裸花紫珠组培快繁技术研究

2014-04-29黄东梅林妃许奕李羽佳李艳霞马蔚红李敬阳

农学学报 2014年12期

黄东梅林妃许奕李羽佳李艳霞马蔚红李敬阳

摘要：以裸花紫珠无菌苗幼嫩茎段为外植体，研究不同激素配比下芽诱导、增殖和生根情况，获得一套裸花紫珠快速繁殖的方法。结果表明：裸花紫珠幼嫩茎段诱导不定芽的最适培养基为MS+ 6-BA 2.0 mg/L+ NAA 0.1～0.3 mg/L;不定芽在添加6-BA和NAA的各处理上均可增殖，在MS+ 6-BA 1.0 mg/L+ NAA 0.3 mg/L上增殖系數最高、芽苗健壮;最佳生根诱导培养基为1/2MS+ NAA 0.05 mg/L+ IBA 0.5 mg/L。此方法可为裸花紫珠快繁提供技术支持。

关键词：裸花紫珠;组织培养;快繁

中图分类号：S567 文献标志码：A 论文编号：2014-0577

Study on Fast Propagation via Tissue Culture for Callicarpa nudiflora

Huang Dongmei1， Lin Fei1， Xu Yi1， Li Yujia1， Li Yanxia1， Ma Weihong1，2， Li Jingyang1，2

（1Hainan Key Laboratory of Banana Genetic Improvement， Haikou Experimental Station/

Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences， Haikou 570102， Hainan， China;

2Seedlings Cultivation Center， Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences， Danzhou 571737， Hainan， China）

Abstract： Using youngest stem of Callicarpa nudiflora as explant， the effects of different kinds and concentrations of plant grows regulator on shoot induction， proliferation and rooting were studied in order to get a unit of technology on fast propagation. Result showed that adventitious buds could be fast induced on medium MS+ 6-BA 2.0 mg/L+ NAA 0.1-0.3 mg/L， and the optimum proliferation medium was MS+ 6-BA 1.0 mg/L+ NAA 0.3 mg/L+ GA3 0.5 mg/L， on which could get the highest proliferation rate and strongest shoots. Root could be induced best on medium 1/2MS+ NAA 0.05 mg/L+ IBA 0.5 mg/L. This method could provide technical support for large-scale propagation of Callicarpa nudiflora.

Key words： Callicarpa nudiflora Hook. Et Arn; Tissue Culture; Fast Propagation

0 引言

裸花紫珠（Callicarpa nudiflora Hook. Et Arn），为马鞭草科植物，是一种药用、观赏绿化兼用植物，植株高3～4 m，为灌木至小乔木，植株全株可入药，味苦微辛性平，具有消炎、解毒、收敛、止血的功效[1]。裸花紫珠是海南省的主要道地药材，备受重视，是海南省正致力于大力发展的南药品种之一，已建成的国家中药现代科技产业（海南）基地建设规划中亦有提及裸花紫珠[2]，以裸花紫珠为原料制成裸花紫珠胶囊、裸花紫珠片等已在市场上销售。

目前，国内外学者们对裸花紫珠的研究主要集中在对其化学成分分析、疗效的观察和鉴定、药剂制备等方面[3-4]，对其繁殖和增殖快繁研究较少[5]，目前市场对裸花紫珠的需求增大，而供给大部分依赖野生资源[7]，过度采用易使资源枯竭，因此很有必要加快对裸花紫珠繁育技术的研究。裸花紫珠传统繁育中存在种籽结实率低、分株繁育和扦插繁育增殖系数小等问题[7-8]，宜积极研究其他再生技术如现代的组织培养等方法来扩大裸花紫珠繁殖的规模[9]。在本研究起步时，尚无关于裸花紫珠组织培养的文献报道，本研究参考同科属其他物种，设计不同培养基配方，对裸花紫珠芽诱导、芽增殖及生根诱导等进行了优化研究，以期获得适宜裸花紫珠组织培养的条件，为通过组培快繁实现裸花紫珠的人工快速繁殖提供技术基础。

1 材料与方法

1.1 试验时间、地点

研究田间试验于2012—2013年在热作两院种苗组培中心进行，室内试验在中国热带农业科学院海口实验站热带种苗繁育中心进行。

1.2 试验材料

选取裸花紫珠无菌苗的幼嫩茎段作为外植体，裸花紫珠无菌苗由热作两院种苗组培中心提供。

1.3 试验方法

1.3.1 不定芽诱导在超净工作台上，选取长势良好、茎粗壮的枝条，小心切去顶芽、叶片，将茎切成1～2 cm的带节小段，接种于附加不同浓度6-BA（0.5、1.0、1.5、 2.0 mg/L）及NAA（0.1、0.3、0.5 mg/L）的MS培养基（白砂糖30 g/L，卡拉胶8 g/L，pH 5.8，下同）上，每个处理接种3瓶，每瓶5个外植体。培养温度（25±2）℃，光周期16 h /8 h（光/暗培养），下同。观察并记录外植体出芽情况，筛选最佳不定芽诱导培养基。

1.3.2 增殖培养将诱导出的丛生芽分成大小相近的一小簇（约含3～5个小芽），转至含有不同浓度的6-BA（0.5、1.0、1.5、2.0 mg/L）和NAA（0.1、0.3 mg/L）的MS培养基上进行增殖壮苗培养，每个处理接种5瓶，每瓶3簇丛生芽。观察并记录芽生长增殖情况，筛选最佳增殖培养基。

1.3.3 生根培养不定芽经过增殖壮苗长至2～3 cm后，将芽切下，转至添加NAA（0.05、0.1 mg/L）和/或IBA（0.1、0.5、1.0 mg/L）的1/2MS培养基中进行生根诱导，每个处理接种5瓶，每瓶接4株，观察并统计生根情况，筛选最佳生根培养基。

1.3.4 煉苗移栽待组培苗健壮、根系发达、根长约4～5 cm后，将培养瓶打开瓶盖，放置于温室炼苗1周左右，取出生根苗用自来水清洗去掉根系上所粘附的培养基，栽入含有50%椰糠的基质中，用保鲜膜覆盖，每天定期喷水保湿，约1周后去掉保鲜膜进行正常栽培管理。

2 结果与分析

2.1 不定芽的诱导

将裸花紫珠幼嫩茎段接种至12种芽诱导培养基上，约20天后开始有新芽从节点长出，40天后出芽数剧增，统计各处理的出芽数并进行显著性比较（表1）。从结果可以看出，裸花紫珠幼嫩茎段在不同培养基上芽诱导率有所差异，且各处理组诱导率都在80%或以上，表明在MS培养基中添加适量的6-BA和NAA可以较好地诱导裸花紫出芽，激素浓度与芽的诱导率密切相关，其中在10号和11号培养基上，即MS+ 6-BA 2.0 mg/L+ NAA 0.1～0.3 mg/L上芽诱导率最高，诱导率100%，为裸花紫珠茎段最佳芽诱导培养基。

2.2 芽的增殖及壮苗

将丛生芽切割成大小近似的小块，每块约含有3～5个小芽，转接至增殖培养基，切割时注意将粘连的愈伤组织、枯死的叶片及不正常芽等切除掉以免影响生长继而影响统计结果，约30天后可统计增殖情况，结果如表2所示，从结果可以看出，丛生芽在各处理的增殖培养基均能分化出不定芽，增殖系数大都在5～8以上，表明在基本培养基中添加6-BA和NAA能促进不定芽的增殖和分化。各处理的增殖系数和效果有差异，存在出芽快慢、长短、叶好坏之分，具体如图1所示。通过数据统计及观察比较结果，4、5、6号培养基的增殖系数最高，不定芽几乎铺满整个培养瓶，又以6号培养基的不定芽生长状况最好，为最佳的增殖苗态，根据结果筛选出最佳增殖培养基为6号（MS+ 6-BA 1.0 mg/L+ NAA 0.3 mg/L），在此培养基上裸花紫珠增殖系数高、芽粗壮、植株健壮。

2.3 生根及移栽

将不定芽接到11种生根培养基中进行生根诱导，培养10天左右芽基部开始出现萌动，15～20天左右开始有根长出，30天后根系基本上能达到4～5 cm。不同处理的根系生长情况如表3所示。不定芽在添加有NAA、IBA及2种组合的培养基上均能诱导生根，生根诱导率100%，表明低浓度的NAA和IBA均能促进生根。但不同的培养基生根情况有差别，如处理1、2、3、4、6、11等处理诱导的根系较少，而处理5、7的根系则很旺盛;处理3、4、5处理诱导的根属于细长型，对营养的吸收稍弱，植株亦较瘦弱，处理1、2、7、9、10等的根系则很粗，植株亦更粗壮，而处理12的根系虽然粗，但是有膨大的海绵体类组织，反而影响植株对营养的吸收继而影响植株生长。根据观察和统计结果，以 1/2MS+ NAA 0.05 mg/L+ IBA 0.5 mg/L培养基上生根最好，根系生长快且粗壮旺盛，植株健壮，为最佳生根培养基。裸花紫珠组培苗经过炼苗和移栽后，在基质上成活率可达90%以上。

3 结论

迄今为止，裸花紫珠离体快繁技术在国外未见报道，国内仅有潘梅等[10]1篇报道。本研究与该研究的目标均为通过组织培养获得裸花紫珠快速繁殖的方法，差别在于选用的外植体不一致。本研究的优势在于：（1）不需要经过种子消毒发芽等过程，操作简单;（2）通过茎段即可诱导出芽，而1棵植株可切分为多个茎段，相较种子繁殖系数更高。

选用基本培养基MS添加适量的6-BA和NAA可较好地诱导裸花紫珠幼嫩茎段产生不定芽，约20天即开始萌动产生芽点;40天可产生丛生芽;诱导率在80%以上，最适培养基为MS+ 6-BA 2.0 mg/L+ NAA 0.1～0.3 mg/L;不定芽在添加一定浓度的6-BA和NAA的MS基本培养基上均可增殖，30天后繁殖系数最高可达9以上，在培养基MS+ 6-BA 1.0 mg/L+ NAA 0.3 mg/L上增殖系数最高、芽苗健壮;最佳生根诱导培养基为1/2MS+ NAA 0.05 mg/L+ IBA 0.5 mg/L，生根诱导率100%。

4 讨论

在植物的组织培养过程中，生长调节剂的种类和浓度是影响外植体诱导分化愈伤组织、不定芽、不定根的主要影响因子。笔者选用6-BA和NAA诱导裸花紫珠茎段产生不定芽，诱导率高达100%。观察结果发现在同一6-BA浓度下随着NAA的浓度提高出芽率呈一定的上升趋势，但浓度过高出芽率又降低，表明低浓度的生长素对出芽有促进作用，而高浓度的生长素反而抑制出芽;在同一NAA浓度下随着6-BA浓度的上升出芽率也逐渐提升，表明6-BA越高越有利于细胞分化增殖，但也不是越高越好，尤其在增殖壮苗培养中高浓度的6-BA会引起不定芽叶片、茎和嫩梢膨大呈高度透明或半透明水浸状，此即植株组织培养的玻璃化，当不定芽呈现玻璃化，就很难继续增殖和生长。

在本研究中，不定芽最佳诱导培养基为MS+ 6-BA 2.0 mg/L+ NAA 0.1～0.3 mg/L，最佳增殖培养基为MS+ 6-BA 1.0 mg/L+ NAA 0.3 mg/L，两者的差别在6-BA浓度不一致，表明植物在组织培养的不同阶段对细胞分裂素的要求不同，在某些特定阶段可耐受较高的浓度并且需要较高浓度的细胞分裂素来促进其分化生长，而在其他阶段的培养中则不一定需要。

马鞭草科植物组织培养中最常用的促进不定芽生根的激素为NAA和IBA等[11-12]，笔者研究认为NAA和IBA组合的培养基较单独的NAA或IBA诱导生根更好，与李宽中等[13]研究结果一致;IBA浓度不是越高越好，高浓度的IBA对生根反而不利，猜测可能和IBA与一些酶互作影响酶活性进而影响生根和伸长有关[14]，李丽淑等[15]研究同样发现高浓度IBA对生根反而起抑制作用;此外，NAA的浓度也不能过高，NAA属于效果比较强的生长素，低浓度时可以促进生根，过高浓度容易使根系膨大成海绵根，不利于植物吸收营养，最终导致成活率低下，此结果与潘梅等[10]研究结果一致。

随着市场对裸花紫珠的需求增高，对裸花紫珠繁殖等的研究亦会更热门，本研究结果可为裸花紫珠快繁提供一定的技术支持。

参考文献

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