優(yōu)化蒙古黃芪再生體系試驗研究
——以促進內(nèi)蒙古道地藥材黃芪的快速繁殖為例

王玲娜，張海霞

（呼和浩特職業(yè)學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010070）

蒙古黃芪為豆科黃芪屬多年生草本植物，具有補氣升陽、利水消腫、排膿止痛等功效[1]，是內(nèi)蒙古道地藥材。由于長期大量采挖，野生黃芪資源急劇減少，為滿足市場需求，人工引種栽培黃芪被廣泛應(yīng)用[2]。在人工栽培中，培育優(yōu)良品種周期長、種子供應(yīng)地少、種源品質(zhì)不純、病蟲害等問題會造成黃芪產(chǎn)量和品質(zhì)下降[3-4]，嚴重影響了黃芪產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[5]。

本試驗以蒙古黃芪無菌苗下胚軸和子葉為外植體，通過調(diào)整基本培養(yǎng)基中植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)的濃度，篩選出愈傷組織誘導(dǎo)率高、再生植株分化率高和生根狀況最佳的再生體系，為利用生物技術(shù)手段選育和繁育蒙古黃芪優(yōu)良性狀提供理論依據(jù)。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗材料與儀器

材料：蒙古黃芪種子（采收于內(nèi)蒙古武川縣）。

試劑：KNO3、NH4NO3、MgSO4·7H2O、KH2PO4、CaCl2·2H2O、MnSO4·4H2O、ZnSO4·7H2O、H3BO3、KI、Na2MoO4·2H2O、VB6、CuSO4·5H2O、CoCl2·6H2O、Na2-EDTA、煙酸、VB1、FeSO4·7H2O、甘氨酸、肌醇、BA、NAA、IBA以及IAA。

儀器：SW-CJ-ID 超凈工作臺，天津科賽特實驗室設(shè)備有限公司；YXQ-LS-75SII 立式壓力蒸汽滅菌器，上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；DPX-9272 培養(yǎng)箱，上海?，攲嶒炘O(shè)備有限公司。

1.2 無菌苗培養(yǎng)

參照王宏霞等（2017）[6]的方法（略改動），取籽粒飽滿、健壯、無病蟲害的蒙古黃芪種子，放入85 ℃溫水中浸泡1 min，轉(zhuǎn)至40 ℃溫水中放置4 h，撈出后用75%酒精浸泡30 s，用無菌水沖洗3 次，放入0.1%HgCl 溶液中消毒8 min，用無菌水沖洗3～5 次，接種到MS 基礎(chǔ)培養(yǎng)基上。接種后包扎、封口、作好標記，在（25±2）℃黑暗條件下培養(yǎng)，待子葉展開時備用。

1.3 培養(yǎng)基

本試驗以MS 為基本培養(yǎng)基，根據(jù)培養(yǎng)階段不同，添加不同劑量植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)。

1.4 試驗設(shè)計

將培養(yǎng)的無菌苗取出，分別取下胚軸和子葉為外植體材料，接種到含有不同種類和不同濃度植物生長調(diào)節(jié)劑的誘導(dǎo)愈傷組織培養(yǎng)基上，避光培養(yǎng)，20 d 后統(tǒng)計愈傷組織誘導(dǎo)率。

將蒙古黃芪愈傷組織塊轉(zhuǎn)接到不同種類和不同濃度的分化培養(yǎng)基上，放置在（25±2）℃的環(huán)境下光照3 000 lx，培養(yǎng)14 d 后觀察再生植株的分化情況并統(tǒng)計分化率。

將生長健壯的蒙古黃芪試管苗接種到不同類型的生根培養(yǎng)基中誘導(dǎo)生根。培養(yǎng)條件同上，培養(yǎng)14 d 后統(tǒng)計生根率。

以上每種處理接種50 個，定期觀察，及時處理掉發(fā)生污染的培養(yǎng)材料。

2 結(jié)果與分析

2.1 蒙古黃芪愈傷組織誘導(dǎo)率與植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)的關(guān)系

植物激素在植物體內(nèi)合成，對植物生長發(fā)育具有調(diào)節(jié)作用。植物生長調(diào)節(jié)劑是外源性調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的物質(zhì)，是培養(yǎng)基中不可缺少的關(guān)鍵物質(zhì)。芐氨基嘌呤（BA）細胞分裂素主要影響細胞分裂、頂端優(yōu)勢的變化和莖的分化等，萘乙酸（NAA）生長素類用于生根，能與細胞分裂素互相作用促進莖部增殖，還能有效促進生根和誘導(dǎo)細胞分裂。

從表1 可知，當MS培養(yǎng)中添加BA 濃度為0.5 mg/L、NAA 濃度為0.5 mg/L 時，誘導(dǎo)率最高，達到91.4%；增加BA 和NAA 濃度，誘導(dǎo)率無規(guī)律變化，說明BA 或NAA 濃度和蒙古黃芪下胚軸愈傷組織誘導(dǎo)率不成線性關(guān)系，提高濃度無益于愈傷組織誘導(dǎo)率的提高。

表1 不同濃度植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)對蒙古黃芪下胚軸愈傷組織誘導(dǎo)率的影響

從表2 可知，當MS培養(yǎng)中添加BA 濃度為1.5 mg/L、NAA 濃度為1.0 mg/L 時，誘導(dǎo)率最高，達到88.0%。隨著BA 濃度的提高，NAA 濃度為0.5 mg/L，誘導(dǎo)率呈上升趨勢。與此同時，當BA 濃度為2.0 mg/L、NAA 濃度為1.0 mg/L 時，誘導(dǎo)率下降，可能是高濃度的生長素抑制了細胞分裂素對細胞的增殖作用。

表2 不同濃度植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)對蒙古黃芪子葉愈傷組織誘導(dǎo)率的影響

2.2 蒙古黃芪分化率與植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)的關(guān)系

將蒙古黃芪下胚軸和子葉誘導(dǎo)出長勢良好且顏色淺綠的愈傷組織，轉(zhuǎn)接到含有不同濃度和組合的植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)的分化培養(yǎng)基中，隨著培養(yǎng)時間的延長，分化能力強的愈傷組織表面出現(xiàn)幼芽，之后繼代培養(yǎng)出蒙古黃芪再生植株。

從表3 可知，當MS培養(yǎng)中添加BA 濃度為1.5 mg/L、NAA 濃度為1.0 mg/L 時，分化率最高達到88%。當MS培養(yǎng)基中只添加BA，未添加NAA 時，分化率較低只有40%。培養(yǎng)基中添加NAA 后，分化率都有不同程度的提高。由此可見，細胞分裂素BA 和NAA 對愈傷組織分化成再生植株起協(xié)同作用，

表3 植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)對蒙古黃芪愈傷組織分化率的影響

2.3 蒙古黃芪生根率與植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)的關(guān)系

蒙古黃芪試管苗的生根培養(yǎng)是無根苗形成完整植株的必要過程。誘導(dǎo)生根的基本培養(yǎng)基，一般需要降低無機鹽濃度以利于根的分化，常使用低濃度的MS 培養(yǎng)基，如1/2 MS、1/3 MS 或1/4 MS 的基本培養(yǎng)基。礦質(zhì)元素的種類對生根也有一定影響[7]。

從表4 可知，在1/2 MS 培養(yǎng)基中添加KH2PO4、吲哚丁酸（IBA）、吲哚乙酸（IAA）和NAA 均能提高生根率。其中1/2 MS+NAA 0.5 mg/L+KH2PO410 mg/L 組合的生根率最高，達到90%。比較4 種添加物對生根率的影響可以發(fā)現(xiàn)，提高生根率的順序依次為NAA＞IBA＞IAA＞KH2PO4。

表4 不同生根培養(yǎng)基對蒙古黃芪生根率的影響

3 結(jié)論與討論

結(jié)果表明，MS 培養(yǎng)基+BA 0.5mg/L+NAA 0.5 mg/L時下，胚軸愈傷組織誘導(dǎo)率最高，達91.4%；MS培養(yǎng)基+BA 1.5 mg/L+NAA 1.0 mg/L 時，子葉愈傷組織誘導(dǎo)率最高，達88.0%，二者比較可知，蒙古黃芪下胚軸作為外植體材料更有利于快速繁殖。將蒙古黃芪愈傷組織塊接種在MS+BA 1.5 mg/L+NAA 1.0 mg/L 的培養(yǎng)基，分化率最高，達88%；接種到1/2 MS+NAA 0.5 mg/L+KH2PO410mg/L組合中，生根率最高，達90%。比較4 種添加物對生根率的影響可以發(fā)現(xiàn)，提高生根率順序依次為NAA＞IBA＞IAA＞KH2PO4。

植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)對蒙古黃芪試管苗的生長有重要影響，培養(yǎng)目的不同，選擇的植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)也有差異。本試驗通過設(shè)置不同梯度的植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)和不同組合，篩選出最佳培養(yǎng)基配比，優(yōu)化了再生體系，以期為蒙古黃芪的快速繁殖技術(shù)提供理論依據(jù)。