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山耕谭葛葛的繁育·葛的组培繁殖周年可用不受季节限制产质均高有利定向培养

已有 1175 次阅读 2025-9-6 09:19 |个人分类:山耕谭葛|系统分类:科普集锦

山耕谭葛

葛的繁育·葛的组培繁殖

周年可用不受季节限制产质均高有利定向培养

葛组培繁殖的理论基础

“组培”即组织培养（tissue culture），是指在无菌和人工控制的环境条件下培养植物的离体器官、组织或细胞的技术。从植物体上分离下来，用于离体培养的器官、组织及细胞团等材料叫做外植体(explant)。组织培养的理论基础是植物细胞的全能性（totipotency），即每个具核的活细胞都有着与母体合子类似的全部遗传信息，在适宜条件下能发育成一完整有机体的特性。与常规无性繁殖相比，组织培养具有以下优点：用料少，节约母株资源；繁殖系数高；占地面积少，繁殖速度快；不受自然气候变化的影响，在人工条件下能进行大规模培育；生产周期短，可以周年繁育；试管苗不带病毒；可在培养中获得突变体、多倍体和有价值的新类型，定向培育某些特定物质含量高的植株，便于种植资源的保存、交流和创新。

由于离开了母体，组织培养需要培养基。不同的外植体、培养方法、培养目的等要求选用不同的培养基。各种培养基配方虽有区别，但其主要成分基本相同，都是由无机营养物（大量元素和微量元素）、有机碳源、生长调节剂、有机附加物等几类物质组成，同时要调节适宜的pH值。

葛根的组织培养主要利用其茎、叶来诱导形成愈伤组织，也有利用根、子叶、叶柄等外植体诱导愈伤组织的；之后分化成芽，经过增殖、生根完成再生苗过程。值得注意的是不同的外植体取材时期不同，用于调控生长的激素（植物生长调节剂）组合也不同，具体适合的激素浓度差别也较大。

虽然目前已有不少的关于葛组培快繁的报道，但不同品种甚至是同一品种不同基因型的适宜培养条件都有所差异。因此，仍需经过试验来确定不同类型葛的组织培养条件，建立快繁技术体系，进一步保证品种的稳定性、品质的一致性，促进葛根产业发展、加快新品种推广。

葛组培繁殖的若干案例

利用组织培养技术快速繁殖葛根时，外植体的选择和培养基激素的配置是两个最关键的环节。葛根在不同的生长发育季节，体内的激素水平不同，进而影响外植体的增殖分化水平。在合适的季节，选择细胞分化程度低、幼嫩、分生活跃、衰老程度低的的器官或组织，有助于提高组培的质量。而组织培养中激素配比关系到试验的成败与否。在基础培养基上添加适当浓度和配比的植物激素，不仅可以提高愈伤组织的诱导率和分化率，而且可使再生植株更加健壮。植物激素如生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯等，不仅有独特的生理功能，还由于激素间的互作，使得激素的种类和浓度的选择始终是组织培养及植株再生的工作重点。

一项研究用 MS为基本培养基，附加萘乙酸(naphthalene acetic，NAA）、6-苄氨基腺嘌呤(6-benzylaminopurine, 6-BA) 和吲哚乙酸(indole-3-acetic acid，IAA) 3种激素，诱导野葛不同外植体愈伤组织形成；再将愈伤组织接种在不同浓度 6-BA的 MS培养基上，分别在光照和黑暗条件下进行不定芽的诱导。结果表明，野葛幼叶、茎段和顶芽在适宜激素的诱导下均能形成愈伤组织，但不同激素组合其愈伤组织诱导率不同。幼叶愈伤组织诱导的最适培养基为MS ＋ NAA 1.0 mg·L^-1 ＋6-BA 1.0 mg·L^-1 ，其诱导率为75％，茎段愈伤组织诱导的最适培养基为MS ＋ NAA 1.0 mg·L^-1 ＋ 6-BA 3.0 mg·L^-1 ＋NAA 0.2 mg·L^-1 ，其诱导率为70％。不同外植体形成的愈伤组织其不定芽的分化诱导率不同，茎段愈伤组织在不同浓度6-BA下均能诱导出不定芽；光照有利于芽的分化，在光培养条件下，茎段愈伤组织不定芽平均诱导率为66.7％。

一项研究比较分析了不同浓度的外源激素组合对粉葛叶片、叶柄和茎段三种外植体的诱导效果，结果表明，茎段和叶柄的最适诱导条件均为 2.0 mg· L^-1 6-BA + 0.1 mg· L^-1 NAA，诱导率最高分别达到 96.30%和 95.83%；叶片的最适诱导条件为 2.0 mg·L^-1 6-BA + 0.5 mg·L^-1 NAA，诱导率最高为 42.86%。筛选出茎段作为松散型愈伤组织诱导和增殖的材料，增殖的初步条件为 1.0 mg·L^-1 6-BA + 0.25 mg·L^-1 NAA；响应面优化后松散型愈伤组织的最适增殖条件为 1.10 mg· L^-1 6-BA + 0.25 mg·L^-1NAA + 0.95 mg·L^-1 2,4-D，此条件下增殖系数最高能达到 9.34。

鲜食葛的茎尖最佳消毒方案为2.2%次氯酸钠处理3分钟，消毒效果为91.11%；叶片最佳消毒方案为10%过氧化氢处理3分钟，消毒效果为95.56%；茎段最佳消毒方案为30%过氧化氢处理6分钟，消毒效果为70.36%。茎尖最佳取材时间为7月，叶片为5月，茎段为5月，茎尖愈伤组织诱导最佳组合为MS + 2,4-D（2mg/L），诱导率100%。叶片愈伤组织诱导最佳组合为MS+2,4-D（0.10～2.00mg/L）+ 6-BA（0.10～0.20mg/L），诱导率100%且愈伤量多。茎尖出芽诱导最佳组合为MS + NAA（0.001、0.005mg/L）+ 6-BA（0.500mg/L），诱导率为66.67%。不定芽增殖最佳组合为MS + NAA（0.001mg/L）+ 6-BA（0.080mg/L）+蔗糖（1%），繁殖系数为5.55。不定芽伸长最佳组合为MS + 6-BA（0.100mg/L）+ IBA（0.100mg/L）+ NAA（0.007mg/L），有效繁殖系数为1.28。生根最佳组合为1/2 MS + IBA（0.15 mg/L），生根率为94.44%，成苗率为94.44%。

还有许多成功的按照需求定向组培葛根的案例。如白花葛组织培养快速繁殖工厂化生产的试管苗，种植当年就能开花，2～3 年即进入盛产期，其花、根和叶均富含多种医疗保健的活性成分，且含量高于普通的栽培葛。在一项试验中，葛根组织培养用水杨酸（salicylic acid ，SA), 壳聚糖（chitosan ，CHI) 和茉莉酸甲酯（methyl jasmonate ，MeJA)处理增加了类黄酮含量，提高了培养细胞抗氧化力及增加抗衰老能力的效应。粉葛松散型愈伤组织培养体系，增殖系数最高能达到 9.34，总黄酮和总酚含量分别为 25.07、27.44mg·g^-1。合水粉葛是中国国家地理标志产品，常年种植面积 1 万多亩，是广东省最大的粉葛生产基地。但因长期以传统扦插方式繁殖留种，经多代种植，已出现品质退化、抗性变差、产量下降、病害大量发生等问题，严重制约合水粉葛产业的发展。特别是黑心病大范围发生，已严重影响出口，给种植户造成了较大经济损失。为保护地方品牌、发展特色农产品，从根本上解决高明合水粉葛种苗退化问题，通过组培脱毒育苗技术，使粉葛苗恢复了种性，生长加快，整齐度提高，抗性增强，产量增加，品质也得到提高。

葛根组织培养能保持品种的优良特性, 而且可以不受季节限制，周年随时按照需求供应种苗，但成本较高, 需要一定的专业技能与设备, 是葛根育苗的发展方向。