金铁锁组培生根培养基的初步筛选研究

和桂青，戚淑威，苏泽春，周国华，和建英，和琼姬，赵文林，陈 翠*

(1. 云南省农业科学院 高山经济植物研究所，云南 丽江 674199；2. 云南白药集团 太安生物科技产业有限公司，云南 丽江 674199)

金铁锁(PsammosilenetunicoidesW. C. Wu et C. Y. Wu)，为石竹科(Caryophyllaceae)金铁锁属(Psammosilene)多年生草本植物，又名独定子、昆明沙参、蜈蚣七、对叶七、金丝矮陀陀等，为中国西南地区特有单种属植物，主要分布于四川、云南及贵州等地[1-2]。金铁锁被列于《中国植物红皮书》珍稀濒危物种中，属于国家二级保护植物[3-4]。金铁锁具有重要的药用价值，干燥根入药，具有散瘀、止血、消炎、祛风湿等功效，主治跌打损伤、胃痛、风湿痛、创伤出血等[5-7]；金铁锁现作为云南白药、金骨莲胶囊、百宝丹、痛血康胶囊等多种中成药的原药材[8]。

目前，国内对金铁锁的研究主要集中在资源分布[9-11]、繁殖与栽培[12-14]、组织培养[15-21]、化学成分及药理作用[22-23]等方面。由于金铁锁自然生长慢、人为滥采滥挖、环境恶化及市场需求增加等方面原因，金铁锁野生资源数量急剧下降，人工栽培已成为解决这一问题的重要手段。目前金铁锁主要的繁殖方式为种子繁殖，但各地栽培资源存在着种源混杂、良种培育工作滞后、种子繁殖后代变异大、种子带病率高等问题；此外，金铁锁为无限花序，种子成熟度不同，播种后种子的出芽率不高、出苗期较长、整齐度差、种苗长势弱、病虫害多等问题亦随之而来，因此，可通过优良种源组织培养的方式获得优质金铁锁种苗来解决栽培中出现的问题。本研究通过对金铁锁组培生根培养基的初步研究，筛选出最佳的生根培养基，可为今后金铁锁组培苗的大批量生产奠定基础。

1 材料和方法

1.1 试验材料

以大理鹤庆种源的金铁锁嫩茎为组培初代繁殖材料，以MS+6-BA 1.00 mg/L+NAA 0.10 mg/L为丛生芽诱导培养基，经转接培养后的第三代金铁锁组培苗作为生根培养的供试材料。

1.2 试验方法

金铁锁组培生根试验以1/2 MS培养基为基础培养基，添加不同浓度的NAA和IBA溶液，从而筛选出金铁锁组培苗最佳的生根培养基。因此，试验采用裂区试验设计方法，设两个因素：NAA(A)、IBA(B)；每个因素设3个水平(A1、A2、A3，B1、B2、B3)；试验共计9个处理(表1～表2)，每个处理10瓶，每瓶10苗，设3个重复。于生根培养90 d后观察并记录金铁锁生根数(条)、根长(cm)、节间长(cm)并统计生根率(%)。

生根率(%)=生根的苗数/接种的总苗数×100%。

试验培养条件为：(23±2) ℃，湿度30%～40%，光照强度2000 lx，光照时间10 h/d。

表1 金铁锁不同生根培养基配比处理

2 结果与分析

2.1 金铁锁生根培养基各处理主要性状方差分析

从金铁锁生根数方差分析表(表2～表3)可以看出，因素A对生根的数量起显著作用，因素B则不显著，而两个因素的交互起极显著作用。为了探明各处理之间的差异，笔者对生根数做了进一步的Duncan多重比较：从A因素各水平间的多重比较结果得出A2与A1呈显著性差异，即当NAA浓度0.15 mg/L与0.10 mg/L呈显著性差异；处理A1B1与A2B3、A2B1呈显著性差异，即NAA浓度为0.10 mg/L时，IBA浓度为0.10 mg/L与0.20、0.15 mg/L时呈显著性差异；在A2B2与A2B3、A2B1呈极显著差异，即当NAA浓度为0.15 mg/L时，IBA浓度为0.15 mg/L与0.20、0.10 mg/L时呈显著性差异。从处理组合间的比较可得出，处理5(A2B2)的生根数为4.75，在0.05水平上与其他8个处理呈显著差异，在0.01水平上与处理9、3、8、4、2呈极显著差异。

由金铁锁生根率的方差分析表看出，因素A和B对生根率的影响均不呈显著性差异，而两个因素的交互起显著作用。从Duncan多重比较结果可得出：在A2下，B2与B3、B1呈显著差异，与B1呈极显著差异，即当NAA浓度为0.15 mg/L时，IBA浓度为0.15 mg/L与0.20、0.10 mg/L呈显著性差异，与0.10 mg/L呈极显著性差异。从处理组合间的比较可看出处理5的生根率最高，为96.47%，与处理6呈显著差异，与处理8、3、4、2呈极显著差异。

由金铁锁根长的方差分析得出A、B及A×B交互均不呈显著。由Duncan多重比较得出，仅A2下，B2与B3、B1呈显著性差异，即说明当NAA浓度为0.15 mg/L时，IBA浓度为0.15 mg/L与0.20、0.10 mg/L时呈显著性差异。进而分析各处理组合间的差异，处理5的根长为8.55 cm，与处理3、1、7、4呈显著性差异；除处理5外，其余8个处理间均差异不显著。

由金铁锁节间长方差分析及Duncan多重比较结果可得出，主因素A、因素B对金铁锁节间长起极显著作用，而A×B交互则起显著作用。当NAA浓度在0.10～0.15 mg/L之间时期影响是不显著的，当浓度增加到0.20 mg/L时，NAA浓度对节间长作用是比较显著的。当IBA浓度为0.10 mg/L和0.20 mg/L时，IBA浓度对节间长的作用极显著高于0.15 mg/L。分析各处理组合间的差异可得出处理8、2、5与处理3呈显著差异，与6、4、1处理呈极显著差异。

2.2 金铁锁生根培养基各处理主要性状评价

从金铁锁生根培养基各处理的生长性状的感官评价(表4)可以看出，不同的培养基配方对金铁锁的生长产生不同的影响。除了处理2、5、8、9外，其余的处理苗色均出现黄绿；处理2、5、8无黄化苗，处理9的黄化苗很少，处理3的黄化苗最多；处理2、5、8无毛状根，而处理3、6的毛状根很多。从根系生长情况(图1)来看，处理5的生根数最多，根长最长；处理9根系生长粗壮，有主根，根较长。

表2 因素A、B及各个组合处理间多重比较

注：小写字母表示达到5%显著性水平；大写字母表示达到1%极显著性水平。

表3 金铁锁各性状方差分析结果

注：“*”表示达到5%显著性水平；“**”表示达到1%极显著性水平。

表4 金铁锁生根培养基各处理生长性状的感官评价

注：“+”表示各苗色所占的比例。

图1 金铁锁根系生长情况(90 d)

3 结论与讨论

3.1 结论

从金铁锁生根数、生根率、根长、节间长的方差分析及Duncan多重比较结果可得出，处理5(A2B2)的生根数为4.75条，在0.05水平上与其他8个处理呈显著差异；在0.01水平上与处理9、3、8、4、2呈极显著差异；其生根率最高，为96.47%，与处理6呈显著差异，与处理8、3、4、2呈极显著差异；根长最长，为8.55 cm，与处理3、1、7、4呈显著性差异，除处理5外，其余8个处理间均差异不显著；处理5节间长较短，为2.39 cm，与处理3呈显著差异，与6、4、1呈极显著差异。较短节间长有利于有效转接数的提高，且较短节间长的金铁锁植株感官评价为植株苗壮、长势好。

从金铁锁的生长性状感官评价可得出：处理2、5、8、9苗色均为深绿；处理2、5、8无黄化株，无毛状根；处理9黄化株及毛状根很少，主根粗壮。将处理2、5、8、9的根系生长情况与表2中的生根数及生根率结合起来可得出，处理5的生根数及生根率均最高。

因此，本研究认为金铁锁最佳的生根培养基为处理5(A2B2)，其配方为1/2 MS+NAA 0.15 mg/L+IBA 0.15 mg/L。

3.2 讨论

金铁锁生根培养过程中，出现两种根：生于培养基表面的毛状根和生于培养基内的根，其中以培养基内的根为主。不同处理生根培养基所产生的毛状根差异明显，多数培养基产生的毛状根少，处理2、5、8无毛状根，而处理3、6的毛状根很多，从而可推断出IBA的浓度会影响毛状根的数量，当IBA浓度为0.15 mg/L时不利于毛状根的形成，而低浓度或高浓度时都会有毛状根的形成。有研究表明，用农杆菌诱导金铁锁外植体通过液体培养产生毛状根，利用毛状根培养的方式获得天然活性成分[24-26]。因此，可进一步探究IBA浓度对金铁锁毛状根形成的影响。同时，气生根对金铁锁组培苗移栽后的生长状况的影响有待进一步研究。

本试验的研究结果与陈杰等[15-16,19,21]的研究的最佳生根培养基配方不尽相同，虽均采用了植物生长调节剂NAA和IBA，但浓度配比不同。陈杰等[15]的最佳生根培养基为1/2 MS+NAA 0.15 mg/L+IBA 0.10 mg/L，生根率为95%；李斌等[16]与杨泽雄等[21]的最佳生根培养基相同，均为1/2 MS+NAA 0.10 mg/L+IBA 0.30 mg/L+活性炭0.3 g/L，而生根率分别为91.7%、89.6%；戚淑威等[19]的最佳生根培养基为1/2 MS+NAA 0.10 mg/L+IBA 0.30 mg/L，生根率为93%。从生根率上看，本试验的生根率最高，为96.47%。从NAA和IBA的浓度配比上看，NAA浓度较李斌、戚淑威、杨泽雄等的研究结果高0.05 mg/L，IBA浓度则低0.15 mg/L；与陈杰等研究结果的NAA浓度相同、IBA浓度则高0.05 mg/L。因此，在优化金铁锁生根培养基配方方面，本研究能够实现以较低浓度的NAA和IBA浓度配比来达到较高的生根率的目的。