尖葉茶藨子種子無菌苗再生體系的建立

2024-12-03 00:00:00林麗霞林建忠張雪芹鐘贊華賴瑞云

安徽農業科學 2024年22期

摘要以尖葉茶藨子成熟種子為試材，采用不同處理及消毒方式獲得無菌苗，再以幼苗莖段為外植體，研究不同植物生長調節劑對叢芽誘導、增殖、壯苗及生根的影響。結果表明：500 mg/L GA3浸泡處理有利于種子的萌發，發芽率可達66.7%，最佳消毒處理為75%乙醇30 s+0.1% HgCl消毒8 min，污染率為23.3%；最佳叢芽誘導培養基為MS+2.0 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA，增殖倍數為7.5；最佳壯苗培養基為MS+0.1 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA+50 g馬鈴薯泥；最佳生根培養基為1/2MS+2.0 mg/L IBA，生根率為100%，平均生根條數為6.33。煉苗后，移栽到泥炭土∶椰糠∶珍珠巖體積比為3∶1∶1的基質中，成活率達87.5%。該研究建立了尖葉茶藨子種子組培快速繁育技術體系，適用于尖葉茶藨子種苗的規模化生產和應用。

關鍵詞尖葉茶藨子種子；組織培養；叢生芽；快速繁育

中圖分類號 S 722.3 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2024）22-0115-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.22.023

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Establishment of Rapid Propagation for Sterile Seedlings of Ribes maximowiczianum Komarov by Tissue Culture

LIN Li-xia， LIN Jian-zhong，ZHANG Xue-qin et al

（Fujian Institute of Subtropical Botany/Fujian Lab of Subtropical Plant Physiology and Biochemistry， Xiamen， Fujian 361006）

Abstract The seedlings of mature Ribes maximowiczianum Komarov seed germination under different disinfection treatment were used as explants to study the influence of different plant growth regulators on buds induction， hyperplasia，sound seedling and rhizogenesis. The results showed that 500 mg/L GA3 soaking treatment was conducive to seed germination， and the germination rate could reach 66.7%， and the best disinfection treatment was 75% alcohol for 30s and 0.1% mercuric acid disinfection for 8 min，the contamination rate was 23.3%. The best medium for bud induction was MS + 2.0 mg/L 6-BA + 0.05 mg/L NAA， the proliferation times was 7.5. The best medium for rooting was 1/2MS+2.0 mg/L IBA， the rooting rate was 100%， and the average number of rooting shoots was 6.33. The survival rate was 87.5% in the medium of 3∶1∶1 in peat soil∶coir∶perlite. This study established a complete system of tissue culture and rapid propagation for Ribes maximowiczianum Komarov seed， which is suitable for the large-scale production and application of Ribes maximowiczianum Komarov seedlings.

Key words Seeds of Ribes maximowiczianum Komarov;Tissue culture;Cluster buds;Rapid propagation

尖葉茶藨子（Ribes maximowiczianum Komarov）為虎耳草科茶藨子屬的落葉小灌木^［1^］，又稱北方茶藨或遠東茶藨，生于海拔900～2 700 m的山坡或山谷林下及灌叢中，分布于我國東北各省、朝鮮北部、俄羅斯遠東地區^［2-3^］。茶藨子樹型優美、花色鮮艷、氣味香馥，具有很高的觀賞價值，其漿果紅色可食，味酸，可制作果醬、果汁、果糖、果酒等，還可提取維生素、食品色素及果膠酶^［^4-7^］。尖葉茶藨子可通過播種、扦插進行繁殖，但需外界干擾打破種子休眠才能相對縮短種子的繁殖周期，且實生苗較弱生長較慢，扦插繁殖需要大量的母本材料，硬枝扦插不易生根。筆者利用植物組織培養技術建立尖葉茶藨子快速繁殖體系，繁殖系數高，不受時間和外界環境的影響，更適用于工廠化育苗，滿足市場需求。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

該試驗所用的寧夏尖葉茶藨子種子由寧夏皇達生物科技股份有限公司提供，果實采收后保鮮運往福建省亞熱帶植物研究所，置于冰箱4 ℃保存。

1.2 試驗方法

1.2.1 種子的預處理與消毒。

為保證種子質量均一，試驗前對保鮮漿果進行搓揉去除果皮肉，將分離出來的種子混勻，選取顆粒飽滿、新鮮且有光澤的尖葉茶藨子種子，分成2組，其中1組種子用清水浸泡48 h，另1組種子采用500 mg/L GA3溶液浸泡48 h，每組30粒種子，3次重復。將處理好的種子用75%乙醇殺菌30 s，0.1% HgCl溶液消毒4～10 min，無菌水沖洗4～5次，滅菌種子置于無菌濾紙上吸干水分，轉接至MS基礎培養基上，每處理接種20粒種子，3次重復。

1.2.2 叢生芽的誘導。

以尖葉茶藨子無菌苗為材料，切成1～2 cm的帶芽莖段，接種于添加不同濃度植物激素的MS培養基上，0.5、1.0、2.0 mg/L 6-BA與0.05、0.10、0.50 mg/L NAA組合共9種處理，每處理接種20個帶芽莖段進行叢生芽誘導培養，重復3次。

1.2.3 無菌苗壯苗的培養。

以培養50 d的尖葉茶藨子叢芽為材料，轉接至壯苗培養基中繼續生長，培養基中添加6-BA（0.1、0.5 mg/L）、NAA（0.05、0.10 mg/L）、馬鈴薯泥（50 g/L），每個處理接種20瓶，重復3次，30 d后統計苗高及生長情況。

1.2.4 生根培養。

經壯苗培養后，切取生長健壯的單個芽苗接種至生根培養基上，在1/2MS培養基上分別添加不同濃度的IBA（0.1、0.5、1.0、2.0 mg/L），每個處理接種20瓶，重復3次，30 d后統計生根率、生根條數及根系生長情況。

1.2.5 煉苗移栽。

將組培苗開蓋置于育苗室中煉苗3 d，輕輕洗掉根部的培養基，移栽至泥炭土∶椰糠∶珍珠巖體積比為3∶1∶1的混合基質中，應用種苗智能化快繁苗床進行植株的培養，育苗室中配有智能感應系統、彌霧降溫系統及間歇式自動噴灌系統等設施，保持室內溫度為25 ℃，濕度為80%～90%，光照強度為2 500 lx。

1.3 數據統計與分析

采用Excel 2016、SPSS 22.0軟件對試驗數據進行統計分析。

萌發率=萌發種子數/（接種種子數-被污染種子數）×100%，污染率=被污染種子數/種子總數 ×100%，成苗率=成苗數/（接種種子數－被污染種子數）×100%，

增殖系數=增殖后獲得的單芽個數/接種的外植體數，生根率=生根的苗數/接種的芽苗數×100%，平均生根條數=每處理生根的總根數/生根的總苗數。

2 結果與分析

2.1 不同處理對種子萌發和污染情況的影響

由表1可知，48 h浸泡處理對尖葉茶藨子種子的萌發有明顯的促進作用（圖1A、B），尤其是經GA3浸泡后的種子發芽率可達66.7%，初始發芽時間縮短為20 d；相比于CK，清水浸泡48 h的種子

初始發芽時間提早12 d，發芽率約為CK的1.5倍。由表2可知，隨著0.1% HgCl處理時間的延長，污染率呈逐漸降低趨勢，而萌發率呈先升高后降低的趨勢；其中消毒時間為10 min的污染率最低，但萌發率僅為25.0%；消毒時間為8 min時，污染率為23.3%，萌發率達到最高61.7%。因此，綜合考慮污染率與萌發率，可以采用0.1% HgCl對尖葉茶藨子種子消毒處理8 min。

2.2 不同植物生長調節劑組合對叢生芽誘導的影響

由表3可知，不同濃度植物生長調節劑組合均可誘導出尖葉茶藨子的叢生芽（圖1C），但其增殖系數差異較大，且叢生芽的生長情況明顯不同。當6-BA濃度為0.5 mg/L時，不同組合處理的芽增殖系數為2.3～3.2，其中與0.10 mg/L NAA組合處理的分生芽最少，增殖系數僅為2.3，叢生芽較小且葉色偏黃；當6-BA濃度為1.0、2.0 mg/L時，不同組合處理的芽增殖系數均在4.5及以上，其中2.0 mg/L 6-BA與0.05 mg/L NAA組合處理的增殖效果最佳，芽增殖系數最高，達7.5，誘導的分生芽多、粗壯且生長旺盛；1.0 mg/L 6-BA與0.05 mg/L NAA組合處理的芽增殖系數高達6.7，但其叢生芽小、生長緩慢且伴有少量愈傷組織，不利于后期培養。因此，從芽增殖系數和分生芽的生長情況看，適合尖葉茶藨子叢芽增殖的最佳激素組合為6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.05 mg/L。

2.3 不同植物生長調節劑組合對試管苗壯苗培育的影響

由于叢生芽的增殖系數較高，芽苗細弱，采用不同生長調節劑組合及添加馬鈴薯泥對其進行壯苗培養（圖1D），以獲得大量的健壯芽苗，有利于后期生根培養。由表4可知，只添加土豆泥的處理組可以促進芽苗生長，但生長緩慢且芽苗細弱，添加不同植物生長調節劑后基部明顯膨大。當6-BA濃度為0.1 mg/L、NAA為0.05 mg/L時，芽苗的基部膨大且粗壯，長勢最好；當6-BA濃度為0.5 mg/L時，芽苗雖有長高且基部膨大，但出現增殖現象或者產生少量愈傷組織，這都不利于壯苗培養。因此，尖葉茶藨子壯苗的最佳培養基為MS+0.1 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA+50 g馬鈴薯泥+30 g蔗糖+8 g瓊脂。

2.4 不同濃度IBA對組培苗生根的影響

由表5可知，隨著IBA濃度增加，生根率逐漸升高，生根數量也隨之增多（圖1E）。當IBA濃度為2.0 mg/L時，生根率高達100%，且生根數量也最多（6.33），根系生長狀況良好，其主根多、粗壯、長，生根效果最佳。因此，1/2MS+IBA 2.0 mg/L為最佳生根培養基。將生根30 d的瓶苗開蓋在25 ℃育苗室中煉苗3 d（圖1F），保持其濕度為70%左右。根部的培養基沖洗干凈后，移栽至泥炭土∶椰糠∶珍珠巖體積比為3∶1∶1的混合基質中，置于25 ℃育苗室中繼續培養，采用彌霧降溫系統及間歇式自動噴灌系統，保持育苗室內濕度85%左右。30 d后統計移栽的成活率達到87.5%。

3 結論與討論

該研究以寧夏尖葉茶藨子種子為試材，從種子消毒、叢芽誘導、壯苗和生根4個方面對尖葉茶藨子的組織培養技術進行研究。試驗結果表明，用0.1%升汞對尖葉茶藨子種子消毒8 min的效果較好，經過GA3浸泡后的尖葉茶藨子種子不僅縮短萌發時間，而且萌發率也有所提高。這與之前研究的GA3浸種能顯著促進寧夏尖葉茶藨子種子萌發的結果一致^［8^］。周慧晶等^［⁹^］研究發現，雜交菠蘿種子在添加0.8 mg/L GA3培養基上萌發率最高，且所需時間最短，可見通過浸泡GA3溶液或者培養基中添加GA3都能明顯促進種子萌發，后期可以嘗試將尖葉茶藨子種子浸泡后再接種于添加GA3的培養基上。

一般來說，組培苗的增殖倍數在3倍以上就可以滿足快速繁殖的要求，在叢生芽的誘導培養中，植物生長調節劑起了關鍵作用^［10^］。該試驗中采用不同濃度6-BA與NAA誘導叢芽，隨著濃度的變化，增殖倍數差異顯著，2.0 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA組合的增殖效果最佳，增殖倍數高達7.5。鄒薇薇^［11^］采用香茶藨子嫩莖誘導腋芽，平均增殖系數最高為5.62，增殖的最佳激素組合和濃度為6-BA 0.2 mg/L+NAA 0.10 mg/L+GA 0.5 mg/L。這說明可能較高濃度的6-BA能促進腋芽的增殖，也有可能與品種差異有關。

該試驗的尖葉茶藨子是以腋芽誘導腋芽的方式進行增殖，以致于芽苗相對較弱，在培養基添加0.1 mg/L 6-BA、0.05 mg/L NAA、50 g馬鈴薯泥進行壯苗培養，芽苗基部明顯膨大且粗壯。蝴蝶蘭附加100 g/L馬鈴薯泥有利于組培苗生根壯苗培養^［12^］，玫瑰石斛在添加50 g/L馬鈴薯泥的培養基中生根壯苗情況最佳^［13^］，添加馬鈴薯泥60 g/L顯著促進蘭花新品種“小鳳蘭”試管苗生長^［14^］。可見，在培養基中添加一定量的馬鈴薯泥能提高試管苗質量。

適宜濃度的生長素對生根有明顯的促進作用，而過高濃度的生長素則抑制生根^［15^］。杠柳組培苗最佳的生根培養基配方為1/2 MS+IBA 0.5 mg/L+蔗糖25 g/L，該培養條件下生根率達91.67%^［16^］。尖葉茶藨子在生根誘導試驗中發現，在1/2MS培養基中添加2.0 mg/L IBA時，主根多、粗壯、長，生根效果最佳。

參考文獻

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