多因素处理诱导卷丹珠芽发芽和生根研究

摘要  为获得卷丹百合珠芽快繁的方法，探究多因素处理对卷丹珠芽发芽和生根的影响，利用多因素方差分析低温预处理、培养基质和培养温度以及三者之间的互作对卷丹珠芽发芽和生根的影响。结果表明，低温预处理与培养基质之间的互作对卷丹珠芽发芽的影响表现为极显著，对珠芽生根的影响表现为显著，且影响占比最大；培养温度对珠芽发芽和生根的影响分别表现为极显著和显著；培养基质仅对珠芽发芽的影响表现为显著；将珠芽经4 ℃处理14 d后置于26 ℃发酵锯末中培养，是诱导卷丹珠芽发芽和生根的最佳方式，培养56 d时发芽率可达98.33%，生根率可达98.89%。研究结果阐明了不同培养因素及其互作对卷丹珠芽繁殖的重要性，为卷丹珠芽的离体快繁提供了技术支持，也为珠芽在其他植物生产栽培过程中的应用提供参考。

关键词  卷丹珠芽；低温预处理；培养基质；多因素方差分析；发芽率

中图分类号  S682.2+9  文献标识码  A  文章编号  0517-6611（2024）21-0038-06

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.21.008

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

The Induction Method of the Bulbil Germination and Rooting by Multifactor Treatment in Lilium lancifolium

LIU Xuan1，2，MA Yan-ling2，ZHANG Xin-jie2 et al

（1.College of Biology and Food Engineering，Chongqing Three Gorges University，Chongqing 404020;2.School of Advanced Agriculture and Bioengineering，Yangtze Normal University，Chongqing 408100）

Abstract  To obtain the method of bulbils rapid propagation in Lilium lancifolium， and explore the effects of multi-factor treatment on germination and rooting of Lilium lancifolium bulbils， the effects of cold temperature pretreatment， culture substrate and temperature， as well as the interaction among the three factors on the germination and rooting efficiency of the bulbils were studied by using multiple factor analysis of variance. The results showed that the interaction between cold temperature pretreatment and culture substrate significantly impacted the germination and rooting efficiency of bulbils， the  influence on the germination of bulbils was extremely significant， and the  influence on the rooting of bulbils was significant. The influence of culture temperature on the germination and rooting of bulbils was extremely significant and significant respectively;the influence of culture substrate on the germination of bulbils was significant. The optimal method of the bulbil reproduction was that bulbils were treated at cold temperature for 14 days and cultured in fermented sawdust at 26 ℃， which germination rate could reach 98.33% and rooting rate could reach 98.89% after 56 days of culture. These results clarified the importance of different culture factors and their interactions on the propagation of bulbils of L.lancifolium， provided technical support for the rapid propagation of bulbils of L.lancifolium in vitro， and also provided reference for the application of bulbils in the production and cultivation of other plants.

Key words  Lilium lancifolium bulbils;Low-temperature pretreatment;Culture substrate;Multivariate analysis of variance;Germination efficiency

基金项目  重庆市涪陵区科技局技术创新与应用发展项目（FLKJ，2023AAN1001）；重庆市科卫联合中医药技术创新与应用发展项目（2020ZY3907）；重庆市科学技术局绩效激励引导专项（cstc2021-jxjl130019）；长江师范学院人才引进项目（2017KYQD63）。

作者简介  刘萱（1997—），女，四川南充人，硕士研究生，研究方向：百合栽培与基因功能分析。*通信作者：雷美艳，副研究员，硕士，从事中草药栽培与开发利用研究；符勇耀，副教授，博士，从事百合育种与抗逆分子机理研究。

收稿日期  2023-11-27；修回日期  2024-01-17

卷丹 （Lilium lancifolium Thunb.）又名宜兴百合、药百合、虎皮百合等，为百合科百合属多年生球根类草本植物，在我国大部地区均有栽培。卷丹叶散生，矩圆状披针形或披针形，叶腋处多生珠芽，鳞茎近宽球形呈黄白色，花瓣下垂反卷呈橙红色，有紫黑色斑点，是少见的三倍体物种［1-2］。卷丹花期7—8 月，果期9—10 月。卷丹不仅是我国著名的食药用百合，也被广泛应用于花境造景，具有重要的营养价值和经济价值［3］。在日常生产中，卷丹常以无性繁殖为主，主要包括鳞茎分割繁殖、籽球繁殖、珠芽繁殖和组织培养快速繁殖等［4］方法。珠芽繁殖作为卷丹培育的重要方式之一［5］，与传统的有性繁殖相比，珠芽繁殖生长周期更短，发芽率更高；与鳞茎分割繁殖相比，珠芽繁殖易于采收、不消耗药材且可避免地下病菌残留；与组培技术相比，珠芽繁殖成本更低，操作更简便［6］。目前，能够在自然条件下产生珠芽的百合属植物包括卷丹、珠芽百合、淡黄花百合和通江百合等［4］，因此，珠芽繁殖在自然界中的存在较为广泛。然而在珠芽繁殖方式的研究过程中，珠芽常作为外植体来进行组织培养［7-14］，且多为单因素培养条件对珠芽生长的影响，对卷丹珠芽生长过程中各培养条件之间的交互作用研究较少。

笔者探究预处理方式、培养基质和培养温度对卷丹珠芽离体诱导的影响，观察处理后珠芽的发芽和生根情况，获取诱导卷丹珠芽发育的最优方法，并阐明各因素之间的交互作用对卷丹珠芽生长的影响，为卷丹珠芽在百合生产栽培过程中的应用提供技术支持，同时对植物珠芽繁殖方式研究具有参考意义。

1  材料与方法

1.1  材料

卷丹百合珠芽于2022年5月采集于长江师范学院花卉遗传育种团队百合实验基地。试验所用发酵锯末购自恒健生态农业社，草炭购自绿原土业资材肥料有限公司，腐殖土购自重庆华卿农业科技有限公司。

1.2  方法

摘取健康饱满、大小一致的卷丹珠芽并用清水处理干净，晾干备用。以预处理方式、培养基质、培养温度为因素，考虑到不同因素之间存在的交互作用A×B，A×C，B×C，A×B×C，具体因素及水平见表1。将珠芽分成3 组，分别对其进行低温预处理，即常温对照、4 ℃处理7 d、4 ℃处理14 d；每组3份，每份30 颗珠芽，分别放入发酵锯末、草炭和混合基质（发酵锯末∶腐殖土∶草炭=1∶1∶1）中进行避光培养，培养温度分别为20和26 ℃，湿度保持在约15%（手握成团，放手散开），每隔14 d（14、28、42、56 d）统计珠芽的发芽数和生根数，3次重复。

1.3  数据分析

使用Excel 2021 整理相关数据，用IBM SPSS Statistics 26 软件对数据进行多因素方差分析，并用Origin 2019b 软件制作图表。

珠芽发芽率=发芽的珠芽数/珠芽总数×100%

珠芽发芽系数=发芽总数/珠芽总数

珠芽生根率=生根的珠芽数/珠芽总数×100%

珠芽生根系数=生根总数/珠芽总数

2  结果与分析

2.1  不同培养因素对卷丹珠芽发芽的影响

由图1可知，不同处理的发芽率有显著差异，且差异幅度随着培养时间的延长减小并趋于稳定。各处理的卷丹珠芽在培养14 d时的发芽率为26.67%～96.67%，差异幅度较大，其中发芽率最高的为处理B15，其次为处理B13，最低的是处理②。培养28 d时的发芽率为45.56%～96.67%，差异幅度逐渐减小，发芽率最高的为处理⑨和处理B11，其次为处理B13。培养42 d时的发芽率为56.67%～99.17%，培养56 d时的发芽率为52.22%～98.33%，差异幅度减小且趋于稳定，且大部分卷丹珠芽发芽率均高于80%。由此可知，卷丹珠芽在26 ℃培养基质中的发芽率普遍高于20 ℃，说明相较于20 ℃，卷丹珠芽更适合在培养温度为26 ℃的环境中生长。处理B13～B18的发芽率明显高于其他处理，说明卷丹珠芽经低温处理14 d后有利于萌发。

2.2  不同培养因素对卷丹珠芽生根的影响

由图2 可知，不同处理的卷丹珠芽生根率有明显差异，差异幅度随培养时间的延长而增加。各处理的卷丹珠芽在培养14 d时的生根率为8.89% ～ 40.00%，生根率最高的为处理B13，其次为处理B14和处理B15，生根率分别为34.45%和31.11%。培养28 d时的生根率为18.89%～73.33%，生根率最高的为处理⑤，其次为处理B11，生根率为72.22%，最低的是处理②。培养42 d时的生根率为41.11% ～ 88.89%，生根率最高的为处理③，其次为处理B13和处理B15，生根率分别为86.67%和87.78%。培养56 d时的生根率为56.67% ～ 98.89%，其中生根率最高的为处理B13，其次为处理③和处理⑤，最低的为处理①。由此可知，培养温度为26 ℃比20 ℃更有利于卷丹珠芽生根，且各处理的珠芽生根率均随培养时间的延长而提升。