彭伯阳，白瑞琴，吕艳芳，范旭东，胡月军，吕美叶
（1.内蒙古农业大学园艺与植物保护学院，内蒙古呼和浩特 010011；
2.蒙草生态环境集团（股份）有限公司，内蒙古呼和浩特 010010；
3.呼和浩特市农牧技术推广中心，内蒙古呼和浩特 010010；
4.赤峰市林西县农牧局蔬菜站，内蒙古林西 025250；
5.土默特左旗乡村振兴统筹发展中心，内蒙古土默特左旗 010100）
百合，花型端庄、茎秆笔直、雅致清幽、寓意含蓄，是盆栽、切花和装饰环境的名贵花卉[1-2]，具有极佳的观赏价值并兼顾药用与食用。早在唐代，先民就将百合作为药用植物使用，而后百合逐渐作为食材开始鲜食并烹调。随着食用百合产业的不断发展，百合逐步成为日常保健与食用的特色花卉[3]。沂水百合是近年来兴起的食用百合品种，花色丰富，综合抗性较强，易于规模化种植与管理，鳞片口感脆爽回甘，是一种功能全面，集食用、药用与园林绿化于一身的花卉产品[4]。2016年国内种植面积达到近万亩，鳞茎销售革新了农村产业结构，为从业者带来了可观的经济收入；
繁多的加工手段也刺激了民营经济，有力地促进了乡镇企业创新创汇[5]。与他品种相比，食用百合品种N82、N136 花色纯正、花器官大、鳞片厚实、鳞茎质量高、观赏性更强，规模化种植该类品种能获取更高的经济利益，可有效提升从业者的生产积极性。
植物组织培养技术作为一种日趋完善的农业生产技术，具有大规模生产和集中化管理的特点，符合当前农业发展的趋势[6]。百合多个器官均可作为外植体进行组培快繁，其中鳞茎是最常用的培养对象[7]。对外植体进行培养的过程中，添加外源植物生长调节剂对培养至关重要，决定着培养周期的快慢和诱导植物组织与器官形成的方向[8]。
随着市场对沂水食用百合的普遍认可，其产量逐年递增。但常规繁殖方式生产周期长，易受外界环境因素影响，并且还会诱发品种退化、优质性状分离、毒素不断积累等不利状况[9]。通过建立其离体快繁体系，能有效解决常规繁殖过程中存在的诸多问题，丰富与促进地区产业结构和经济发展，不仅能够为花卉生产者带来致富新途径，还能够为食用百合在内蒙古地区规模化生产、集约化管理提供相关的技术指导与帮助。本试验通过对食用百合进行离体培养，建立快繁体系，旨在缩短其繁殖周期、实现大量扩繁、解决生产难题。
1.1 试验材料
供试材料为内蒙古农业大学引种驯化的沂水食用百合品种N82 和N136，选出饱满厚实，无损伤、直径在3 cm 以上的健康鳞茎，以其鳞片作为外植体。
1.2 试验方法
1.2.1 培养方式
以MS 培养基作为基础，配制过程中添加7 g/L琼脂粉、30 g 蔗糖，将pH 值调至5.8±0.2。后续根据不同时期的试验需要添加不同组合的植物生长调节剂（6-BA、TDZ、NAA、2，4-D、IBA）。配制完成后，在121 ℃条件下高温灭菌20 min 后常温散热。温度为（25±2）℃，光照时间控制在16 h/d 以上，光强为3 000 lx。
1.2.2 外植体消毒
将鳞茎用清水冲洗，并将鳞片剥离成单片放入1%KMnO4溶液中浸泡并振荡20 min，后用清水冲洗干净再转移至超净工作台中。先使用75%乙醇消毒30 s，再分别用1%、3%、5%NaClO 消毒10、15 min，然后用无菌水漂洗，并吸干残留水。选取鳞片内层中下部区域，将其切割为0.5 cm×0.5 cm 的方块，以备接种。设6 个处理，每个处理接种30 块，3 次重复，共10 瓶。15 d 后计算相关指标。
1.2.3 不定芽的诱导培养
将消毒完毕并切分好的鳞片分别接种到含有不同浓度配比的6-BA（0.1、0.5、1.0 mg/L）和2，4-D（0.5、1.0、2.0 mg/L）培养基中。设9 个处理，MS 培养基为空白对照，每个处理接种30 块，3 次重复，共10 瓶。30 d 后计算相关指标。
1.2.4 不定芽的增殖培养
选择初代培养生长出的2 cm 以上的健壮不定芽（将芽丛切割成单个芽体）接种到含有不同浓度配比的TDZ（0.1、0.2、0.3 mg/L）和NAA（0.1、0.3、0.5 mg/L）培养基中。设9 个处理，MS 培养基为空白对照，每个处理接种30 个不定芽，3 次重复，共10 瓶。30 d 后计算相关指标。
1.2.5 不定芽的生根培养
选择3 cm 以上且挺拔健壮的不定芽（将芽丛切割成单个芽体）分别接种到含有NAA（0.5、1.0、2.0 mg/L）、IBA（0.5、1.0、2.0 mg/L）和AC（0.1、0.3、0.5 g/L）培养基中。设9 个处理，每个处理接种30 个不定芽，3 次重复，共10 瓶。30 d 后计算相关指标。
1.2.6 炼苗移栽
选取5 cm 以上且根系生长良好的组培苗，将瓶口封口膜摘去，炼苗3 d。随后取出组培苗，用清水清洗根系上残留的培养基，快速移栽至搅拌均匀并灭菌的基质中。基质成分配比为草炭土∶珍珠岩=1∶1、草炭土∶河沙=1∶1 和草炭土∶珍珠岩∶河沙=1∶1∶1，纯草碳土基质为空白对照。共设4 个处理，每处理移栽15 盆，每盆栽种1 株组培苗。30 d 后计算成活率。
1.3 数据分析
数据使用Microsoft Excel 2019 软件分析整理，利用SPSS 26.0 统计学软件进行单因素方差分析，各处理以P＜0.05 表示显著性差异。
2.1 消毒处理对鳞片灭菌效果的影响
由表1 可知，随着消毒剂浓度的提高与消毒时间的延长，N82 和N136 外植体的污染率下降，死亡率攀升。处理6 两个品种外植体的污染率均最低，但死亡率分别高达43.30%和50.00%。处理1 两个品种外植体的死亡率均最低，但污染率分别高达66.70%和56.70%。可见，这两种情况下，均导致N82和N136 外植体成活率下降。综合考虑污染率与死亡率的因素，处理3 品种N82 和N136 的外植体成活率最高，分别为63.30%和66.70%。因此，两种食用百合外植体最优消毒灭菌方法均为75%乙醇消毒30 s 后用3%NaClO 溶液处理10 min。
表1 不同消毒处理对N82 和N136 外植体的污染率和死亡率
2.2 植物生长调节剂对不定芽诱导的影响
由表2 可知，当6-BA 浓度一定时，随着2，4-D浓度的增加，品种N82 外植体诱导率持续下降；
当2，4-D 浓度一定时，随着6-BA 浓度的增加，品种N82 诱导率呈上升趋势，说明低浓度2，4-D 与较高浓度6-BA 对品种N82 外植体不定芽诱导均有促进作用。处理3 的诱导率最高，为90.00%，与其他处理差异显著（P＜0.05），新生不定芽长势良好，挺拔健壮，叶片肥厚（图1）；
处理2 的诱导率为76.70%；
对照（CK）与处理7 的诱导率最低，分别为13.30%和6.70%，且幼芽低矮瘦弱，颜色淡绿。因此，品种N82最优不定芽诱导培养基为0.5 mg/L 2，4-D+1.0 mg/L 6-BA+MS。
图1 品种N82 对照（CK）与处理3 不定芽诱导情况
表2 植物生长调节剂对品种N82 不定芽诱导的影响
由表3 可知，当6-BA 浓度一定时，随着NAA浓度的增加，品种N136 外植体不定芽诱导率呈先上升后下降的趋势；
当NAA 浓度一定时，随着6-BA浓度的增加，品种N136 外植体不定芽诱导率呈上升趋势，说明较高浓度NAA 与较高浓度6-BA 对品种N136 外植体不定芽诱导有促进作用。处理6 诱导率最高，为93.30%，与其他处理相比差异显著（P＜0.05），且不定芽生长旺盛，叶片数量多且厚实，颜色深绿（图2）；
处理5 与处理3 的诱导率分别为76.70%和70.00%；
对照（CK）与处理7 诱导率最低，仅为20.00%，且幼芽低矮纤细，叶片窄小，颜色淡绿。因此，品种N136 最优不定芽诱导培养基为1.0 mg/L NAA+1.0 mg/L 6-BA+MS。
图2 品种N136 对照（CK）与处理6 不定芽诱导情况
表3 植物生长调节剂对品种N136 不定芽诱导的影响
2.3 植物生长调节剂对不定芽增殖的影响
由表4 可知，当NAA 浓度一定时，随着TDZ 浓度的增加，品种N82 不定芽增殖系数呈上升趋势；
当TDZ 浓度一定时，随着NAA 浓度的增加，品种N82 不定芽增殖系数呈先增大后减小的趋势。处理6 的增殖系数最大，为5.66，与其他处理相比差异显著（P＜0.05），芽丛长势葱郁茂密，新生叶片数量多且颜色深绿（图3）；
处理5 与处理9 的增殖系数分别为4.86 和5.06，增殖效果次于处理6；
对照（CK）与处理1 的增殖系数仅为1.33 和2.10，增殖效果最差，且芽丛长势稀疏萎靡，新生叶片少，色泽淡绿，小部分失绿枯萎。因此，品种N82 最优不定芽增殖培养基为0.3 mg/L NAA+0.3 mg/L TDZ+MS。
图3 品种N82 对照（CK）与处理6 不定芽增殖情况
表4 植物生长调节剂对品种N82 和N136 不定芽增殖的影响
当NAA 浓度为0.1、0.5 mg/L 时，随着TDZ 浓度的增加，品种N136 不定芽增殖系数先增大后减小；
当NAA 浓度为0.3 mg/L 时，随着TDZ 浓度的增加，品种N136 不定芽增殖系数呈增大趋势。当TDZ浓度为0.1、0.2 mg/L 时，随着NAA 浓度的增大，增殖系数持续的增大；
当TDZ 浓度为0.3 mg/L 时，随着NAA 浓度的增大，增殖系数先增大后减小。处理8 的不定芽增殖系数最高，为5.86，与其他处理相比差异显著（P＜0.05），且芽丛长势挺拔茂密，新生叶片宽厚健康，颜色深绿（图4）；
处理6 和处理9 的增殖系数分别为5.20 和4.80，不定芽增殖效果稍差于处理8；
对照（CK）与处理1 的增殖系数最低，仅为1.26和1.93，增殖效果不理想，芽丛长势低矮稀疏，新生叶片数量少且部分发黄卷曲。因此，品种N136 最优不定芽增殖培养基为0.5 mg/L NAA+0.2 mg/L TDZ+MS。
图4 品种N136 对照（CK）与处理8 不定芽增殖情况
2.4 植物生长调节剂对不定芽生根的影响
由表5 可知，品种N82 的组培苗在3 种诱导条件下，均能生根且生根效果良好。在NAA 处理下，随着其浓度的增加，生根率呈上升趋势，平均生根数先减少后增加；
在IBA 处理下，随着其浓度的增加，生根率先下降后上升，平均生根数呈增加趋势；
在AC处理下，随着其浓度的增加，生根率与平均生根数呈先上升后下降的趋势。处理3、处理6、处理8 的生根率与平均生根数均为最高，生根率100%，平均生根数分别为13.90、13.77、13.73 条，且新生根系发达强健，数量多（图5）。因此，品种N82 组培苗最优生根诱导培养基为2.0 mg/L NAA+MS、2.0 mg/L IBA+MS、0.3 g/L AC+MS。
图5 植物生长调节剂对品种N82 新生芽生根的影响
表5 植物生长调节剂对品种N82 和N136 不定芽生根的影响
品种N136 组培苗在3 种诱导条件下，同样生根效果显著。在NAA 处理下，随着其浓度的增加，生根率与平均生根数呈先下降后上升的趋势；
在IBA处理下，随着其浓度的增加，组培苗生根率与平均生根数呈先下降后上升的趋势；
在AC 处理下，随着其浓度的增加，生根率与平均生根数呈上升趋势。3 种诱导条件中，AC 对品种N136 生根效果最佳，处理9的生根率最高，为100%，平均生根数13.93 条，且新生根系质量高并伴有次生根（图6）；
NAA 与IBA 生根效果稍差，处理1 与处理6 的生根率分别为96.70%和90.00%。因此，品种N136 组培苗最优生根培养基为0.5 g/L AC+MS。
图6 植物生长调节剂对品种N136 新生芽生根的影响
2.5 不同基质对组培苗移栽的影响
由表6 可知，品种N82 组培苗在处理3 条件下，移栽成活率最高，为100%，与其他处理相比差异显著（P＜0.05），且移栽后生长良好，幼苗挺拔、叶片舒展新生数量多、颜色深绿油亮（图7）。处理4 的成活率为93.30%，稍低于处理3；
处理1 的移栽成活率最低，为60.00%。因此，品种N82 组培苗最优移栽基质为草炭土∶河沙=1∶1。
图7 移栽30 d 后品种N82 生长情况
表6 不同基质对品种N82 和N136 组培苗移栽的影响
品种N136 组培苗在处理4 条件下，移栽成活率最高，为100%，与其他处理相比差异显著（P＜0.05），且移栽后幼苗葱郁挺拔，新生叶片较多，富有光泽，颜色浓绿（图8）；
处理3 的成活率为83.30%，稍低于处理4；
处理1 与处理2 的移栽成活率均较低，分别为53.30 和56.70。因此，品种N136 组培苗最优移栽基质为草炭土∶珍珠岩∶河沙=1∶1∶1。
图8 移栽30 d 后品种N136 生长情况
对外植体材料进行有效的消毒灭菌，防止外界微生物污染是组织培养的首要步骤。在相关消毒灭菌研究中，韩淞名等[10]得出外植体最优消毒方式为75%乙醇消毒20 s，后用10%NaClO 处理8 min。樊敏等[11]研究认为，75%乙醇配合0.1%HgCl2处理外植体灭菌效果较好。本试验两种食用百合外植体材料从土壤中获取，病菌含量较高，所以采用高浓度消毒剂并适当延长了消毒时间。受通风条件所限，本试验选择低毒性消毒剂进行灭菌。此外，在组织培养过程中外植体的选择与选材部位会影响诱导方向和诱导率。在南川百合组织培养与快繁技术研究中，赵静等[12]采用鳞片、叶片、茎段、花器官和再生小鳞茎的鳞片等不同器官探究了南川百合最优外植体部位，为鳞片下部。胡彬杰等[13]以沂水食用百合鳞茎为外植体，探讨了其不同部位对诱导率的影响，得出最佳诱导位置为鳞茎的内层中部。本试验参考胡彬杰等[13]的研究结果，且由于食用百合鳞茎易于获取，方便贮藏，富含营养物质更利于不定芽诱导与后期生长，所以选取鳞茎鳞片作为外植体进行体外培养。
在不定芽诱导过程中，本试验发现品种N82 外植体在2，4-D 与6-BA 共同诱导条件下，成功诱导出再生芽，且低浓度2，4-D（0.5 mg/L）和较高浓度6-BA（1.0 mg/L）组合诱导效果最优。但2，4-D 与6-BA 组合对品种N136 不定芽诱导效果不佳，诱导率极低。试验又以NAA 和6-BA 组合，重新对品种N136 外植体进行处理，发现不定芽诱导效果良好，且较高浓度的NAA（1.0 mg/L）与6-BA（1.0 mg/L）组合诱导率更高。张艳波[14]研究得出，在培养基中添加1.0 mg/L 2，4-D 与0.5 mg/L 6-BA 可诱导毛百合愈伤组织发生。而陈姝男[15]研究发现，在加入1.0 mg/L 2，4-D 和0.5 mg/L 6-BA 的基础上，再添加少量AC，可使宝兴百合产生不定芽且效果明显。本试验结果与张艳波[14]和陈姝男[15]研究结果存在差异，出现差异的原因可能是试验所选取的百合品种、外植体部位和诱导方向不同所致，本试验通过由外植体直接形成器官原基诱导形成不定芽的方式，获得完整的再生植株。
在不定芽增殖试验中，苏菁华[16]利用0.2 mg/L TDZ 诱导渥丹与川百合的不定芽，诱导率高达86%。吕翠竹等[17]在绿花百合组培芽增殖研究中，添加0.2 mg/L TDZ 与0.2 mg/L NAA 来促进不定芽增殖，增殖系数为5.59。与本试验所得结果相同，表明低浓度的植物生长调节剂TDZ，对不定芽的增殖有明显的促进作用。
在生根诱导过程中，本试验选择生长素（NAA、IBA）与AC 分别对不定芽进行生根诱导。而仙鹤等[18]在对兰州百合组培苗进行生根诱导时探究糖源对生根的影响得出40 g/L 蔗糖+1/2MS 为最优生根培养基，发现一定浓度的蔗糖利于组培苗生根。邵果园等[18]则在黄色马蹄莲组培快繁研究中得到最优生根培养基为0.4 mg/L IBA+1/2MS；
张艳波[13]在试验中得出毛百合最优生根培养基为0.5 g/L AC+MS。本试验发现高浓度生长素对食用百合N82 组培苗生根更为有效，且生根迅速，新生根系发达；
AC 为品种N136 组培苗生根提供暗环境，促进根系对营养物质的吸收与利用。
本试验中2 个品种均表现出较高的移栽成活率，说明选取的3 种基质及配比对幼苗移栽影响显著。邵果园等[19]研究得出，腐质土∶椰糠∶珍珠岩=1∶1∶1时，黄色马蹄莲的移栽成活率最高；
韩淞名等[10]研究得出，草炭土∶珍珠岩∶蛭石=1∶1∶1 时，雄性不育百合的移栽效果最佳；
陈少鹏等[20]研究得出，毛百合的最优移栽基质为草炭土∶园土∶河沙=1∶1∶1 时，移栽状态良好。本试验所选移栽基质成分与其他学者所选存在差异，其原因在于试验材料的品种生长特性与原生环境不同所致。