李新源,張 娜,張 琰,黃晶晶,賀 爽,趙東利
(大連大學醫學院,遼寧大連 116622)
廣藿香(Pogostemoncablin(Blanco)Benth.)為唇形科刺蕊草屬植物,其干燥地上部分為中國常用中藥材“廣藿香”[1],具有抗菌、抗病毒、驅蟲和調節免疫等功效[2-3]。除藥用之外,還用于食品和香料等領域[4]。1 000多年以前,由菲律賓、印度尼西亞等引進中國廣東省進行栽培,由于氣候條件差異,鮮見開花結籽,故以扦插無性繁殖為主,導致品種退化,產量降低[5],育種研究變得尤為重要。植物組織培養是一種有效且成熟的植物育種技術,本研究利用該技術,以MS(Murashige and Skoog)[6]為基本培養基,添加6-芐氨基嘌呤(6-Benzyladenine,6-BA)、萘乙酸(naphthalene acetic acid,NAA)和吲哚乙酸(indole-3-acetic acid,IAA)等3種激素,單獨或配合使用誘導廣藿香試管苗再生芽的發生,為廣藿香的快速繁殖及育種研究提供新的方法。
材料為大連大學醫學院本科生創新實驗室培養的廣藿香脫毒苗的莖尖。
以6-BA、NAA和IAA等3種激素單獨或配合使用誘導廣藿香試管苗再生芽的發生,設計10個組合,見表1。基礎培養基為MS,另外含蔗糖3%,瓊脂0.55%,pH值6.5,121 ℃高壓滅菌15 min[7]。
剪取無菌苗莖尖2~5 mm,去掉葉片,接種于培養基中,每個處理3瓶重復,每瓶6株。培養60 d后統計再生芽誘導率(再生芽誘導率=有芽發生的外植體數/接種的外植體數)、繁殖系數(繁殖系數=苗的總數/接種的外植體數)、苗高度和生長情況。
培養條件:7:00到19:00,25 ℃,光照2 000 lx;19:00到次日7:00,18 ℃,無光照。
不添加激素的對照組,不僅再生芽誘導率低(19.2%),繁殖系數也較低(1.2),且苗的生長狀態不佳,玻璃化嚴重,葉片淺綠(表1和圖1)。而添加激素的組合,均優于對照組。其中單一激素組,以6-BA 0.5 mg/L組為最佳,誘導率達到100%,繁殖系數達到4.2(表1的7號組),且生長狀態較好,苗的高度比較均勻,葉片深綠,較為茂盛(圖2)。其次為NAA 0.5 mg/L組,誘導率達到82.3%,繁殖系數為3.1(表1的8號組),但是苗的狀態明顯不及6-BA 0.5 mg/L組,玻璃化嚴重,葉片淺綠(圖3)。
6-BA與NAA組合使用情況下,NAA質量濃度不變,隨著6-BA質量濃度升高,再生芽誘導率也上升,且6-BA在0.5~1.0 mg/L范圍內,誘導率均為100%,但是繁殖系數卻呈現先上升后下降的情況,即中間質量濃度組MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L的繁殖系數為最高(3.2);生長狀態呈現兩端低中間高的情況(見表1的1-3號),即兩端質量濃度組,苗的高度要么參差不齊,要么矮小,葉片淺綠,或者呈現玻璃化。故最佳組合為MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L。
6-BA與IAA組合,IAA質量濃度不變,隨著6-BA質量濃度升高,繁殖系數呈現上升趨勢,以MS+6-BA 1.0 mg/L+IAA 0.2 mg/L組為最佳,達到4.3;而誘導率則在6-BA 0.5 mg/L時,即達到100%,之后保持不變。生長狀態以MS+6-BA 1.0 mg/L+IAA 0.2 mg/L組為最佳,不僅苗的高度比較均勻,葉片深綠,而且長勢茂盛(表1的6號組,圖4),故最佳激素組合是MS+6-BA 1.0 mg/L+IAA 0.2 mg/L。

表1 不同激素組合對廣藿香試管苗再生芽發生的影響Tab.1 Effects of different phytohormone combinations on regeneration bud induction of test-tube plantlet of Pogostemon cablin (Blanco) Benth.
再生芽誘導率達到100%,且繁殖系數超過4.0的有2組,即MS+6-BA 0.5 mg/L組和MS+6-BA 1.0 mg/L+IAA 0.2 mg/L組,這2組的生長狀態無明顯差異,均較好。故綜合各項指標,以MS+6-BA 0.5 mg/L組和MS+6-BA 1.0 mg/L+IAA 0.2 mg/L組為較佳的誘導廣藿香試管苗再生芽發生的組合。
廣藿香的組織培養研究一直較受關注,陸續有報道[5,7-13]。再生芽的誘導途徑主要有2種:一種是通過外植體的脫分化與再分化過程實現,即以葉片、莖段為外植體誘導其脫分化形成愈傷組織,之后誘導愈傷組織再分化為芽;另外一種是直接器官發生途徑,即以莖尖、莖節為外植體直接誘導再生芽發生[5]。第一種方式報道較多,其愈傷組織的再分化過程中,多數研究采用單一且較低質量濃度的6-BA即6-BA 0.1~0.3 mg/L[8-10],少數學者采用較高質量濃度的6-BA,即6-BA 0.5~2 mg/L[11-12],也有個別學者采用6-BA與NAA組合使用[13],可見各家研究報道并不一致。直接采用外植體誘導叢芽發生的報道不多,僅黃鋒和曾勁松[14]報道,采用6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L獲得較好的芽誘導效果,繁殖系數達到5.8,且如果6-BA質量濃度過高,則長勢下降,無效芽增多,芽短簇,無法切割繁殖。本研究6-BA和NAA組合中,得出MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L為最佳的激素組合,但是繁殖系數未能達到該報道5.8的水平。用6-BA與IAA組合誘導廣藿香再生芽發生的研究尚未見有報道。本研究表明,除與前人研究相類似的結果,即6-BA 0.5 mg/L對芽再生有較好的效果之外,6-BA 1.0 mg/L+IAA 0.2 mg/L獲得較好的誘導率及繁殖系數。本研究為廣藿香的快速繁殖及育種研究提供更多方法。
以6-BA、NAA和IAA等3種激素單獨或配合使用誘導廣藿香試管苗再生芽的發生,MS+6-BA 1.0 mg/L+IAA 0.2 mg/L及MS+6-BA 0.5 mg/L均獲得較好效果。