芍药组织培养及褐化研究

蒋桃

（湖南食品药品职业学院 湖南长沙 410208）

芍药组织培养及褐化研究

蒋桃

（湖南食品药品职业学院 湖南长沙 410208）

芍药是一种集药用、食用和观赏于一体的多年生草本植物。随着芍药在中医临床治疗及园林建设中的价值逐渐被挖掘，传统的繁殖方式很难满足当前的市场需求。通过组织培养技术可加快芍药的培育过程，促进芍药优良品种的商业化并提高其药用部位根的产量。但在芍药组织培养中，存在着污染率及褐化率高等问题，阻碍了芍药组织培养的规模化发展。本文通过对芍药组织培养及其褐化研究，为解决芍药组培中污染率和褐化率高等问题提供参考。

芍药 组织培养 褐化

前言：芍药属五桠果目，毛莨科，是多年生草本植物。在药用、观赏和食用方面都具有较高的价值。在药用方面，芍药的根可根据不同的加工方法得到赤芍和白芍两种常用中药材。其根含有芍药苷、安息香酸等成分，具有镇痛、通经、镇痉的作用，对于女性腹痛、胃痉挛、痛风等症状具有疗效。在观赏方面，芍药花型衍化程度高，品种众多，自古就作为爱情之花，现已被尊为七夕节的代表花卉。在食用方面，花茶、芍药花饼、芍药花粥等都深受欢迎。当前，随着市场需求的增大，出现了供不应求的局面。传统的分株繁衍方式具有繁殖周期长、繁殖系数低的缺点，为加快芍药的市场化，需加强对组织培养的研究。

1 组织诱导途径培养

当前芍药组织培养主要有芍药地下芽诱导与愈伤组织诱导途径两种，利用地下芽作为外植体诱导丛芽组织培养是应用最早的方法，同时也是当前建立的比较完善的体系。这一方法具有无菌体系变异少、性状稳定、植株健壮、移栽成活率高的优点。大多数品种的芍药都可通过这一方式实现地下芽的增殖；愈伤组织诱导指的是通过对已经分化的器官及组织进行诱导，在过脱分化产生伤愈组织后，诱导伤愈组织分化出不定芽。这一方法的优势是选材不受时间限制，理论上可用任意已分化的组织或器官诱导愈伤组织。当前常用的外植体有茎段、叶柄、叶片等。在组织培养过程中，自身生理状况及消毒处理对材料接种后的污染状况具有直接影响。在芍药地下芽诱导中，芍药芽生长于地下，极易受外在细菌感染，一般地下芽配数层鳞片包裹，一旦发生细菌入侵则很难短时间内清除。此方法进行培育时可选用鳞片间隙较小的品种［1］。

通过研究发现：生长健康的植株污染率较低，而生长干瘪的幼芽较容易感染。健康的地下芽污染率较干瘪的地下芽低22.73%左右，褐化率低23.03%左右，死亡率低22.73%左右。所以在植育过程中应选取长势较好的地下芽，如地下芽干瘪，可经基质恢复后再行采用。植株越小越容易被彻底灭菌，但褐化率也相应增高。所以在选用外植体时，应综合污染率及褐化率进行考虑。

在愈伤组织培养中，不同部位的污染率具有显著差异，经研究，叶片的污染率与褐化率最低，成活率在88.89%以上，叶柄的成活率为64.83%左右，在外植体的选择中，叶片和叶柄是最佳对象。在选材时间方面，6月份选材污染率在71.81左右，而春季植株萌发时段取材污染率在20.69%左右。秋季取材的污染率达到100%。

消毒剂的选择和消毒时间长短对外植体污染率、褐化率及成活率有直接影响。研究表明，以春季叶柄为外植体时，选择0.8%的氯化汞消毒6min和2%的次氯酸钠消毒25min消毒效果最好，用酒精和过氧化氢的消毒效果相对较差。而以叶片为外植体时，选择2%的次氯酸钠消毒25min消毒效果最佳，使用氯化汞和酒精的效果最差，死亡率及褐化率最高。

在愈伤组织增殖方面，生长素和细胞分裂素对愈伤组织具有不同程度的影响。在培养基中添加TDZ会促进愈伤组织增殖。TDZ是一种高效的分裂素，能促进组织增殖，但也会提高褐化率。所以在选用过程中应根据增殖效果等进行全方位的考虑。

2 褐化现象

褐化是组织培养过程中经常出现的问题，褐化的产生是由于细胞膜结构发生变化或破坏，酶与底物会结合在一起，在氧的作用下生成醌，造成褐化。引起褐化的环境主要是氧、底物、酶等。在芍药的组织培养中，不同品种的芍药其褐化的难易程度不一样。总体来说，对通过组织培养培育观赏用的芍药而言，外植体的褐化主要受花型衍化的影响，花型衍化程度越高，越容易褐化［2］。但花形原始植株一般观赏程度较低，所以在花型的挑选中应从这方面入手。

通过比较，在取材时间方面，春季3月份左右取材的褐化度最低，而在秋季10月份左右取材的褐化度最高。随着取材时间的变化，外植体也就相对成熟，植株体内酚氧化酶具有较高的活性，对外界侵害的抵抗力较低，容易发生褐化。所以可选在3月份取材。

在转接时间上，植物受损24小时内，正是植物多酚氧化酶的活动时期。受伤后，植物体内多酚氧化酶的活性逐渐增高，同时酶的合成需要一定的时间，约在伤后6小时达到峰值。随着伤口愈合，酶的活性逐渐降低，会在24小时候恢复到正常水平，所以应在此时应快速将植物转移至新鲜的培养基中，脱离外界环境的干扰［3］。过早培育达不到预期效果，过晚培育会拉长植株的暴露时间，均达不到理想状态。

结语：本文介绍了芍药两种组织培养的方法，并通过实验为芍药组织培养中外植体污染、褐化研究等方面提供了具体的试验数据。在芍药组织培养中，芍药品种、外植体取材部位和时间、消毒剂及外植体消毒时间的选择、培养基中激素的选择等都会影响植株的污染率、褐化率及成活率，所以在培养过程中应加强对相关因素的控制。

［1］陶爱芬，陈娴娴，祁建民，方平平，林荔辉，徐建堂，张立武，吴建梅，林培清.外源硒及脯氨酸对菜用黄麻生长和生理特性的影响［J］.中国麻业科学，2015，05：239-245.

［2］刘娇.香蓼（Polygonumviscosum）繁殖方法及精油主成分鉴定研究［D］.东北林业大学，2014.

［3］时颂，李青，赵霜，戴思兰，李娜娜.不同切花菊品种及处理对愈伤组织诱导和分化的影响［J］.东北林业大学学报，2013，01：77-81.

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1674-2060（2016）02-0042-01

蒋桃（1980—），男，湖南衡阳人，中药生物技术专业，硕士研究生，研究方向：中药质量评价、职业教育。