栝樓新品種蘇蔞1號組培快繁技術

徐筋燕，何曉蘭，邵明燦，郭書巧

(江蘇省農業科學院 經濟作物研究所，江蘇 南京 210014)

栝樓又稱瓜蔞，屬于葫蘆科栝樓屬，是我國傳統的中藥材。栝樓的藥用價值很高，其根部即天花粉，具有促使流產、抗腫瘤、抗艾滋病等功能；其果實為全瓜蔞，具有擴張冠狀動脈、降低心肌收縮力、抗血小板凝集、抗潰瘍、抗腫瘤等作用[1-2]；其種子稱瓜蔞籽，具有化痰止咳作用。由于瓜蔞籽口感極佳，近年來也逐漸成為一種休閑食品，廣受大眾的喜愛。由于栝樓極高的藥用及經濟價值，已逐漸成為蘇北地區富民增收的重要產業。近年來在江蘇地區廣泛種植，種植面積約占全國栝樓種植面積的50%[3]。

目前生產上栝樓的主要繁殖方式為種子繁殖以及塊根繁殖。栝樓為雌雄異株植物，在種子繁殖過程中雄株占比約70%。由于栝樓在栽培過程中雌雄株的合理搭配為10∶1，僅通過種子繁殖難以控制植物性別，容易造成不必要的資源浪費。塊根繁殖可以明確植株的性別，對于雌雄株的搭配更為合理，也可以減少資源的浪費。但是塊根繁殖也有一些明顯的缺點，如繁殖系數低，容易造成品種嚴重退化等。利用組織培養的方式對栝樓進行快繁，可以明確進行雌雄株的種苗繁育，且繁殖系數高，繁殖周期短，不受外界環境的干擾；此外還能對材料進行脫毒復壯，防止品種退化。

雖然目前已有針對栝樓組織培養的研究，但是研究結果之間存在著較大的差異，這可能與栝樓品種的基因型有關[4-6]。蘇蔞1號是由江蘇省農業科學院牽頭，江蘇省鹽城市農業農村局、江蘇省阜寧縣農業農村局和阜寧縣永發瓜蔞合作社合作育成的栝樓新品種。該品種生長勢強，商品性好，產量穩定，在試種過程中廣受農民的好評。為了加快蘇蔞1號的推廣面積并保持品種的穩定性，本研究針對蘇蔞1號開展組培快繁研究，為獲得大量的優質種苗提供技術基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗材料為栝樓新品種蘇蔞1號。試驗在江蘇省農業科學院經濟作物研究所組培室以及智能溫室和試驗基地進行，供試材料種植地點為江蘇省農業科學院智能溫室和試驗基地，移栽后的幼苗種植地點為江蘇省農業科學院智能溫室。本試驗誘導和增殖所用的培養基為基本培養基(MS)，生根培養基為1/2 MS，培養溫度25 ℃，光照16 h·d-1。

1.2 方法

1.2.1 外植體消毒

分別從溫室和大田選擇健壯、無病的蘇蔞1號藤蔓，用流水沖洗30 min后，剪成約2 cm含莖節的小段。將剪好后的小段用75%乙醇消毒30 s，無菌水沖洗2次，放入超凈工作臺備用。使用0.1% HgCl2分別消毒10、15、20、25 min后，利用無菌水沖洗5次，并在無菌水中繼續浸泡1～2 h，以清除殘留的升汞。將莖段取出，放在滅菌的濾紙上吸干水分，切除莖段兩端變色部位，接入MS中。在組培室中培養14 d后統計消毒效果。

1.2.2 叢生芽誘導

叢生芽誘導的基礎培養基為MS，試驗所用6-芐氨基嘌呤(6-BA)濃度為0.5、2.0 mg·L-1，噻苯隆(TDZ)濃度為0.5、1.0 mg·L-1，萘乙酸(NAA)濃度為0.1、0.5 mg·L-1。研究不同濃度6-BA和NAA、TDZ和NAA組合對栝樓叢生芽誘導的影響。

1.2.3 生根培養

生根培養的基礎培養基為1/2 MS，實驗室所用NAA濃度為0.1、0.2和0.5 mg·L-1，吲哚丁酸(IBA)濃度為0.1、0.2和0.5 mg·L-1。研究不同濃度NAA和IBA及兩者組合對栝樓生根的影響。

1.2.4 生長和移栽時間

為了保證幼苗質量并縮短生長周期，在栝樓幼苗誘導出不定根后，繼續在培養基中分別生長30、40和60 d，觀察培養時間對幼苗生長和移栽成活率的影響。

2 結果與分析

2.1 培養環境與消毒時間對蘇蔞1號外植體萌芽率的影響

外植體培養2周后，觀察不同種植環境和滅菌時間對栝樓外植體消毒效果和萌芽率的影響，并統計污染外植體數和萌芽的外植體數。表1顯示，在0.1% HgCl2消毒處理20 min后，溫室的栝樓外植體污染率降至3.3%，萌芽率達到73.3%，已符合無菌效果；處理25 min后，溫室的栝樓外植體褐化死亡比例顯著上升，達到42.5%。由此可得，溫室的栝樓0.1% HgCl2消毒的時間控制在20 min，可獲得最佳無菌要求。大田的栝樓在0.1% HgCl2消毒20 min后，仍有28.3%的污染率，當消毒時間延長至25 min后，污染率降至9.2%，萌芽率達到62.5%，基本符合無菌條件。大田的栝樓植株明顯比溫室種植的健壯，在0.1% HgC2處理25 min后，溫室的栝樓外植體褐化死亡率達到42.5%，而大田的僅28.3%。由上可知，溫室的栝樓0.1% HgCl2最佳消毒時間為20 min，大田的栝樓最佳消毒時間為25 min。

表1 不同種植環境和滅菌時間對蘇蔞1號外植體萌芽率的影響

2.2 不同生長調節劑對蘇蔞1號叢生芽誘導的影響

本研究采用不同濃度的6-BA和NAA、TDZ和NAA組合進行蘇蔞1號叢生芽誘導。當無菌外植體莖伸長，莖節處嫩芽長至0.5～1.0 mm時，剝取嫩芽，放置于含有不同濃度生長調節劑的MS中，培養30 d后統計叢生芽誘導率。結果(表2)顯示，10種激素組合中，叢生芽誘導率最高的為0.5 mg·L-1TDZ+0.1 mg·L-1NAA組合，誘導率達75.6%。其余依次為1.0 mg·L-1TDZ+0.1 mg·L-1NAA組合(誘導率55.6%)，0.5 mg·L-1TDZ+0.5 mg·L-1NAA組合(誘導率42.2%)和2 mg·L-16-BA+0.5 mg·L-1NAA組合(誘導率35.6%)。通過比較結果，得出TDZ的誘導效果明顯優于6-BA，因此，栝樓叢生芽誘導最佳培養基為MS+(0.1～0.5)mg·L-1TDZ+0.1 mg·L-1NAA組合。

表2 不同濃度生長調節劑對蘇蔞1號叢生芽誘導的影響

2.3 不同生長調節劑對蘇蔞1號生根的影響

表3顯示，誘導生根率最高的為0.5 mg·L-1IBA，達91.1%，但該配方會導致根部膨大且有少量愈傷發生，后期試驗結果也顯示，幼苗移栽成活率較低；其次為0.1 mg·L-1NAA，生根率達到80.0%，幼苗根系粗壯，側根多，且植株生長正常；0.1 mg·L-1NAA+0.2 mg·L-1IBA組合也可獲得較高的生根率(73.3%)，但根部膨大，易與莖部脫落；0.5 mg·L-1NAA雖然生根率不高(46.7%)，但根部較粗壯，根毛密集，植株生長狀況良好；0.5 mg·L-1NAA+0.5 mg·L-1IBA組合生根效果最差(37.8%)，且植株生長緩慢。綜上可知，對蘇蔞1號生根效果最好的生長調節劑組合應為1/2 MS+(0.1～0.5)mg·L-1NAA。

表3 不同生長調節劑對蘇蔞1號生根的影響

2.4 不同培養和煉苗時間對蘇蔞1號幼苗移栽成活率的影響

前期在對栝樓組培幼苗進行移栽的過程中發現，生根后的幼苗在培養基中培養時間越長，地上部莖稈越健壯，但是根部功能會隨著培養時間增加而逐漸衰退。為了獲得更健壯的幼苗且提高其移栽成活率，對生根后的栝樓幼苗在培養基中的培養時間和煉苗時間進行了研究。表4顯示，生根后的幼苗在培養基中繼續培養30 d，煉苗2～4 d可以得到較高的成活率(81.7%～85.8%)，但是煉苗時間延長至6 d時，幼苗成活率就會大幅下降(62.5%)。

表4 培養時間和煉苗時間對蘇蔞1號組培苗成活率的影響

幼苗在培養基中繼續生長45 d，煉苗2 d，移栽成活率為78.3%，而當延長煉苗時間后，幼苗的移栽成活率會急劇下降。在培養基中繼續培養至60 d，煉苗2～4 d時，幼苗的移栽成活率降至40%以下，煉苗6 d時移栽成活率僅25.8%。通過以上結果可得，栝樓幼苗生根后在培養基中的最佳培養時間為30～45 d，最佳煉苗時間為2 d。

3 討論

組培快繁技術繁殖周期短，不受外界環境影響，可以維持優質栝樓品種的種苗優勢，解決種子繁殖帶來的難以控制性別問題和塊根繁殖帶來的繁殖系數低和品種退化等問題，是維持栝樓品質和產量的一種有效的方法。從目前研究結果可以發現，不同栝樓品種之間組培所需的植物激素濃度存在著一定的差異，這可能與栝樓的基因型等因素相關。

室內種植栝樓不受外界環境影響和季節限制，全年可以進行外植體取樣研究和擴繁，但植株生長偏弱，同時也會消耗大量的能源；田間種植栝樓植株健壯，但是取樣時間受季節限制較大。為了更好地進行栝樓組培苗的擴繁，通常2種生長環境的外植體均會取樣，但是0.1% HgCl2對2種外植體消毒效果存在一定的差異。本研究通過對栝樓培養環境與消毒時間進行研究發現，在室內種植的栝樓外表污染物較少，但是植株較弱，利用0.1% HgCl2處理20 min即可達到無菌效果，若延長處理時間則會降低植株萌芽率；田間種植的栝樓外部污染較嚴重，但植株生長健壯，需要將0.1% HgCl2處理時間延長至25 min才基本達到無菌效果。

本研究中蘇蔞1號叢生芽誘導最佳培養基為MS+(0.1～0.5)mg·L-1TDZ+0.1 mg·L-1NAA組合。在試驗過程中發現，相比傳統的利用6-BA+NAA組合進行叢生芽誘導，TDZ+NAA組合對蘇蔞1號叢生芽誘導的效果更佳。在生根過程中發現外源添加NAA和IBA都能誘導蘇蔞1號幼苗發根，但是添加IBA會誘導根系發生愈傷，且植株移栽后不易成活。而外源添加適量的NAA后，栝樓幼苗的根系粗壯，生長正常，因此，蘇蔞1號生根的最佳培養基為1/2 MS+(0.1～0.5)mg·L-1NAA。

在試驗過程中發現，蘇蔞1號生根后生長迅速，14 d以后即已成苗，但是此時植株莖稈瘦弱，移栽成活率偏低。在培養基中持續培養28～42 d后，植株莖稈健壯，但是根系功能逐漸衰退。為了平衡植株莖部發育和根系功能之間的關系，縮短組培周期，提高組培效率和幼苗移栽成活率，本研究對蘇蔞1號的培養時間和煉苗時間進行了試驗。研究結果顯示，幼苗生根后在培養基中繼續培養30～45 d，煉苗2 d效果最佳。

本試驗建立了栝樓新品種蘇蔞1號的組培快繁體系，解決了種子繁殖雌雄性比例不可控制和塊根繁殖繁殖系數低和易造成品種退化等問題，縮短了蘇蔞1號繁育周期，并可提供大量優質的組培苗，為維持蘇蔞1號的品種優勢和加快其推廣應用提供了重要的技術支持。