谢国平，罗燕羽，黄绍力，魏利国，张木清，秦 鹏，刘伟光，刘绍钦

（广州市农业科学研究院，广东 广州 510335）

生姜（ZingiberofficinaleRosc.）为姜科姜属多年生单子叶草本植物，为药食两用植物，已经有上千年历史，在我国多作为1年生蔬菜栽培[1]。其地下根状茎作为主要食用器官，含有挥发油及姜辣素等芳香辛辣成分，不仅是传统的香辛保健蔬菜，也是食品、医药及化工产品的重要原材料[2]。

生姜一般以地下根状茎进行繁殖，长期的无性繁殖造成了生姜病毒积累、种性退化、病虫害严重等问题[3-4]，严重影响了生姜产业的健康发展。目前，生姜的脱毒[5-7]、快繁[8-9]技术已取得重要进展，但试管苗由于长期生长于密闭的环境中，温度适宜、湿度大、气体交换量少，导致在驯化移栽的过程中难以适应较大的环境变化，从而影响植株的成活率。离体诱导的微块茎具有体积小、易移栽、耐贮存和繁殖系数高等优点[10]，在生产中可替代试管苗，解决育苗移栽成活率低的问题。周逊等[11]的研究结果表明，100 g/L的蔗糖溶液对遵义大白姜试管姜的诱导效果最佳；而陈传红等[12]对江西兴国九山生姜进行试管姜诱导时发现，80 g/L的蔗糖溶液效果最好，且添加一定浓度的多效唑和磷酸钙有利于试管姜的诱导，NAA和6-BA对试管姜的诱导没有促进作用。不同品种生姜的基因型不同，其试管姜的诱导条件也不同。本研究在前人的研究基础上，针对广西小黄姜探究在不添加NAA和6-BA的条件下，不同浓度的蔗糖、多效唑和钾营养对试管姜诱导的影响，旨在为广西小黄姜健康种苗快繁和工厂化生产提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试材料为广西小黄姜，由广西贺州市八步区农业科学研究所提供，脱毒试管苗由广州市农业科学研究院生物技术研究所制备。多效唑为产自四川国光农化股份有限公司的15%可湿性粉剂，磷酸二氢钾购自广州化学试剂厂。

1.2 试验方法

1.2.1 蔗糖、多效唑和磷酸二氢钾浓度筛选试验

以MS＋30 g/L蔗糖＋6 g/L卡拉胶为基础培养基，pH值5.8～6.0，采用单因素试验方法，在基础培养基中分别添加不同浓度蔗糖（50、70、90 g/L）、多效唑（2、4、6、8 mg/L）和磷酸二氢钾（30、60、90、120 mol/L）进行试管姜的诱导，以基础培养基为对照组，试验共12个处理，每个处理接种10瓶，每瓶5株。接种后置于温度为（25±2）℃，光照强度为2 500 lx的条件下进行12 h/d光照培养。

培养45 d后，用游标卡尺和电子天平测量试管姜球茎的最大直径、鲜质量、植株高度、叶长、叶宽、根长、根粗与根数。

1.2.2 最优蔗糖、多效唑和磷酸二氢钾浓度组合验证

为探究广西小黄姜试管姜诱导的最佳条件，从1.2.1试验中优选最佳的蔗糖、多效唑和磷酸二氢钾浓度进行组合，即优组1：50 g/L蔗糖＋2 mg/L多效唑＋60 mmol/L磷酸二氢钾，优组2：50 g/L蔗糖＋4 mg/L多效唑＋60 mmol/L磷酸二氢钾。以添加50 g/L蔗糖的处理组为对照，共计3个处理，每个处理接种10瓶，每瓶5株。置于温度为（25±2）℃，光照强度为2 500 lx的条件下进行12 h/d光照培养。

培养45 d后，用游标卡尺和电子天平测量试管姜球茎的最大直径、鲜质量、植株高度、叶长、叶宽、根长、根粗与根数。

1.3 数据统计与分析

采用Excel 2010进行数据统计与整理。应用SPSS 17.0软件进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 蔗糖对试管姜诱导的影响

由表1可知，对照组蔗糖浓度为30 g/L，姜苗基部不膨大。当蔗糖添加浓度为50 g/L时，试管姜的诱导效果最佳，与其他处理组相比，姜块直径、鲜质量、株高、叶长、叶片数、根长、根粗和根数均存在显著性差异，且植株生长粗壮，叶色绿，姜块直径可达0.74 cm，姜块鲜质量可达0.323 g。当蔗糖浓度为70 g/L时，尽管基部会膨大，但植株矮小，叶色偏黄，与蔗糖浓度为50 g/L处理相比，其根系生长也受到抑制，其株高、叶长、叶片数、根长、根粗和根数均存在显著性差异；当蔗糖浓度90 g/L时，试管姜的诱导受抑制现象更明显，与70 g/L蔗糖处理相比，其叶色更黄，根系生长几乎完全受到抑制而不生长。

表1 不同处理对试管姜诱导的影响

2.2 多效唑对试管姜诱导的影响

由表1可知，试验中添加多效唑并不能使生姜组培苗产生试管姜。随着多效唑浓度的升高，试管姜植株的矮化程度越来越明显。2 mg/L和4 mg/L处理的多效唑对生姜组培苗生长没有显著影响，两处理与对照之间各指标的差异都不显著；当多效唑浓度达到6 mg/L时，植株矮化明显，叶色翠绿，根系较细弱，株高、根长、根粗和根数与对照2 mg/L和4 mg/L处理之间均存在显著性差异。浓度达到8 mg/L时，根系生长进一步受到抑制，与6 mg/L处理相比，根数存在显著性差异，叶色也有所不同。

2.3 磷酸二氢钾对试管姜诱导的影响

由表1可知，当磷酸二氢钾浓度为30～90 mmol/L时均不能产生试管姜，但对生姜组培苗生长的影响较小。60 mmol/L处理的组培苗株高、叶长、叶宽、叶片数、根长、叶色、根粗、根数等均表现最好，其中根数显著大于其余处理及对照，根长显著大于120 mmol/L处理及对照，根粗显著大于对照，该处理试验姜苗不仅植株粗壮、根系生长良好，且叶色翠绿。当处理浓度达到120 mmol/L时，可产生试管姜，但此时根系生长受到抑制，生长出的根较细弱，根粗和根数与其他处理之间存在显著性差异，且根粗显著小于对照。因此，磷酸二氢钾的最佳浓度为60 mmol/L。

2.4 最优配方组合的验证试验

由表2可知，优组1的姜块直径、姜块鲜质量、叶长、叶片数、根长、根粗、根数均最大，叶色翠绿，且姜块直径、姜块鲜质量、根长、根数均显著大于优组2和对照。优组2的姜块鲜质量和根长均显著大于对照。总的来看，优组1的试管姜植株粗壮，叶色翠绿，根系生长良好，为最优组合。

表2 广西小黄姜试管姜诱导配方验证试验

3 结论与讨论

蔗糖是光合作用的产物，在植物组织培养中蔗糖是最理想的碳源之一[13]。在试管微型器官的诱导研究中，蔗糖是影响最显著的因素之一，适当的增加蔗糖浓度有利于微型器官的形成[14]。周逊等[11]研究表明，遵义大白姜的最佳蔗糖诱导浓度为100 g/L。陈传红等[12]研究表明，江西兴国九山生姜的最佳蔗糖诱导浓度为80 g/L。本研究中广西小黄姜对蔗糖的耐受性较差，70 g/L时已经出现了生长受抑制的现象，最佳的诱导浓度为50 g/L，这与前人的研究结果存在较大的差异，可见，不同基因型品种生姜对蔗糖的耐受性存在较大差异。

多效唑是一种高效、低毒的三唑类植物生长调节剂，对某些植物根、叶的生长起抑制作用，从而促使光合产物向地下部转运，诱导块茎、鳞茎和球茎的形成和膨大[15]。罗珍珍等[15]、张翠萍等[16]的研究发现，多效唑对马蹄莲微球块茎的形成具有明显的促进作用；李想等[17]研究表明，在添加8%蔗糖浓度的情况下，适当添加多效唑不仅有利于试管薯的诱导，且有利于提早结薯。陈传红等[12]的研究结果也表明，在一定蔗糖浓度条件下，添加适当浓度的多效唑有利于试管姜的诱导。本研究在30 g/L蔗糖条件下添加不同浓度的多效唑并不能使广西小黄姜试管苗产生姜块，且多效唑添加浓度为6 mg/L时，试管苗的生长开始受到抑制；在50 g/L蔗糖和60 mmol/L磷酸二氢钾条件下，添加2 mg/L的多效唑可产生直径1.18 cm、鲜质量0.681 g的姜块。可见，在低糖浓度条件下添加多效唑并不能诱导广西小黄姜产生姜块，在适当的蔗糖浓度和钾营养条件下添加多效唑可促进姜块的产生，但对于高糖浓度条件下添加不同浓度多效唑对广西小黄姜试管姜的诱导效果还有待进一步研究。

钾具有促进物质运输、光合作用以及合成淀粉等多种生理功能，对提高作物产量和品质起着重要作用[18-19]。在生姜生长过程当中，钾是需求量最大的矿质元素，也是生产中最易缺乏的大量元素[20-21]。殷文等[22]和陈莹等[23]的研究结果均表明，适量钾对马铃薯块茎的膨大有明显的正效应，但高量钾会出现负效应。本研究中，添加低浓度的钾对广西小黄姜具有促进生长的作用，组培苗叶片翠绿，但不产生姜块，添加高浓度的钾可诱导小黄姜试管苗产生姜块，但是生长受到了一定的抑制，可见高浓度钾出现了负效应，不过在低浓度钾营养条件下，适当提高蔗糖浓度和添加多效唑可促进试管姜的生长。

综上，本试验中广西小黄姜试管姜的最佳诱导组合为50 g/L蔗糖＋2 mg/L多效唑＋60 mmol/L磷酸二氢钾，诱导出的试管姜不仅植株粗壮，叶色翠绿，根系生长良好，且姜块大，有实际应用价值。