鮮食棗的快速繁殖體系研究初報

李學營，彭勇菲，王金鑫，彭建營

（1.河北農業大學園藝學院，河北保定071001；2.河北省農林科學院石家莊果樹研究所，河北石家莊050061）

植物組織培養技術是指利用植物細胞的全能性，在無菌條件下將離體的器官（如根、莖、葉、花、果、莖尖等）、組織（如形成層、表皮層、皮層、髓部細胞、胚乳等）、細胞及原生質體放在培養基中進行培養，在人工控制的環境里長成完整植株的過程。植物組織培養具有成本低、效率高、脫病毒等特點，最先始于20 世紀初期，形成于20 世紀中期，在20 世紀60 年代后被廣泛應用。其在生物技術中尤為重要，同時也是植物無性繁殖的重要方式之一[1-3]。

近年來，我國棗生產發展較快，培育和發掘出許多優良品種，其繁殖方式主要有嫁接、扦插、分株和組織培養繁殖等。嫁接繁殖成活率高，方法簡單易操作，因此，其成為當前栽培棗樹最為常用的方式，但其發枝量少，樹冠成形慢。嫩枝扦插繁殖由于其耗枝量大，并且必須選取當年萌發的半木質化枝條，取材相對較困難。而對成年的大樹一般采取分株繁殖，且要采取人為斷根措施，這樣不僅對母樹造成傷害，還可能引起品種混雜[4-6]。利用組織培養技術可在短期內獲得大量、無毒的組培苗，在一定程度上促進了棗樹優良品種的發展，間接地提高了經濟效益[7]。生長調節劑和外植體的選擇是影響植物組織培養成功與否的重要條件。但不同品種、不同生長調節劑配比、不同外植體選擇存在較大差異。

筆者通過對6 個鮮食棗品種不同取材部位和不同生長調節劑濃度配比進行研究，以期篩選出棗最佳外植體材料和最佳啟動、繼代培養基，為棗組織快速繁殖體系提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 材料

試驗以稷山板棗、上海白蒲棗、疙瘩棗、孔府酥脆棗、寧陽六月鮮和尖棗6 個鮮食棗品種為試材，于2012 年栽植于河北農業大學農林教學實驗基地，株行距1.5 m×3 m，按常規進行管理。

1.2 方法

本試驗用MS 培養基，附加蔗糖30 g/L、瓊脂6 g/L，通過添加不同質量濃度配比的6-BA 和IBA篩選棗啟動培養基和增殖培養基。在啟動培養基和增殖培養基中分別設計4 個配比處理（表1），生長調節劑在滅菌前加入，pH 值調至5.8～6.0，在高壓蒸汽滅菌鍋121 ℃條件下滅菌20 min。培養條件為每日光照10～12 h，光照強度1 600 lx，溫度（25±2）℃。

表1 2 種培養基中生長調節劑的配比 mg/L

1.2.1 外植體消毒及啟動培養基篩選 2016 年3 月剪取休眠期1 年生枝和二次枝，帶回實驗室后用0.1%的洗衣粉水浸泡5～10 min，將枝條表面清洗干凈，用自來水沖洗30 min，插入燒杯中進行水培。水培20 d 左右后取萌發的帶腋芽莖段（6 個品種的混合取樣）作外植體，用0.1%HgCl2溶液滅菌處理8 min，蒸餾水沖洗4～5 次，切去莖段兩端各0.5 cm，接種于不同配比的培養基上，每個處理10 瓶，每瓶3 個，共30 個莖段，重復3 次。將接種好的莖段于組培室進行培養，每隔7 d 進行一次莖段生長狀況調查，統計萌芽數。

1.2.2 增殖培養基篩選 外植體培養至5～6 cm時進行增殖繼代培養，每個莖段3～4 個腋芽，每瓶3 個莖段，設置不同的生長調節劑配比，每個處理10 瓶，重復3 次。將接種好的莖段于組培室進行培養，定期觀察記錄棗啟動芽的生長情況。

1.2.3 外植體篩選試驗 2016 年5 月分別采取稷山板棗、上海白蒲棗、疙瘩棗、孔府酥脆棗、寧陽六月鮮和尖棗6 個鮮食品種棗頭、棗吊、棗葉片為外植體進行研究。啟動培養基為1.2.1 篩選出的最適啟動培養基，前處理與1.2.1 相同，每個處理10 瓶，每瓶接種3 個材料，共計30 個，重復3 次，于組培室進行培養。每周觀察新梢的生長狀況，同時統計接種材料的存活率。

2 結果與分析

2.1 不同生長調節劑配比對棗莖段啟動培養的影響

將帶腋芽的莖段分別接到不同處理的啟動培養基中，培養14 d 后，莖段開始膨大，腋芽開始萌動并露出綠色芽點，切口處有愈傷組織出現；21 d 后發現，莖段腋芽處出現不定芽，長出1～2 個叢狀小枝；培養28～35 d 后，腋芽處長出2～3 cm 的小芽。

添加不同質量濃度生長調節劑，不定芽生長分化有明顯差異，說明植物生長調節劑對不定芽的生長和分化起著重要作用。從表2 可以看出，Q2 處理效果最好，即生長調節劑質量濃度6-BA 為1.0 mg/L，IBA 為0.2 mg/L 時，芽的萌發數多，啟動率最高，為63.33%，顯著高于其他處理；Q1 處理效果次之，啟動率為46.67%；再次為Q3 處理，啟動率為33.33%；Q4 處理的效果最差，啟動率僅為26.68%。

表2 不同生長調節劑配比下棗莖段啟動培養情況

2.2 不同生長調節劑配比對棗增殖培養的影響

由表3 可知，不同生長調節劑質量濃度配比的培養基對棗增殖影響很大。Z3 處理（6-BA 2.0 mg/L，IBA 0.3 mg/L）的芽苗粗壯，長勢良好，增殖系數為2.33，顯著優于其他處理；Z1處理次之，芽苗長勢細弱；而Z2，Z4 處理效果較差，長勢較弱，并逐漸死亡。

表3 不同繼代培養基的增殖情況

2.3 不同外植體材料對存活率的影響

從表4 可以看出，棗頭接種后存活率最高，為53.33%～83.33%，是棗樹組織培養快速繁殖很好的啟動材料；而棗吊接種后大部分直接枯萎死亡，只有少數成活，但在培養過程中逐漸衰亡，不宜作為組培快繁的接種材料；葉片接入啟動培養基后幾天漸漸衰亡，同樣不適宜作為棗組培的啟動材料。因此，棗組織培養的最佳啟動材料為棗頭。不同品種間棗頭的存活率也有差異，其中，稷山板棗和孔府酥脆棗存活率較高，分別為83.33%，80.00%；寧陽六月鮮棗和上海白蒲棗存活率較低，分別為56.68%，53.33%。

表4 外植體不同取材部位的成活率比較

3 結論與討論

棗樹的啟動培養和增殖培養的培養基一般采用MS 培養基[8]。培養基中加入的植物生長調節劑是影響組織培養成功與否的一個重要條件[9]。植物生長調節劑的種類有很多，植物細胞分裂素的主要作用是促進植物細胞分裂和分化，誘導胚狀體和不定芽的形成，細胞分裂素多采用6-BA 和KT；生長素的作用是影響莖尖和節間的伸長、向性、頂端優勢、葉片脫落和生根等，主要有IBA，IAA 和NAA。調節劑之間的搭配和濃度均對組織培養中的細胞有較大影響，本研究中棗的啟動培養基為MS＋6-BA 1.0 mg/L＋IBA 0.2 mg/L，增殖培養基為MS＋6-BA 2.0 mg/L＋IBA 0.3 mg/L 時，培養和增殖效果最好，增殖培養基中激素濃度均大于啟動培養基。

影響組織培養的重要因素有組培材料、消毒滅菌時間和方式、培養基類型、植物生長調節劑的選擇等。植物組織培養中外植體材料的選擇是組織培養過程中關鍵步驟[10-13]。羅曉芳等[14-15]已建立了金絲小棗和贊皇大棗等的無菌體系。關于棗離體葉片組織培養研究相對較晚，葉部組織培養成功的報道均以試管苗葉片為試材，通過不同切割、擺放、基本培養基種類和生長調節劑配比等研究其再生[16-18]，而田間直接采取葉片無再生不定芽的能力[17]。本研究發現，不同鮮食棗品種直接田間采取葉片接種培養，長出愈傷組織后逐漸枯萎死亡，成活率為零，進一步說明大田棗葉片不能作為組織培養材料。本研究中棗吊接入培養基后，未萌發新芽，而是枯萎變黃，有少數棗吊在瓶中開花后，逐漸枯萎，所以，棗吊同樣不適合作為棗組織培養的外植體材料；而棗頭接種于啟動培養基后，萌芽后生長緩慢，但成活率較高，因此，棗頭是棗快速繁殖的最佳外植體材料。