串葉松香草組培快繁技術研究

史向遠，王秀紅，田良才，張乃生

（1.山西省農業科學院現代農業研究中心，山西太原030031；2.山西省生物研究所，山西太原030006；3.山西省農業科學院，山西太原030006）

串葉松香草（Silphium perfolialum L）是菊科（Compositae）松香草屬（Silphium）多年生宿根草本植物，原產于北美中部草原地帶，我國于1979年從朝鮮引進[1-2]。其具有適應性廣、抗逆性強、耐熱耐寒、耐鹽堿、產草量高、營養價值高等特點[3-4]，是一種新型飼草綠肥作物。其粗蛋白含量高于優良豆科牧草苜蓿和三葉草，青干草粉是多種家畜、家禽和魚配合飼料及蛋白質補充飼料的重要成分。此外，串葉松香草也被用來作為水土保持、防風固沙、退耕還草和生態環境建設的首選草種[5-6]。當前，在生產上串葉松香草的主要繁殖方式有種子育苗移栽繁殖、分株移栽和切莖、切根溫床育苗繁殖，利用離體組織培養進行快速繁殖的研究較少。

本試驗對串葉松香草不同外植體的組織培養及移栽馴化過程進行研究，旨在建立串葉松香草的組培快繁技術體系。

1 材料和方法

1.1 材料

試驗材料取自山西省農業科學院現代農業研究中心牧草試驗地。

1.2 方法

1.2.1 外植體的采集及處理 采集串葉松香草的嫩芽、新葉、葉柄，用洗潔精溶液浸泡20 min后，流水沖洗干凈；在超凈工作臺上用75%酒精浸泡30 s，無菌水沖洗2～3次；再轉入0.1%升汞溶液中滅菌5～7 min；用無菌水沖洗4～5次，無菌濾紙吸干水分，切成0.2 m2方塊，接種到誘導培養基上，每種外植體接種10瓶，每瓶26枚。

1.2.2 愈傷組織的誘導 采用2因素3水平的試驗方法，即3種不同的外植體（嫩芽、新葉、葉柄）和3種激素濃度的誘導培養基Cy1（6-BA 2.0 mg/L+IBA 1.0 mg/L），Cy2 （6-BA 2.0 mg/L+2，4-D 3.0 mg/L），Cy3 （6-BA 2.0 mg/L+2，4-D 2.0 mg/L），以MS為基本培養基，添加3%的蔗糖和0.65%的瓊脂粉，pH值為5.8，重復3次。將接種后的材料置于26～28℃的培養室內，以日光燈為光源，光照強度為1 500 lx，光照時間為12 h/d，培養室相對濕度70%～80%。

1.2.3 增殖培養 愈傷組織誘導成功后，采用5種激素濃度配比的增殖培養基即Cz1（6-BA 1.0 mg/L+IBA 0.5 mg/L），Cz2（6-BA 1.5 mg/L+IBA 0.5 mg/L），Cz3（6-BA 2.0 mg/L+IBA 0.5 mg/L），Cz4（6-BA 2.5 mg/L+IBA 0.5 mg/L），Cz5（6-BA 3.0 mg/L+IBA0.5 mg/L）。其他培養條件同1.2.2。

1.2.4 生根培養 分化出組培苗后，以1/2 MS為基本培養基，采用3種激素濃度配比的生根培養基，即 Cs1（6-BA0.2 mg/L+IBA 1.0 mg/L），Cs2（6-BA 0.2 mg/L+IBA 1.5 mg/L），Cs3（6-BA 0.2 mg/L+IBA 2.0 mg/L），添加1.5%的蔗糖和0.65%的瓊脂粉，pH值為5.8，重復3次。生根培養溫度為（20±2）℃。其他培養條件同1.2.2。

1.2.5 煉苗及移栽 組培苗生根后，當苗長至約5 cm、根系長約5 cm時，煉苗2～3 d，移栽至裝有基質（V（泥炭）∶V（珍珠巖）∶V（蛭石）=1∶1∶1）的培養缽內，煉苗1個月后即可移入大田。1.2.6 數據處理 應用DPS軟件[7]和Excel 2003軟件進行數據處理和分析。

2 結果與分析

2.1 不同激素濃度對愈傷組織的誘導效果

將3種外植體接種于Cy1，Cy2，Cy3這3種培養基上進行誘導培養，經15～20 d，從外植體切口處長出淺黃色的顆粒狀愈傷組織，愈傷誘導情況列于表1。經方差分析和Duncan’S多重比較結果表明，3種培養基之間差異呈極顯著水平，Cy2誘導率最高，平均愈傷組織誘導率在85%以上，為最佳誘導培養基。研究發現，添加2，4-D對愈傷組織的誘導效果優于添加IBA，可以判斷2，4-D在串葉松香草的愈傷誘導中起著關鍵作用。

表1 不同激素濃度對愈傷組織誘導的影響

2.2 不同外植體的愈傷組織誘導效果

不同外植體的膨大時間、愈傷形成和啟動數量均有明顯差異，結果如圖1所示。

其中，嫩芽接種15 d便有黃綠色愈傷形成，大約30 d就長到1 cm左右；葉柄需20 d形成愈傷；新葉則需26 d才可形成愈傷，且新葉和葉柄愈傷長勢較慢，愈傷較小（圖1）。

方差分析和Duncan’S多重比較結果表明，外植體間差異顯著（表2），嫩芽和葉柄的愈傷誘導效果要明顯好于新葉。綜合來看，不同外植體的愈傷形成能力大小依次為嫩芽＞葉柄＞新葉。

表2 不同外植體的愈傷組織誘導效果

2.3 不同激素對不定芽增殖分化的影響

愈傷組織膨大至1 cm時，切塊轉入分化培養基中。20 d左右，愈傷組織出現綠點，再轉1次分化培養基，綠點經28 d分化為不定芽（圖2）。經反復試驗，愈傷在Cz4和Cz5培養基上不定芽的分化效果較好。從表3可以看出，對不同培養基的不定芽增殖系數進行方差分析，結果顯示，培養基間差異達到0.01的極顯著水平，說明6-BA濃度的變化對不定芽的增殖效果具有明顯的影響，且增殖系數隨著6-BA濃度的提高而提高，當6-BA濃度達到一定的水平后，增殖系數變化差異變小。Duncan’S多重比較說明，Cz4和Cz5差異不顯著，而與其他培養基差異極顯著，說明6-BA和IBA的濃度配比對于增殖非常重要，并不是細胞分裂素濃度越高對分化越有利。此外，由于培養基中加入了生長素的緣故，有部分不定芽長出少量根系。綜合來看，Cz4為最適合的增殖培養基。

表3 不同增殖培養基的增殖效果

2.4 不同激素對生根培養的影響

將長至5 cm左右的組培苗，轉入生根培養基中，接種10 d后就有白色突起出現，有根原基發生，20 d后幼苗生根率達60%以上（圖3）。

由表4，5可知，在不同激素配比的生根培養基中，Cs1培養基的根系生長狀況一般，根數少，根系細長；Cs2培養基的根系生長較好，根數多且長，根系較粗；Cs3培養基根系生長良好，根系粗壯，長度可達5.65 cm，根系生活力強。方差分析及Duncan’S多重比較結果表明，Cs3生根率與Cs2，Cs1之間差異極顯著，且Cs3的生根率最高，平均達到86.1%，其為最佳生根培養基配方。

表4 不同培養基的生根效果

表5 不同培養基條件下根系生長狀況

2.5 生根苗的馴化及大田移栽

串葉松香草組培苗根系長至5 cm左右時，即可轉入基質進行馴化培養。打開培養瓶蓋注入少量蒸餾水，放置2～3 d，再移栽至裝有基質（V（泥炭）∶V（珍珠巖）∶V（蛭石）=1∶1∶1）的容器內（圖4），移栽前對基質消毒，并噴滅菌靈。

移栽時要注意根系務必沖洗干凈，以防霉菌污染，影響根系生長，同時每天早晚各噴水1次，保持濕度。煉苗1個月后即可移入大田，移栽成活率達90%以上。

3 結論與討論

外源激素的添加濃度是影響植物組織培養效果的關鍵因素[8]。本研究獲得了串葉松香草組培快繁的最適培養基：愈傷誘導培養基為MS基本培養基添加2.0 mg/L6-BA和3.0 mg/L2，4-D，增殖培養基為MS基本培養基添加2.5 mg/L 6-BA和0.5 mg/LIBA，生根培養基為1/2 MS基本培養基添加0.2 mg/L6-BA和2.0 mg/LIBA。

植物的不同組織和器官都有可能作為外植體進行組織培養誘導成苗，但培養效果卻存在很大差異[9-11]。李先芳等[12]以串葉松香草幼葉葉柄、子葉和胚軸作為外植體，通過誘導愈傷組織分化再生植株，獲得了組培苗并移栽成活。本研究利用嫩芽、新葉和葉柄進行愈傷組織誘導，以嫩芽較易誘導出愈傷組織，且誘導率較高。

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