentonrootinginnumber

培养基

NAA激素浓mg/L

转接株数（株）

生根株数（株）

平均每株生根数（个/株）

生根率%

Ms

0.1

25

25

9.72

100

Ms

0.3

26

26

10.00

100

Ms

0.5

28

28

7.93

100

1/2Ms

0.1

30

30

10.78

100

1/2Ms

0.3

25

25

8.44

100

1/2Ms

0.5

26

26

12.58

100

1/4Ms

0.1

25

25

13.28

100

1/4Ms

0.3

23

23

13.70

100

1/4Ms

0.5

25

25

16.20

100

本试验中姜苗的生根率可达100%。

针对表5中的数据做方差分析，利用DPS软件，运用LSD法，所得结果如表6。

表6不同处理对生根数量影响的方差分析

Tab.6VarianceanalysisofDifferenttreatmentonrootinginnumber

激素浓度字母标记表示结果

培养基字母标记表示结果

处理

均值

5%显著水平

1%极显著水平

处理

均值

5%显著水平

1%极显著水平

0.5NAA

12.24

　a

　A

1/4Ms

14.39

　a

　A

0.1NAA

11.26

　a

　A

1/2Ms

10.6

　ab

　A

0.3NAA

10.71

　a

　A

Ms

9.22

　b

　A

表6中可以看出，对于姜苗的生根，不同的激素浓度之间的差异不显著，而不同培养基之间有差异，且1/4Ms与Ms培养基差异显著，1/4Ms的均值较高，所以分析认为，1/4Ms培养基更适合姜苗生根，而不同的NAA浓度对其生根影响差异不明显。

表7不同处理对生根的质量影响

Tab.7EffectofDifferenttreatmentonrootinginquality

Ms

1/2Ms

1/4Ms

0.1mg/LNAA

长度均在10cm以内，多为白色或浅绿色，细

长度差异大，1-20cm都有，且颜色粗细差异较大

多为10cm或以上；白色，细

0.3mg/LNAA

长度以1-6cm居多，浅绿，不细

长度以3-10cm居多，多为浅绿，细

以10cm以下为主，偶有20cm左右；多数白色，细

0.5mg/LNAA

1-6cm为主，白绿细；10个根的姜苗根最长可达16cm，且根为绿色粗壮有明显根毛

平均每株生根10根左右居多，1棵母苗产生30根以上

多数长度小于10，且色白或浅绿，细

平均每株生根>10根

均为10cm左右或以上；根白色，细