刺榆組培快繁體系建立

咸洋 喬婕 徐慧 韓彪 趙立軍 張繼良 崔程程 董昕

摘 要：通過初步建立刺榆的組培快繁體系，發現6-芐氨基嘌呤（6-BA）、吲哚丁酸（IBA）、硝酸銨3種物質對提高刺榆的平均出芽數均有促進作用，IBA可促進刺榆外植體分化，硝酸銨可提高芽的平均高度，并促使組培苗生長旺盛。刺榆外植體最佳啟動培養基為DKW培養基+6-BA0.2mg/L+IBA0.05mg/L+蔗糖20g/L+瓊脂6.0g/L，可有效提高平均出芽數。

關鍵詞：刺榆;組織培養;硝酸銨;快繁體系

中圖分類號 Q949 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2021）23-0036-02

Tissue Culture Propagation of Hemiptelea davidii （Hance） Planch.

XIAN Yang et al.

（Shandong Provincial Center of Forest and Grass Germplasm Resources， Jinan 250102， China）

Abstract： The micropropagation technique of Hemiptelea davidii （Hance）Planch was researched in this study. It is discovered that 6-BA， IBA and ammonium nitrate were all conducive to improve the average budding number， and the IBA could facilitate the differentiation of explant， however， the ammonium nitrate was beneficial to elongation of the buds and make the seedlings growed vigorously. The best medium for the explants differentiation is DKW+6-BA 0.2mg/L+IBA 0.05mg/L+sucrose 20g/L+agar 6.0g/L. the best medium for improving the average budding number is DKW+6-BA 0.3mg/L+IBA 0.07mg/L+ammonium nitrate 1g/L+sucrose 20g/L+agar 6.0g/L.

Key words： Hemiptelea davidii （Hance） Planch; Tissue Culture; Ammonium nitrate; Micropropagation

刺榆[Hemiptelea davidii （Hance）Planch]為榆科（Ulmaceae）刺榆屬（Hemiptelea Planch）單屬種植物，主要分布于我國東北、華北、華東、華中、西北及朝鮮地區，常生于海拔2000m以下的坡地次生林中，在我國吉林省和長白山地區被列為保護植物[1]，在2011—2014年開展的山東林木種質資源調查中被列為山東省珍貴稀有樹種[2]。刺榆性喜沙土、耐干旱貧瘠、耐鹽堿，可阻止沙流、積雪、降低風速，抗病能力強，其根系發達、側根豐富，可以固定地表松土，改善土壤，常用于防風固沙，建造生物圍欄等[3]，其根皮、樹皮及葉可入藥，種子可榨油。刺榆的刺、花、莖、葉中黃酮含量均較高，甚至高于銀杏葉，具有抗凝血、抗白血病、鎮痛、抗炎等作用，有較高藥用價值。刺榆葉中粗蛋白、全磷、鈣等含量較高，可作為優良的飼料，有很高的生態和經濟價值[4-5]。刺榆繁殖方式比較單一，種子育苗是主要繁殖方式，繁殖效率低下是限制其應用發展的主要瓶頸。組織培養作為一種高效的無性繁殖方法，既可以提高繁殖效率，又可以保留母株的優良性狀，刺榆的組織培養技術研究對于刺榆種質資源保存、優良品系選育、推動刺榆應用研究具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料 山東省林草種質資源中心提供刺榆實生苗，種源地為山東濟南南部山區。

1.2 方法

1.2.1 啟動培養基篩選 取刺榆母株4—6月份發出的半木質化新稍，修剪至2～3cm，每個外植體帶1～2個腋芽，用洗衣粉溶液浸泡，軟毛刷刷去表面塵土，流水沖洗過夜，在超凈臺上用酒精消毒30s，5%次氯酸鈉消毒5～10min，無菌水浸泡10min，然后沖洗3～5次，無菌濾紙吸干表面水份，手術刀切去兩端褐化部分，分別接種至啟動培養基C1：DKW培養基+蔗糖30g/L+瓊脂6.0g/L;C2：DKW培養基+6-芐氨基嘌呤（6-BA）0.2mg/L+吲哚丁酸（IBA）0.05mg/L+蔗糖20g/L+瓊脂6.0g/L;C3：DKW培養基+激動素（KT）0.1mg/L+吲哚丁酸（IBA）0.05mg/L+蔗糖20g/L+瓊脂6.0g/L pH5.8，培養條件為光照時間16h/d，光照時25℃，黑暗時18℃，接種30d后調查外植體分化率（分化出芽外植體數量/接種外植體總數）和平均出芽數（出芽總數/接種外植體數量）。

1.2.2 快繁培養基優化 刺榆外植體的無菌組培苗上挑選出可用于繼代的有效芽，切成2～3cm，每個莖段上都帶有至少1對腋芽，接種在DKW培養基上，培養基中添加6-卞氨基嘌呤（6-BA）、吲哚丁酸（IBA）、硝酸銨。其中6-BA濃度分別為0.2mg/L、0.25mg/L、0.3mg/L;IBA濃度分別為0.03mg/L、0.05mg/L、0.07mg/L;硝酸銨濃度分別為0g/L、0.5g/L、1g/L;采用正交實驗設計，培養條件同1.2.1，30d后調查外植體分化率、平均出芽數和平均高度（總高度/總出芽數）。

2 結果與分析

2.1 啟動培養 培養30d后3種啟動培養基外植體分化率和平均出芽數分別為：C1 63%，0.83個;C2 87%，2.13個;C3 75%，1.5個。C2的外植體分化率和平均出芽數均優于C1和C3，可見添加6-BA對促進刺榆外植體分化和出芽有比較好的效果。

2.2 快繁培養基 正交實驗結果見表1。調查了外植體分化率、平均出芽數、平均高度3個指標，并對3個指標分別進行直觀分析。由表1可知，外植體分化率的直觀分析中IBA的極差最大（16.6%），即IBA的濃度對外植體分化率影響最大，在IBA為0.07mg/L時達到最高值89.3%，在硝酸銨為1g/L時外植體分化率達到最高值為88.3%，由均值數據看，隨著6-BA濃度提高，外植體分化率呈降低趨勢。由平均出芽數的直觀分析數據可知，6-BA、IBA、硝酸銨3個因素中，硝酸銨極差最大，達到1.244，說明3個因素中硝酸銨對刺榆的平均出芽數影響最大，同時在3個因素達到最高水平時平均出芽數達到最高。從平均高度的直觀分析看，硝酸銨極差最大（0.290），從均值分析可知，隨著6-BA和IBA濃度升高，平均高度呈下降趨勢，而硝酸銨則呈現先降后升趨勢。綜合直觀分析結果，能夠快速提高外植體分化率的最佳激素組合是6-BA 0.3mg/L，IBA0.07mg/L，硝酸銨1g/L。

3 結論

刺榆外植體最佳啟動培養基為DKW培養基+6-BA0.2mg/L+IBA0.05mg/L+蔗糖20g/L+瓊脂6.0g/L，提高平均出芽數的最佳培養基為DKW培養基+6-BA0.3mg/L+IBA0.07mg/L+硝酸銨1g/L+蔗糖20g/L+瓊脂6.0g/L。外植體接種后5～7d芽開始萌動，此后進入快速生長階段，25～30d后生長減緩，幾乎停滯，此時組培苗高度可達1.8cm，側枝生長旺盛。通過正交實驗發現，IBA可有效促進外植體分化，但高濃度的6-BA對外植體分化有抑制作用，高濃度的6-BA、IBA和硝酸銨均可提高平均出芽數，但硝酸銨對平均出芽數的影響更明顯，同時硝酸銨也可提高芽的平均高度。硝酸銨是培養基中氮元素的主要來源，刺榆組培苗生長量較大，不定芽分化旺盛，莖節伸長明顯，側芽長度也可達到5～6cm，因此需要大量氮元素維持生長。適量添加氮元素后，刺榆組培苗莖節粗壯，葉色深綠，生長旺盛。

參考文獻

[1]石利春.刺榆不同部位質量評價及藥理活性研究[D].吉林：吉林農業大學，2011.

[2]李文清，臧德奎，解孝滿.山東珍稀瀕危保護樹種[M].北京：科學出版社，2016年.

[3]孫海紅.沙地刺榆生物圍欄技術[J].防護林科技，2016（06）：115-117.

[4]馬斐斐，石利春，包海鷹.刺榆中黃酮含量測定及其抗氧化活性研究[J].人參研究，2013，25（03）：19-23.

[5]李巖，石利春，王玲，等.刺榆嫩莖葉的生藥學研究[J].吉林農業大學學報，2009，31（01）：51-54.

（責編：王慧晴）