巨紫荊的組培快繁體系研究

冒文娟 王宇 蘇涌

（1 金恪投資控股股份有限公司，上海 200127；2 上海杉一植物科技有限公司，上海 201114）

巨紫荊為豆科紫荊屬落葉喬木，因其樹型巨大（自然生長的大樹胸徑可達60 cm以上、株高可達15 m以上），又與常見的灌木紫荊相似而得名巨紫荊[1]。巨紫荊為我國特有的鄉土樹種，在浙江、安徽、湖南、湖北、貴州、廣東等地的海拔600～1 000 m地帶均有零星分布，且在安徽、湖南等地有樹齡在50～80年的大樹[2]。

巨紫荊因其幼葉為紫紅色，每年3月—4月葉前開花，花為假蝶形、淡紫紅色，花色艷麗，具有較高的觀賞價值，成為了優良的行道樹、庭蔭樹及綠化點綴樹種，具有廣闊的園林應用前景。但是，巨紫荊現存林木極少，主要繁殖方式為播種繁殖（巨紫荊的種子發芽率較低，在25%左右[3-5]），且其扦插后難生根（雖然其采用嫩枝扦插的生根力比采用硬枝扦插的強，但是扦插生根成活率僅為28.5%[5]），導致其繁殖效率較低，這給巨紫荊作為園林應用樹種進行大面積推廣造成了一定影響。近年來，已有少量關于組織培養技術在巨紫荊苗木繁殖上的應用研究，且研究結果表明，巨紫荊采用組織培養技術進行繁殖，可進行快速繁殖，縮短繁殖時間[6]。在此背景下，筆者在前人研究的基礎上，對巨紫荊組培快繁體系中的增殖培養基配方和生根培養基配方進行研究，以期進一步推進巨紫荊在城市園林中的推廣應用。現將相關研究結果報道如下。

1 材料與方法

1.1 組培材料及試劑

2019 年3 月，在山東省濰坊市昌邑市宋莊鎮綠博園內的巨紫荊4 年生大樹上剪取1～2 年生、帶芽苞的健壯枝條，帶回實驗室進行水培。

改良MS 基本培養基（包括KNO32 000 mg/L、NH4NO31 620 mg/L、MgSO4·7H2O 725 mg/L、KH2PO4305 mg/L；改良MS 培養基配方主要是針對培養基添加的大量元素進行改良，其他添加物保持不變）及1/2MS 基本培養基所用化學藥品、6-BA（6- 芐基腺嘌呤）、IBA（吲哚丁酸）、NAA(萘乙酸)、蔗糖、瓊脂粉等均購自國藥集團化學試劑有限公司。其中，瓊脂為BR 生物試劑，其他試劑均為A R 分析純。

1.2 巨紫荊的組培快繁

1.2.1 外植體的消毒及誘導培養

選取1～2 年生、帶芽苞的健壯枝條于實驗室內進行水培，待新芽萌發后，將其切割成1～2 cm 長、帶頂芽和腋芽、剪去葉片留3～5 mm 長葉柄的莖段（要求頂芽高0.5～1.0 cm，莖段長0.5～1.0 cm，含至少1 個腋芽）作為外植體，用75%酒精擦拭外植體表面，再用洗衣粉水浸泡2 min，然后置于流水下沖洗0.5～1.0 h，隨后在超凈工作臺上用濃度為0.05%～0.10%的升汞處理5～15 min，再用無菌水沖洗5～6 次，最后用無菌紗布或無菌吸水紙吸除外植體上的水，完成消毒。在超凈工作臺上進行外植體的修剪，將修剪后的材料接種至誘導培養基中，然后置于培養室內進行培養。

1.2.2 增殖培養

將通過外植體誘導培養獲得的不定芽進行增殖培養。巨紫荊不定芽增殖培養的基本培養基為改良MS培養基，另外添加蔗糖30 g/L、瓊脂粉5.8 g/L，調整pH 至5.8～6.0。本研究依據增殖培養基添加激素的種類（6-BA、IBA、NAA）和濃度不同設置處理，每處理接種20 瓶，每瓶接種5 株不定芽，重復3次，培養（光培養與暗培養交替進行。其中，光培養連續進行12 h 光照，光照強度為3 000 lx，培養溫度為26 ℃；暗培養連續進行12 h，培養溫度為20 ℃）28 d 后，統計增殖倍數，觀察獲得的組培苗生長情況，以篩選出最佳增殖培養基配方。具體處理設計見表1、表2、表3。

表1 6-BA 不同添加濃度對巨紫荊不定芽增殖培養的影響

表3 不同激素組合對巨紫荊不定芽增殖培養的影響

表4 不同種類生長素及添加濃度組合對巨紫荊組培苗生根培養的影響

計算公式：增殖倍數=分化出的有效苗數÷接種不定芽數。

1.2.3 生根培養

選取增殖培養獲得的株高為1.8～3.5 cm、健壯、葉片舒展的單株巨紫荊組培苗進行生根培養。巨紫荊組培苗生根培養的基本培養基為1/2M S 培養基，另外添加蔗糖20 g/L、瓊脂粉5.8 g/L，調整pH 至5.8～6.0。本研究依據生根培養基添加激素的種類（IBA、NAA）及濃度不同設置處理，每處理接種20瓶，每瓶接種7株組培苗，重復3次，培養（培養條件同增殖培養）30 d后，統計生根率，以篩選出最佳生根培養基配方。具體處理設計見表4。

計算公式：生根率=（生根苗數÷接種苗數）×100%。

1.2.4 巨紫荊生根苗的煉苗

將生根培養35～45 d的巨紫荊生根苗根系上的培養基洗凈，種植在含蛭石、珍珠巖、草炭等基質的營養杯或穴盤中進行煉苗。基質配方分兩種，上層1/3 容量體積的基質配方為蛭石∶珍珠巖=2∶1（容量體積比），下層2/3 容量體積的基質配方為草炭∶蛭石∶珍珠巖=3∶1∶1（容量體積比）。基質濕度最初控制在80%～90%，在生根苗的新根與新葉發出后，逐漸降低基質濕度。

1.3 數據處理

采用Excel 對相關研究數據進行統計和分析。

2 結果與分析

2.1 不同激素處理對巨紫荊不定芽增殖培養的影響

2.1.1 6-BA 不同添加濃度對巨紫荊不定芽增殖培養的影響

由表1 可知，在增殖培養基中添加6-BA 有利于巨紫荊不定芽的生長，表現為隨著6-BA 添加濃度的增加，巨紫荊組培苗的植株高度、增殖倍數呈先增后降的趨勢。當6-BA 添加濃度達到1.5 mg/L時，植株開始出現玻璃化現象。因此，巨紫荊不定芽增殖培養的6-BA 適宜添加濃度為0.3～1.0 mg/L。

2.1.2 不同種類生長素與6-BA 組合對巨紫荊不定芽增殖培養的影響

在2.1.1 的基礎上，保持6-BA 添加濃度為0.3 mg/L，進行巨紫荊不定芽增殖培養不同種類生長素的篩選試驗。由表2 可知，巨紫荊不定芽在添加NAA 的增殖培養基上無增殖，表明6-BA 與NAA 的組合不適合用于巨紫荊不定芽的增殖培養，而6-BA與I B A 的組合更適合用于巨紫荊不定芽的增殖培養。

2.1.3 6-BA 與IBA 不同添加濃度組合對巨紫荊不定芽增殖培養的影響

在2.1.2 的基礎上，進一步篩選6-BA 與IBA的最適添加濃度組合。由表3 可知，在6-BA 添加濃度保持一致的前提下，隨著IBA添加濃度的增加，巨紫荊組培苗的植株高度和增殖倍數均表現出先增加后降低的趨勢，尤其是當IBA的添加濃度達到0.10 mg/L 時，巨紫荊組培苗的植株基部愈傷組織大、褐化嚴重、植株高度和增值比例顯著下降。其中，以處理K 的巨紫荊組培苗的植株高度和增殖倍數最高，分別為3.7 cm 和5.0 倍。綜上，宜選用處理K的添加濃度組合（即6-BA 添加濃度為1.0 mg/L、IBA 添加濃度為0.05 mg/L）作為巨紫荊不定芽增殖培養的激素添加濃度組合。

2.2 不同激素組合對巨紫荊組培苗生根培養的影響

由表4 可知，在生根培養基中單獨添加IBA 或NAA 時，均不利于巨紫荊組培苗的生根培養，而在生根培養基中同時添加I BA 和N AA 時，巨紫荊組培苗的生根率明顯提高。其中，以處理h 的巨紫荊組培苗生根率最高，為98%，且根系數量多、根系粗壯、植株生長健壯。因此，宜選用處理h 的激素添加濃度組合（即NAA 添加濃度為0.8 mg/L、IBA添加濃度為0.8 mg/L）作為巨紫荊組培苗生根培養的激素添加濃度組合。

2.3 煉 苗

煉苗培養45～60 d，即可得到巨紫荊容器苗用于大田種植，一般巨紫荊生根苗在溫室煉苗的成活率在90%以上。

3 結論與討論

目前，有關巨紫荊組織培養的研究報道較少。例如，張林等[6]研究發現，巨紫荊不定芽增殖培養采用MS+ZT 2.0 mg/L 培養基的增殖效果最好，增殖倍數為3.56 倍，組培苗生根培養宜在培養基中添加TA 0.5 mg/L，也可在培養基中添加IAA 0.5 mg/L+NAA 0.5 mg/L+TA 0.5 mg/L，組培苗生根率可達96.5%。本研究結果表明，以巨紫荊1～2年生硬枝上萌發的新芽作為外植體，經消毒、誘導培養獲得不定芽后，在改良MS 培養基中添加6-BA 1.0 mg/L+IBA 0.05 mg/L 用于不定芽的增殖培養，不定芽的增殖倍數最高，可達5.0倍；同時，在對獲得的組培苗進行生根培養時，在生根培養基中單獨添加I B A 或N A A，均不利于組培苗的生根培養，而在生根培養基中同時添加IBA 和NAA 時，組培苗的生根率明顯提高，以在生根培養基中添加NAA 0.8 mg/L+IBA 0.8 mg/L 時，組培苗的生根率最高，達98%。

綜上，以巨紫荊1～2 年生硬枝上萌發的新芽作為外植體，經消毒、誘導培養獲得不定芽，不定芽增殖培養的適宜培養基配方為改良MS+6-BA 1.0 mg/L+IBA 0.05 mg/L+ 蔗糖30 g/L+ 瓊脂粉5.8 g/L，獲得組培苗后，組培苗生根培養的適宜培養基配方為1/2MS+NAA 0.8 mg/L+IBA 0.8 mg/L+蔗糖20 g/L+瓊脂粉5.8 g/L。本研究結論可應用于巨紫荊組培快繁的規模化生產，有助于降低巨紫荊的生產成本，帶來更高的經濟效益。