文冠果組培快繁體系的建立

盧影影+金華+郭建磊+白鑫磊

摘 要：為了建立高效穩(wěn)定的文冠果無(wú)性快繁體系，以4周苗齡的文冠果實(shí)生苗嫩莖為外植體分別進(jìn)行了外植體的消毒、不定芽誘導(dǎo)和生根誘導(dǎo)試驗(yàn)。結(jié)果表明：70%酒精振蕩消毒30 s后用0.1%HgCl2振蕩消毒7 min時(shí)，消毒效果最佳，莖段染菌率為6.67%，而且莖段無(wú)死亡；WPM+6-BA1.0 mg·L-1+IBA1.0 mg·L-1+IAA2.0 mg·L-1最適于芽的誘導(dǎo)，出芽率為94.44%，經(jīng)生根誘導(dǎo)可產(chǎn)生健壯的根系。本研究對(duì)文冠果的規(guī)?；焖俜敝秤兄匾膮⒖家饬x。

關(guān)鍵詞：文冠果；嫩莖；快繁；不定芽

中圖分類(lèi)號(hào)： S565.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2018.01.001

Abstract：To establish a stable and efficient rapid propagation system of the Xanthoceras sorbifolia， 4 weeks seedling tender stem of Xanthoceras sorbifolia were used as explants， the experiment of explants disinfection， adventitious bud induction， and rooting induction were conducted. The results showed that： reelingly disinfect 30 s with 70% alcohol， and then reelingly disinfect 7 min with 0.1% HgCl2 had the best disinfection effect， the contamination rate was 6.67%， and there was no stem death； WPM+6-BA1.0 mg·L-1+IBA1.0 mg·L-1+IAA2.0 mg·L-1 medium was the most suitable for adventitious bud induction， the induction rate was 94.44%. The root induction could produce strong root system. The study had important referenced values for mass rapid reproduction of the Xanthoceras sorbifolia.

key words：Xanthoceras sorbifolia Bunge； tender stem； rapid propagation； adventitious bud

文冠果（Xanthoceras sorbifolia）為無(wú)患子科（Sapindaceae）文冠果屬（Xanthoceras） [1]，主要分布在中國(guó)北部，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和抗逆能力，壽命長(zhǎng)，在黃土高原、沙地和石質(zhì)山區(qū)等瘠薄多石且干旱的地方均能生長(zhǎng)，是我國(guó)水土保持和防沙、改造環(huán)境的重要優(yōu)良樹(shù)種。文冠果種子含油率高達(dá)30%～60%，種仁含油率高達(dá)55%～66%，被譽(yù)為“北方油茶”，果油脂肪酸含有豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、亞油酸、亞麻油酸等，可以用來(lái)生產(chǎn)生物柴油，也是重要的生物質(zhì)能源樹(shù)種[2]。文冠果含有豐富的蛋白質(zhì)和氨基酸，枝條、葉子、果殼等部位的提取物有抗病毒、防治心血管疾病和增強(qiáng)記憶力等功效[3]，可應(yīng)用在食品、醫(yī)藥和化工等領(lǐng)域。由于近些年來(lái)石油資源日益枯竭，文冠果作為含油量非常高的生物柴油原料而備受重視，但文冠果幼樹(shù)落花十分嚴(yán)重，種源嚴(yán)重不足[4]。文冠果快繁體系的建立可以實(shí)現(xiàn)文冠果高效快速繁殖，是解決種源不足問(wèn)題的有效途徑。本研究采用文冠果實(shí)生苗的嫩莖為外植體，通過(guò)確定消毒方法、篩選誘導(dǎo)不定芽和誘導(dǎo)生根的最適培養(yǎng)基，建立一個(gè)穩(wěn)定且高效的文冠果快繁體系，為文冠果的規(guī)?；焖俜敝程峁├碚摵图夹g(shù)支持。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

文冠果種子由新疆奇臺(tái)縣文冠果種植基地提供。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 文冠果幼苗的培養(yǎng) 選擇籽粒飽滿(mǎn)、無(wú)病蟲(chóng)害的文冠果種子，80 ℃水浴燙種10 min后進(jìn)行沙培種植，當(dāng)長(zhǎng)至4周苗齡時(shí)取莖段作為本試驗(yàn)的外植體。

1.2.2 外植體的消毒 將花盆中的文冠果苗剪下，將嫩莖切成長(zhǎng)度為2.5 cm的莖段作為外植體，每個(gè)莖段上帶有兩個(gè)腋芽，在水中加洗潔精用流水沖洗5～24 h，清洗好的莖段用75%酒精消毒30 s，無(wú)菌水沖洗3次，再用0.1%的HgCl2分別消毒3，5，7，9，11，13，15 min，無(wú)菌水清洗5次。將消毒后的莖段接種至芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基：WPM+蔗糖30 g·L-1 +瓊脂8.5 g·L-1。每瓶接種5個(gè)莖段，3次重復(fù)，25±2 ℃光照12 h·d-1培養(yǎng)，1周后統(tǒng)計(jì)染菌情況。

1.2.3 文冠果不定芽的誘導(dǎo) 將消毒后的莖段接種至芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基中，芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基為：WPM+6-BA 2.0 mg·L-1+IBA2.0 mg·L-1+IAA1.0 mg·L-1+蔗糖30 g·L-1+瓊脂8.5 g·L-1，其中6-BA濃度為0，1.0，2.0 mg·L-1；IBA濃度為0，1.0，2.0 mg·L-1；IAA濃度為0，1.0，2.0 mg·L-1，3次重復(fù)，25±2 ℃光照12 h培養(yǎng)，10 d后統(tǒng)計(jì)腋芽誘導(dǎo)率。出芽率=發(fā)芽的節(jié)點(diǎn)數(shù)/接種的莖段節(jié)點(diǎn)數(shù)×100%。

1.2.4 文冠果的生根誘導(dǎo) 待芽長(zhǎng)至3 cm左右時(shí)轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基：1/2WPM+IBA 2.0 mg·L-1+NAA 0.5 mg·L-1+Gln300 mg·L-1+蔗糖30 g·L-1+瓊脂8.5 g·L-1，25±2℃光照12 h·d-1培養(yǎng)20 d，當(dāng)根系發(fā)出側(cè)根時(shí)取出組培苗，用清水洗去根部培養(yǎng)基，移入蛭石和草炭為基質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)缽中，最后移栽至花盆。endprint

1.3 數(shù)據(jù)處理方法

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Microsoft Excel軟件整理后，采用SPSS 22.0進(jìn)行單因素方差分析（ANOVA）。

2 結(jié)果與分析

2.1 0.1%HgCl2消毒時(shí)間對(duì)文冠果外植體消毒效果的影響

從表1可以看出，當(dāng)0.1%HgCl2消毒時(shí)間低于5 min時(shí)，莖段染菌個(gè)數(shù)和染菌率顯著高于其他時(shí)間處理，其他時(shí)間處理間差異不顯著；當(dāng)0.1%HgCl2消毒時(shí)間高于9 min時(shí)，莖段染菌率為零，但是莖段死亡數(shù)隨著消毒時(shí)間延長(zhǎng)而增多；只有當(dāng)0.1%HgCl2消毒時(shí)間為7 min時(shí)，莖段染菌率低，且莖段無(wú)死亡。因此，70%酒精消毒30 s，0.1%HgCl2消毒7 min為最佳消毒處理。

2.2 不同激素組合對(duì)文冠果不定芽誘導(dǎo)的影響

外植體接種到芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基上培養(yǎng)到第10天時(shí)不定芽生長(zhǎng)狀況出現(xiàn)顯著差異。從表2可以看出，不同激素組合對(duì)外植體不定芽的誘導(dǎo)差異較大，處理4的芽誘導(dǎo)效果最好，顯著高于對(duì)照組和處理1，且不定芽的生長(zhǎng)狀態(tài)最好，芽體粗壯，平均長(zhǎng)度為1.8 cm；處理2和處理3出芽率較高，與處理4差異未達(dá)顯著水平，但不定芽的狀態(tài)較差，芽體纖細(xì)，芽較短。因此，最佳芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基為WPM+6-BA1.0 mg·L-1+IBA1.0 mg·L-1 +IAA2.0 mg·L-1。

2.3 文冠果生根及移栽

將長(zhǎng)度為3 cm左右芽切下轉(zhuǎn)接到生根培養(yǎng)基，15 d時(shí)莖段大部分基部膨大、出現(xiàn)愈傷組織，30 d后可長(zhǎng)出根系，挑選根系健壯的組培苗進(jìn)行煉苗移栽，3 d后移栽至濕沙子為基質(zhì)的花盆中，移栽后長(zhǎng)勢(shì)良好，葉色濃綠。

3 結(jié)論與討論

植物外植體表皮攜帶大量微生物且體內(nèi)有內(nèi)生菌，消毒難度大[5]。酒精、HgCl2、次氯酸鈉、氯氣、抗生素等均有滅菌消毒的作用[6]，常用作消毒試驗(yàn)消毒劑，這些消毒劑如果消毒時(shí)間太長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致外植體發(fā)生褐化，在消毒試驗(yàn)中一定要權(quán)衡消毒效果和外植體損傷程度這兩個(gè)方面，選出最佳的消毒劑和消毒時(shí)間組合。本研究中在花盆播種文冠果種子，長(zhǎng)出的文冠果幼苗不接觸攜帶大量微生物的外界開(kāi)放環(huán)境，有助于降低污染，本試驗(yàn)使用的消毒劑是70%的酒精和0.1%的HgCl2組合，通過(guò)消毒試驗(yàn)篩選出最佳的消毒時(shí)間，從而確定最佳的消毒方案。

激素是影響不定芽誘導(dǎo)效果的最重要因素，大量研究表明，在有些植物中，生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的合理配比能夠達(dá)到非常好的誘導(dǎo)效果。程冉[7]篩選出了文冠果芽誘導(dǎo)的最佳培養(yǎng)基和激素配比是MS+BA1.0 mg·L-1+NAA0.2 mg·L-1。柳金鳳等[8]提出當(dāng)6-BA濃度一定時(shí)，IAA比NAA更會(huì)有利于誘導(dǎo)文冠果的萌芽，IAA濃度為 0.8 mg·L-1時(shí)，萌芽的誘導(dǎo)率達(dá)到了最高。本研究采用文冠果實(shí)生苗的嫩莖作為外植體，生長(zhǎng)狀態(tài)旺盛，更有利于芽誘導(dǎo)，研究結(jié)果表明細(xì)胞分裂素6-BA和生長(zhǎng)素IBA、IAA配合作用可以誘導(dǎo)出不定芽，且在6-BA1.0 mg·L-1、IBA1.0 mg·L-1、IAA2.0 mg·L-1的激素組合時(shí)出芽率最高，芽長(zhǎng)勢(shì)最好。

生根誘導(dǎo)是組織培養(yǎng)過(guò)程中一個(gè)非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，它直接關(guān)系到組培苗移栽的成活率，更關(guān)系到組織培養(yǎng)試驗(yàn)的成敗[9]。以往的研究表明，文冠果的組培苗生根特別困難[10]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，采用低鹽培養(yǎng)基添加氨基酸，并配合不同激素配比最終成功誘導(dǎo)文冠果組培苗生根，煉苗移栽后長(zhǎng)勢(shì)良好。本研究采用4周苗齡的文冠果實(shí)生苗嫩莖作為外植體，成功建立了文冠果無(wú)性快繁體系，對(duì)文冠果的工廠化育苗有一定參考意義。

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