金鐵鎖組培生根培養(yǎng)基的初步篩選研究

和桂青，戚淑威，蘇澤春，周國華，和建英，和瓊姬，趙文林，陳 翠*

(1. 云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 高山經(jīng)濟(jì)植物研究所，云南 麗江 674199；2. 云南白藥集團(tuán) 太安生物科技產(chǎn)業(yè)有限公司，云南 麗江 674199)

金鐵鎖(PsammosilenetunicoidesW. C. Wu et C. Y. Wu)，為石竹科(Caryophyllaceae)金鐵鎖屬(Psammosilene)多年生草本植物，又名獨定子、昆明沙參、蜈蚣七、對葉七、金絲矮陀陀等，為中國西南地區(qū)特有單種屬植物，主要分布于四川、云南及貴州等地[1-2]。金鐵鎖被列于《中國植物紅皮書》珍稀瀕危物種中，屬于國家二級保護(hù)植物[3-4]。金鐵鎖具有重要的藥用價值，干燥根入藥，具有散瘀、止血、消炎、祛風(fēng)濕等功效，主治跌打損傷、胃痛、風(fēng)濕痛、創(chuàng)傷出血等[5-7]；金鐵鎖現(xiàn)作為云南白藥、金骨蓮膠囊、百寶丹、痛血康膠囊等多種中成藥的原藥材[8]。

目前，國內(nèi)對金鐵鎖的研究主要集中在資源分布[9-11]、繁殖與栽培[12-14]、組織培養(yǎng)[15-21]、化學(xué)成分及藥理作用[22-23]等方面。由于金鐵鎖自然生長慢、人為濫采濫挖、環(huán)境惡化及市場需求增加等方面原因，金鐵鎖野生資源數(shù)量急劇下降，人工栽培已成為解決這一問題的重要手段。目前金鐵鎖主要的繁殖方式為種子繁殖，但各地栽培資源存在著種源混雜、良種培育工作滯后、種子繁殖后代變異大、種子帶病率高等問題；此外，金鐵鎖為無限花序，種子成熟度不同，播種后種子的出芽率不高、出苗期較長、整齊度差、種苗長勢弱、病蟲害多等問題亦隨之而來，因此，可通過優(yōu)良種源組織培養(yǎng)的方式獲得優(yōu)質(zhì)金鐵鎖種苗來解決栽培中出現(xiàn)的問題。本研究通過對金鐵鎖組培生根培養(yǎng)基的初步研究，篩選出最佳的生根培養(yǎng)基，可為今后金鐵鎖組培苗的大批量生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

以大理鶴慶種源的金鐵鎖嫩莖為組培初代繁殖材料，以MS+6-BA 1.00 mg/L+NAA 0.10 mg/L為叢生芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基，經(jīng)轉(zhuǎn)接培養(yǎng)后的第三代金鐵鎖組培苗作為生根培養(yǎng)的供試材料。

1.2 試驗方法

金鐵鎖組培生根試驗以1/2 MS培養(yǎng)基為基礎(chǔ)培養(yǎng)基，添加不同濃度的NAA和IBA溶液，從而篩選出金鐵鎖組培苗最佳的生根培養(yǎng)基。因此，試驗采用裂區(qū)試驗設(shè)計方法，設(shè)兩個因素：NAA(A)、IBA(B)；每個因素設(shè)3個水平(A1、A2、A3，B1、B2、B3)；試驗共計9個處理(表1～表2)，每個處理10瓶，每瓶10苗，設(shè)3個重復(fù)。于生根培養(yǎng)90 d后觀察并記錄金鐵鎖生根數(shù)(條)、根長(cm)、節(jié)間長(cm)并統(tǒng)計生根率(%)。

生根率(%)=生根的苗數(shù)/接種的總苗數(shù)×100%。

試驗培養(yǎng)條件為：(23±2) ℃，濕度30%～40%，光照強(qiáng)度2000 lx，光照時間10 h/d。

表1 金鐵鎖不同生根培養(yǎng)基配比處理

2 結(jié)果與分析

2.1 金鐵鎖生根培養(yǎng)基各處理主要性狀方差分析

從金鐵鎖生根數(shù)方差分析表(表2～表3)可以看出，因素A對生根的數(shù)量起顯著作用，因素B則不顯著，而兩個因素的交互起極顯著作用。為了探明各處理之間的差異，筆者對生根數(shù)做了進(jìn)一步的Duncan多重比較：從A因素各水平間的多重比較結(jié)果得出A2與A1呈顯著性差異，即當(dāng)NAA濃度0.15 mg/L與0.10 mg/L呈顯著性差異；處理A1B1與A2B3、A2B1呈顯著性差異，即NAA濃度為0.10 mg/L時，IBA濃度為0.10 mg/L與0.20、0.15 mg/L時呈顯著性差異；在A2B2與A2B3、A2B1呈極顯著差異，即當(dāng)NAA濃度為0.15 mg/L時，IBA濃度為0.15 mg/L與0.20、0.10 mg/L時呈顯著性差異。從處理組合間的比較可得出，處理5(A2B2)的生根數(shù)為4.75，在0.05水平上與其他8個處理呈顯著差異，在0.01水平上與處理9、3、8、4、2呈極顯著差異。

由金鐵鎖生根率的方差分析表看出，因素A和B對生根率的影響均不呈顯著性差異，而兩個因素的交互起顯著作用。從Duncan多重比較結(jié)果可得出：在A2下，B2與B3、B1呈顯著差異，與B1呈極顯著差異，即當(dāng)NAA濃度為0.15 mg/L時，IBA濃度為0.15 mg/L與0.20、0.10 mg/L呈顯著性差異，與0.10 mg/L呈極顯著性差異。從處理組合間的比較可看出處理5的生根率最高，為96.47%，與處理6呈顯著差異，與處理8、3、4、2呈極顯著差異。

由金鐵鎖根長的方差分析得出A、B及A×B交互均不呈顯著。由Duncan多重比較得出，僅A2下，B2與B3、B1呈顯著性差異，即說明當(dāng)NAA濃度為0.15 mg/L時，IBA濃度為0.15 mg/L與0.20、0.10 mg/L時呈顯著性差異。進(jìn)而分析各處理組合間的差異，處理5的根長為8.55 cm，與處理3、1、7、4呈顯著性差異；除處理5外，其余8個處理間均差異不顯著。

由金鐵鎖節(jié)間長方差分析及Duncan多重比較結(jié)果可得出，主因素A、因素B對金鐵鎖節(jié)間長起極顯著作用，而A×B交互則起顯著作用。當(dāng)NAA濃度在0.10～0.15 mg/L之間時期影響是不顯著的，當(dāng)濃度增加到0.20 mg/L時，NAA濃度對節(jié)間長作用是比較顯著的。當(dāng)IBA濃度為0.10 mg/L和0.20 mg/L時，IBA濃度對節(jié)間長的作用極顯著高于0.15 mg/L。分析各處理組合間的差異可得出處理8、2、5與處理3呈顯著差異，與6、4、1處理呈極顯著差異。

2.2 金鐵鎖生根培養(yǎng)基各處理主要性狀評價

從金鐵鎖生根培養(yǎng)基各處理的生長性狀的感官評價(表4)可以看出，不同的培養(yǎng)基配方對金鐵鎖的生長產(chǎn)生不同的影響。除了處理2、5、8、9外，其余的處理苗色均出現(xiàn)黃綠；處理2、5、8無黃化苗，處理9的黃化苗很少，處理3的黃化苗最多；處理2、5、8無毛狀根，而處理3、6的毛狀根很多。從根系生長情況(圖1)來看，處理5的生根數(shù)最多，根長最長；處理9根系生長粗壯，有主根，根較長。

表2 因素A、B及各個組合處理間多重比較

注：小寫字母表示達(dá)到5%顯著性水平；大寫字母表示達(dá)到1%極顯著性水平。

表3 金鐵鎖各性狀方差分析結(jié)果

注：“*”表示達(dá)到5%顯著性水平；“**”表示達(dá)到1%極顯著性水平。

表4 金鐵鎖生根培養(yǎng)基各處理生長性狀的感官評價

注：“+”表示各苗色所占的比例。

圖1 金鐵鎖根系生長情況(90 d)

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

從金鐵鎖生根數(shù)、生根率、根長、節(jié)間長的方差分析及Duncan多重比較結(jié)果可得出，處理5(A2B2)的生根數(shù)為4.75條，在0.05水平上與其他8個處理呈顯著差異；在0.01水平上與處理9、3、8、4、2呈極顯著差異；其生根率最高，為96.47%，與處理6呈顯著差異，與處理8、3、4、2呈極顯著差異；根長最長，為8.55 cm，與處理3、1、7、4呈顯著性差異，除處理5外，其余8個處理間均差異不顯著；處理5節(jié)間長較短，為2.39 cm，與處理3呈顯著差異，與6、4、1呈極顯著差異。較短節(jié)間長有利于有效轉(zhuǎn)接數(shù)的提高，且較短節(jié)間長的金鐵鎖植株感官評價為植株苗壯、長勢好。

從金鐵鎖的生長性狀感官評價可得出：處理2、5、8、9苗色均為深綠；處理2、5、8無黃化株，無毛狀根；處理9黃化株及毛狀根很少，主根粗壯。將處理2、5、8、9的根系生長情況與表2中的生根數(shù)及生根率結(jié)合起來可得出，處理5的生根數(shù)及生根率均最高。

因此，本研究認(rèn)為金鐵鎖最佳的生根培養(yǎng)基為處理5(A2B2)，其配方為1/2 MS+NAA 0.15 mg/L+IBA 0.15 mg/L。

3.2 討論

金鐵鎖生根培養(yǎng)過程中，出現(xiàn)兩種根：生于培養(yǎng)基表面的毛狀根和生于培養(yǎng)基內(nèi)的根，其中以培養(yǎng)基內(nèi)的根為主。不同處理生根培養(yǎng)基所產(chǎn)生的毛狀根差異明顯，多數(shù)培養(yǎng)基產(chǎn)生的毛狀根少，處理2、5、8無毛狀根，而處理3、6的毛狀根很多，從而可推斷出IBA的濃度會影響毛狀根的數(shù)量，當(dāng)IBA濃度為0.15 mg/L時不利于毛狀根的形成，而低濃度或高濃度時都會有毛狀根的形成。有研究表明，用農(nóng)桿菌誘導(dǎo)金鐵鎖外植體通過液體培養(yǎng)產(chǎn)生毛狀根，利用毛狀根培養(yǎng)的方式獲得天然活性成分[24-26]。因此，可進(jìn)一步探究IBA濃度對金鐵鎖毛狀根形成的影響。同時，氣生根對金鐵鎖組培苗移栽后的生長狀況的影響有待進(jìn)一步研究。

本試驗的研究結(jié)果與陳杰等[15-16,19,21]的研究的最佳生根培養(yǎng)基配方不盡相同，雖均采用了植物生長調(diào)節(jié)劑NAA和IBA，但濃度配比不同。陳杰等[15]的最佳生根培養(yǎng)基為1/2 MS+NAA 0.15 mg/L+IBA 0.10 mg/L，生根率為95%；李斌等[16]與楊澤雄等[21]的最佳生根培養(yǎng)基相同，均為1/2 MS+NAA 0.10 mg/L+IBA 0.30 mg/L+活性炭0.3 g/L，而生根率分別為91.7%、89.6%；戚淑威等[19]的最佳生根培養(yǎng)基為1/2 MS+NAA 0.10 mg/L+IBA 0.30 mg/L，生根率為93%。從生根率上看，本試驗的生根率最高，為96.47%。從NAA和IBA的濃度配比上看，NAA濃度較李斌、戚淑威、楊澤雄等的研究結(jié)果高0.05 mg/L，IBA濃度則低0.15 mg/L；與陳杰等研究結(jié)果的NAA濃度相同、IBA濃度則高0.05 mg/L。因此，在優(yōu)化金鐵鎖生根培養(yǎng)基配方方面，本研究能夠?qū)崿F(xiàn)以較低濃度的NAA和IBA濃度配比來達(dá)到較高的生根率的目的。