●石曉云 王僧虎 武延生 牛偉濤(邢臺學院生物科學與工程學院 河北 邢臺 054001)
酸棗(Ziziphus jujuba var.spinosa(Bunge)Hu)又名棘、野棗、山棗,是鼠李科棗屬植物,落葉灌木。酸棗仁是傳統(tǒng)的中藥材,炒酸棗仁含有生物堿類、黃酮類、酸棗仁皂苷A和B、白樺脂醇和白樺脂酸等,具有鎮(zhèn)靜和催眠的功效。為了保證優(yōu)質酸棗仁中藥材的生產、銷售,既要進行優(yōu)良藥用酸棗品種的選育,又要快速繁殖擴大優(yōu)良品種的數(shù)量。利用現(xiàn)代組織培養(yǎng)技術進行快繁,可提供有效增殖途徑,增加優(yōu)質酸棗仁的產量,保證商品藥用價值,推動酸棗產業(yè)的發(fā)展,促進中醫(yī)藥行業(yè)的繁榮。
邢臺是酸棗仁的道地產區(qū),藥用酸棗供試材料來源于河北邢州棗業(yè)有限公司的優(yōu)質酸棗品種“邢州1 號”,采自公司優(yōu)良種植苗圃。于5月份酸棗開花之前,取當年抽生的健康、無病蟲害的嫩枝,用潮濕干凈的毛巾裹住枝條,裝入黑色塑料袋中帶回實驗室。
2.1 外殖體消毒
首先用流水對酸棗枝條輕輕沖洗5min,再用醫(yī)用數(shù)控超聲波清洗器清洗20min[1],后用流水沖洗1遍,馬上進行消毒接種。在超凈工作臺將酸棗枝條剪切成2cm左右含有側芽的小段,先用70%的乙醇消毒30s,再用0.1%的氯化汞消毒8~9min,最后用無菌水沖洗4 次,并用無菌紙吸干水分。
2.2 外殖體接種
接種時用鑷子夾住枝條小段的生理學下端,插到初代培養(yǎng)基5mm深處,每瓶接種3~4 個外植體,使其均勻分布在培養(yǎng)基上。培養(yǎng)瓶的封口材料選用透氣性及密封性好的封口膜。
2.3 初代培養(yǎng)
初代培養(yǎng)溫度設定為25℃,組培室環(huán)境濕度控制在70%~80%,光照強度為1 000~2 000lx,每日光照時間12h。初代培養(yǎng)的培養(yǎng)基設定為MS+1.0mg/L 6-BA+0.2mg/L NAA、蔗糖30g/L、瓊脂7g/L、pH6.0。用醫(yī)用數(shù)控超聲波清洗器清洗,省時省力,初代培養(yǎng)污染率控制在10%以內,獲得了良好的消毒效果。酸棗組培苗逐步適應培養(yǎng)環(huán)境,但整體表現(xiàn)生長緩慢,生長勢較弱,生長量不明顯。有些組培苗在莖段基部長出少許愈傷組織,也有些于基部及培養(yǎng)基附近出現(xiàn)輕微褐化。
2.4 繼代增殖培養(yǎng)
將初代培養(yǎng)后的無污染、啟動良好的酸棗組培苗接種到繼代培養(yǎng)基上進行增殖培養(yǎng)。繼代增殖培養(yǎng)基為MS基本培養(yǎng)基,附加不同濃度配比的細胞分裂素6-BA和生長素NAA或IBA。增殖階段光照強度為2 000~3 000lx。連續(xù)進行9 個周期的繼代增殖,每個周期處理接種30 個組培苗。每一次繼代培養(yǎng)時,均選擇長勢健壯的無菌組培苗,切成2cm左右的長段,接種到同種配方的培養(yǎng)基上,酸棗繼代培養(yǎng)增殖效果,見表1。
表1 “邢州1 號”酸棗繼代培養(yǎng)增殖效果
結果表明,接種于MS+1.5mg/L 6-BA+0.2mg/L NAA培養(yǎng)基上組培苗的增殖倍數(shù)最高能達到4.5。在試驗的濃度范圍里,6-BA濃度相同的情況下,加入0.2mg/LNAA或IBA的培養(yǎng)基普遍比加入0.1mg/L NAA或IBA的增殖率高。
2.5 壯苗培養(yǎng)
壯苗培養(yǎng)基為1/2MS基本培養(yǎng)基,無添加任何植物生長調節(jié)物質。將待生根 4~5cm長的酸棗組培苗接種到壯苗培養(yǎng)基上培養(yǎng)20d左右??梢赃m當增加光照強度到3 000~4 000lx。藥用酸棗組培苗快速大量繁殖后,有些組培苗在組培瓶里培養(yǎng)的周期比較長,表現(xiàn)出一定衰退現(xiàn)象。為了能夠長期繼代培養(yǎng)或順利生根并進行移栽,可以對其進行為期20d的壯苗培養(yǎng)。壯苗培養(yǎng)基不加細胞分裂素和生長素,降低了無機鹽的濃度,增加了光照強度。培養(yǎng)后酸棗組培苗莖變得粗壯、葉片增大、葉色較濃綠。
2.6 生根培養(yǎng)
生根培養(yǎng)基為1/2MS基本培養(yǎng)基、蔗糖15g/L、瓊脂6.5g/L,分別添加生長素NAA和IBA。生根階段光照強度調整為2 000lx。
在試驗濃度范圍里,隨著NAA、IBA的濃度升高生根率和平均根數(shù)基本呈升高的趨勢。綜合比較,當NAA為0.3mg/L、IBA為0.5mg/L時生根效果最好,生根率分別達到80%和83%,但生根數(shù)量普遍較少,平均根數(shù)為2.3,酸棗生根培養(yǎng)效果,見表2。
表2 “邢州1 號”酸棗生根培養(yǎng)效果
3.1 酸棗優(yōu)良藥用品種根蘗分株繁殖率較低,嫁接繁殖用工多、操作復雜,在擴大種群方面效果較慢。代麗[2]以休眠芽為試材,孫清榮[3]以種仁為外殖體,本試驗選取當年抽生的開花前枝條,材料豐富,對樹體及產量沒有不良影響。筆者在以前研究的基礎上[4]通過組織培養(yǎng)初步建立了藥用酸棗從外殖體選擇、消毒接種、增殖、壯苗及生根一套完整快繁體系。
3.2 經過9 個周期的藥用酸棗繼代增殖,組培苗的狀態(tài)也不盡相同。一般經過一年的培養(yǎng)組培苗易出現(xiàn)退化現(xiàn)象,可重新消毒接種培養(yǎng),才能維持較好的組培苗狀態(tài)及增殖倍數(shù)。因此要加大在組培苗長期繼代培養(yǎng)階段培養(yǎng)基配方及培養(yǎng)條件的研究,以確保壯苗及快繁能力。組培苗壯苗數(shù)量是效益的保障,只有真正健壯的組培苗才有較強的快繁、生根及移栽后存活的能力。
3.3 生根情況不容樂觀。藥用酸棗組培苗繁殖到一定階段要及時生根,初步進行了生根培養(yǎng)的研究,盡管生根率最高能達83%,但生根數(shù)不甚理想,根的長度也較短。影響生根的因素諸多,如基因型、繼代次數(shù)、組培苗狀態(tài)、培養(yǎng)基配方、培養(yǎng)溫度、葉片數(shù)、刻傷及遮光處理等[5,6],今后仍需在生根階段深入研究??傊诒U辖M培苗較高增殖倍數(shù)的基礎上,培養(yǎng)理想的組培壯苗,保證較高的生根率,才能在實際生產上取得良好效果。