野生艾蒿的组织培养

杨 莹， 吴 琼， 徐 碧 莲， 刘 志 文

( 大连工业大学 生物工程学院, 辽宁 大连 116034 )

野生艾蒿的组织培养

杨 莹， 吴 琼， 徐 碧 莲， 刘 志 文

( 大连工业大学 生物工程学院, 辽宁 大连 116034 )

为了保护野生艾蒿资源，以带有侧芽生长点的野生艾蒿茎切段为材料，采用植物组织培养方法，对艾蒿茎切段的分化和生根培养进行了研究。结果表明，0.1%的HgCl2浸泡6～8 min对艾蒿茎切段灭菌有较好的效果。6-BA和IAA分别是艾蒿茎切段芽诱导和生根培养理想激素，而茎切段在MS+0.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L IAA的培养基上培养，侧芽能较好萌发生长，生根多并且快，21 d时的增殖系数可达8～15倍。

艾蒿；组织培养；生根；快繁

0 引 言

艾蒿富含人体生命所必需的蛋白质、氨基酸、多种维生素和矿物质，使得艾蒿具有良好的食用性和饲用性[1-2]。此外，还具有黄酮、挥发油、桉叶烷和三萜类等多种重要的化学物质，每一类化学物质又包含多种组分，具有多种药用价值，因而艾蒿也是最具应用潜力的药用植物之一[3-5]。多年来由于人们大量采集，采集时一般连根拔起，使得在野生条件下只能通过根茎进行繁殖的艾蒿繁殖困难，因此野生资源迅速减少[6]。

目前，对于艾蒿的研究多集中于其药用成分分析与提取方面[7-9]，少见对艾蒿组织培养研究的报道[10-11]。为保护野生资源，探索快速繁殖艾蒿的方法，以满足人们的不同需求十分必要。本试验应用组织培养的技术，利用野生艾蒿的茎切段进行诱导培养，确定快繁的最佳实验条件，以期保护野生艾蒿资源，为艾蒿的综合利用及食用和药用等提供原料。

1 材料与方法

1.1 材料灭菌处理

将采集的艾蒿剪除叶片，用自来水冲洗茎段，除去泥沙等杂物，再将材料剪切成1～2 cm的带侧芽小段。置于75%酒精浸泡30 s，再用不同浓度HgCl2溶液中浸泡不同时间，期间搅拌4～6次，共设8个处理。最后无菌水冲洗3～4次，并用无菌滤纸吸干，将茎切段接入MS培养基，每瓶接2～3段，以获取无菌材料。

1.2 细胞分裂素对侧芽生长的影响

将无菌成活的茎切段分别转接至含有6-BA、激动素(KT)和玉米素(Z)的MS培养基上进行分化成芽培养，均分别设置0.25、0.50、0.75和1.00 mg/L 的4种浓度处理。

1.3 生长素对生根的影响

将具分枝无菌嫩茎切成长1～2 cm、具有顶芽或侧芽分枝的嫩茎段，接种到0.25 mg/L的IAA、IBA、NAA和2,4-D的MS培养基中进行生根培养。

1.4 不同IAA浓度对生根的影响

将材料分别接种于为0.25、0.50、0.75和1.00 mg/L 的IAA培养基上，进行嫩茎段的生根培养效果试验。

以上3组试验均以不加激素的MS培养基为对照(CK)，重复3次。

1.5 培养条件和数据分析

所有材料接种后置于光照培养箱内培养，温度设在(25±3) ℃，湿度70%，日光灯连续光照12 h/d，光强3 000 lx的条件下培养。

每5～7 d观察一次，对试管苗死亡率、茎高、生根数和平均根长等参数进行统计，并取其平均值为性状值。

2 结果与讨论

2.1 HgCl2质量分数及灭菌时间对外植体灭菌效果的影响

从表1中可以看出，HgCl2的不同质量分数和灭菌时间对外植体感染率和存活率存在较大差异。外植体无论是用0.1%还是0.2% HgCl2灭菌，随着浸泡时间的延长，感染率降低，死亡率上升，而存活率在处理6和8 min最高。由于HgCl2是一种剧毒物质，即使在HgCl2处理完后，用无菌水冲洗4～6次，仍然有少量残留在外植体上，导致外植体死亡，如图1所示。因此选择HgCl2质量分数为0.1%，时间为6～8 min效果最好。

2.2 细胞分裂素对分化培养的影响

不同种类和浓度细胞分裂素培养21 d，对分化培养的影响结果如表2所示。由表2可知，不同浓度的3种细胞分裂素均能促进艾蒿侧芽的生长，但效果最好的是6-BA。此外生长速率与分裂素质量浓度有关，6-BA质量浓度为0.5mg/L时较好，一定浓度的6-BA能显著提高芽的高度，平均高度可达3.3cm，且有较多的侧芽，高浓度则呈一定的抑制作用。

表1 不同HgCl2质量分数和处理时间对生长指标的影响

Tab.1 The effects of HgCl2concentration and treatment time on growth indexes

组别w/%t/min处理数量染菌率/%死亡率/%存活率/%10.149846.914.338.820.1610139.619.840.630.187834.623.142.340.1107522.641.336.150.249643.816.739.560.268734.425.340.370.288224.436.539.180.2108321.742.236.1

(a) 根部

(b) 茎部

图1 不同HgCl2质量分数和处理时间对植物根部和茎部的影响

Fig.1 The effects of HgCl2concentration and treatment time on roots and stems

2.3 生长素对分化芽生根的影响

不同培养基中分化芽在7d内均开始生根，添加IAA的培养基中生根较早，最早为5 d。培养28 d后的结果如表3所示。由表3可见，添加IAA的培养基诱导生根能力最强，生根率达到88.5%，而2,4-D的效果最差。

表2 不同种类和浓度的细胞分裂素对分化芽的影响

表3 不同生长素对分化芽生根的影响

分别以IAA和2,4-D诱导生根，效果对比图如图2所示。从图2可以看出，IAA诱导的平均生根数多，根长而粗，长势良好，并有许多侧根(图2(a))。2,4-D的培养基诱导生根效果差，有较多的下端膨大，形成根相对较难(图2(b))。结果表明，IAA更有利于分化芽生根。

(a) IAA

(b) 2,4-D

图2 生长素IAA和2,4-D诱导生根对比图

Fig.2 The pictures of IAA and 2,4-D on rooting induction

2.4 不同质量浓度的IAA对生根的影响

由表4可以看出，一定浓度的IAA培养基能较好地促进根的生长，生根率较高，根数也较多。其中质量浓度为0.5 mg/L的效果最好，质量浓度高于0.75 mg/L反而抑制生长，生根数较少，且形成的根一般短而粗，较难形成侧根，根系的表面积较小，影响其对营养的吸收。

表4 不同质量浓度IAA对生根的影响

2.5 快繁体系的建立

培养基成分对组织细胞生长和次生代谢具有重要影响[12]。将茎切成长1 cm左右带一个芽的茎切段接种在MS+IAA 0.5 mg/L+6-BA 0.5 mg/L 的培养基上。如图3所示，21 d后茎切段可长到5～6 cm，茎秆粗壮，且有4～8个侧枝，生根速度快并且多，根系的表面积较大，增殖系数可达8～15倍。

图3 组织快繁效果图

3 结 论

0.1% HgCl2对艾蒿茎段外植体材料浸泡6～8 min灭菌的效果最佳。HgCl2浸泡时间较短时，外植体感染率高；时间过长，存活率降低。这可能是由于浸泡时间过长，HgCl2侵入外植体较多，Hg2+植物体产生毒害造成的。

细胞分裂素的生理作用主要是引起细胞分裂，诱导芽的形成和促进芽的生长，促进根芽分化，与植物生长素有协同作用。对大多数植物来说，生长素类物质在生根培养中具有诱导基部根原基形成的作用。研究结果表明，在诱导艾蒿芽生长和根的形成的激素效果最好的分别是0.5 mg/L 6-BA和IAA，获得了艾蒿优良试管苗。

虽然目前已有许多关于菊科蒿属植物组织培养的报道，但有关艾蒿组织培养的报道尚未见[13-15]。本研究成功探索出艾蒿生长点分化及试管苗生根的最佳条件，建立艾蒿快繁体系，为实现艾蒿野生资源的保护、栽培对种苗的需求和基因库的建立奠定了技术基础。

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The tissue culture of wildArtemisiaargyi

YANG Ying, WU Qiong, XU Bilian, LIU Zhiwen

( School of Biological Engineering, Dalian Polytechnic University, Dalian 116034, China )

To protect wildArtemisiaargyiresources, axillary bud differentiation and rooting with the stems ofArtemisiaargyias explant materials were conducted by tissue culture technique. The results showed that the explants sterilized with 0.1% HgCl2for 6-8 min played a satisfactory sterilizing effect. 6-BA and IAA were the optimum hormone for differentiation and rooting of tube seedlings, respectively. The ideal rapid propagation medium was MS+0.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L IAA, in which the buds could grow more vigorously and the root grow more quickly, and could be proliferated by 8 to 15 times cultured for 21 days.

Artemisiaargyi; tissue culture; rooting; rapid propagation

2015-09-14.

辽宁省自然科学基金项目(2015020682).

杨 莹(1984-)，女，硕士研究生；通信作者：刘志文(1972-)，男，副教授.

Q813.1

A

1674-1404(2017)02-0092-04

杨莹,吴琼,徐碧莲,刘志文.野生艾蒿的组织培养[J].大连工业大学学报,2017,36(2):92-95.

YANG Ying, WU Qiong, XU Bilian, LIU Zhiwen. The tissue culture of wildArtemisiaargyi[J]. Journal of Dalian Polytechnic University, 2017, 36(2): 92-95.