白鲜不定根诱导中生长素种类和浓度的优化

董睿 南桂仙

摘 要 为了进一步理解和优化白鲜不定根的诱导，以及实现白鲜的高效繁殖，概述了白鲜的基本信息、不定根与生长素的定义及作用，从生物学特性、生态环境和自然分布、生长周期和生长习性3方面详细分析了白鲜的生理生态特性，重点讨论了生长素种类和浓度对不定根诱导的影响，总结了生长素种类和浓度在白鲜不定根诱导中的重要性，并展望了未来白鲜不定根的研究和应用前景。

关键词 白鲜；不定根；生长素；诱导

中图分类号：S567.239 文献标志码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.20.007

近年来，由于过度采集和环境破坏，野生白鲜资源正在逐渐减少，这使得如何保护和高效利用白鲜资源成了一个重要的课题。因此，本研究旨在通过对生长素种类和浓度的优化，探讨其在白鲜不定根诱导中的作用，为白鲜的人工繁殖技术提供科学的依据，推动保护和利用白鲜资源工作顺利开展。

1 白鲜的概述

白鲜（Dictamnus dasycarpus）别名白羊鲜、金雀儿椒、山牡丹，为芸香科白鲜属唯一种，多年生草本植物，因其味道如同羊膻，根皮为白色又可入药，所以有白鲜皮、白膻之称。白鲜具有清热、燥湿、祛风、止痒等功效，主要用来治疗皮肤炎症、湿疹、风疹、疥癣及皮肤瘙痒等，还可以起到抗肿瘤、抗氧化、抗炎抗菌、抗过敏的作用[1]。古书记载白鲜有浓烈香气。可内服煎汤，研磨成粉外敷。使用时应注意脾胃虚寒者慎用，否则会加重体内的炎症。

1.1 白鲜的化学成分

白鲜的主要化学成分有挥发油类。何钦等采用水蒸气蒸馏法和GC-MS联用技术对白鲜皮挥发油类的成分进行鉴定，从中分离出36个化学成分，研究得出白鲜皮挥发油以烯类成分为主[2]。生物碱类是白鲜中的主要活性成分，截至当前在白鲜中发现的生物碱类成分有白鲜碱、茵芋碱等。白鲜皮中的柠檬苦素类化合物主要包括黄柏酮、梣酮、吴茱萸内酯。降解型柠檬苦素类化合物为梣酮，高度氧化柠檬苦素类化合物为吴茱萸内酯、黄柏酮。郭茜茜等首次在白鲜根皮中发现了1个新的柠檬苦素类化合物，并把它命名为kihadaninD[3]。刘冬等对白鲜皮多糖（Cortex Dictamni polysaccharides，CDPS）进一步分析获得了白鲜皮多糖组分CDPS-1，α型糖苷键为CDPS-1的主要成分，由葡萄糖、鼠李糖、岩藻糖、木糖、半乳糖组成，研究得出白鲜皮多糖有较好的抗敏功效[4]。

1.2 白鲜的药理作用

白鲜皮可用来治疗风热伤络证、过敏性紫癜、皮肤瘙痒，还可祛风清热，活血化瘀。林丽云等通过验证和分析并对白鲜皮中的主要成分进行有效调控，发现汉黄芩素是其有效活性成分，多种基因的表达可降低炎症水平，从而治疗银屑病[5]。周莲宝等研究发现白鲜皮中的黄柏酮是影响儿肤康搽剂产品质量的主要成分，具有祛风止痒、清热除湿的作用[6]。蒋屏等为挖掘中医药治疗儿童过敏进程相关疾病症候及用药规律，发现在治疗特应性皮炎中应用较多的成分有白鲜皮[7]。

2 不定根与生长素的定义及作用

2.1 不定根

在植物生理学中，不定根是指在特定的生理和环境条件下，诱导植物体内的非根部组织，使其发生分化形成新的根部结构。这种机制在无性繁殖中扮演着关键的角色，对于增强植物的遗传多样性和生存能力有着重要的意义。

通过人工控制环境条件和生理刺激，来诱导植物形成不定根，以实现高效的无性繁殖。这种方式不仅可以大大提高植物的生长速率和繁殖效率，还可以有效保存植物的遗传特性，为稀有植物种质资源的保护和利用提供了有力的工具[8]。

2.2 生长素

生长素是一类能促进植物细胞分裂和伸长、影响植物形态发生的重要激素。它在植物的生长发育过程中起到关键的调控作用，包括细胞分化、分枝形成、花序发育、果实成熟等方面。此外，生长素也是诱导植物形成不定根的重要因素，不同种类和浓度的生长素对不定根的诱导效果有显著的影响。

生长素的作用主要通过影响植物细胞的生理活动来实现，如促进细胞分裂、调控细胞代谢、改变细胞壁的物理性质等。不同种类的生长素对植物生长的影响方式和程度存在差异，这就为调控生长素种类和浓度来优化植物生长提供了可能。

3 白鲜的生理生态特性

3.1 白鲜的生物学特性

白鲜植株具有较浓烈的香味，高度为30～100 cm，根歪斜生长，颜色呈淡黄白色，肉质粗长，侧根较多；茎直立，基部木质化；叶互生，奇数羽状复叶，在茎段较为密集，叶尖呈锐角，叶缘为锯齿状，表面有绒毛，长3～10 cm，宽1～4 cm。顶生总状花序最长可达30 cm，花瓣有5片，颜色分别为白色带有粉红条纹，或粉色带有紫红条纹，倒披针形，长2.0～2.5 cm，宽5.0～8.0 mm；花柱细长如丝，呈弯曲状，伸出花瓣之外；果实成熟后沿腹缝裂开为5个果瓣，种子为黑色近似圆球形，表面富有光泽，触感光滑[9]。

3.2 白鲜的生态环境和自然分布

全世界分布的野生白鲜大致为5种，在我国白鲜主要分布在东北三省（黑龙江省、吉林省、辽宁省）、河北省、内蒙古自治區、新疆维吾尔自治区等，朝鲜、俄罗斯（远东地区）也有分布。白鲜多生长于丘陵土坡、向阳山坡，平地灌木丛中或草地上较为常见。适应能力较强，较耐严寒和干旱，但不耐水涝，喜光照。白鲜对土壤的要求较为特殊，一般选择沙质土或砂壤土，以中性或微酸性的土壤为宜。此外，白鲜对土壤中的有机质含量也有较高的需求[10]。

3.3 白鲜的生长周期和生长习性

白鲜的生长周期较长，一般需要2～3年的时间才能够从种子生长为成熟的植株。白鲜的生长习性主要体现在其对环境条件的需求和适应上。白鲜喜欢温暖湿润的环境，对温度的需求比较高，一般在15～30 ℃的范围内生长良好。此外，白鲜对光照强度也有一定的需求，喜半阴半阳的环境，但也可以在全日照的条件下生长。

4 生长素诱导不定根的研究

4.1 生长素种类

生长素的调控对白鲜等药用植物的不定根起着决定性的作用。目前，最常用的生长素主要有吲哚丁酸（IBA）、吲哚乙酸（IAA）和萘乙酸（NAA），它們会影响不定根的发育和形态。其中，虽然IAA既是最丰富的天然生长素，又是首个用来促进茎段外植体不定根发生的植物激素，但在无性繁殖中更倾向于使用稳定性偏高的IBA[11]。以白鲜的外植体为例，单一生长素诱导不定根的效果一般，而组合使用生长素时外植体茎段处会先形成愈伤组织再慢慢分化出少许的不定根。这表明，选择合适的生长素对于白鲜不定根的诱导是极其重要的。但由于植物本身的特性，不同植物所需要的生长素存在一定差异。李文杰等以欧洲缬草无菌苗的茎、叶为外植体诱导不定根，研究结果表明最利于欧洲缬草茎段不定根的生长素为0.5 mg·L-1的萘乙酸[12]。卜程洪等发现IBA诱导樟叶越桔不定根的效果比NAA好，适宜浓度的IBA对樟叶越桔不定根生长比较有利[13]。华温馨研究了三七不定根诱导，实验结果表明最适宜诱导三七不定根的生长素组合为IBA、NAA和KT，不定根长势较好[14]。韩伟以淫羊藿的愈伤组织为外植体诱导不定根，实验得出最有利于淫羊藿不定根的生长素为NAA、IBA、IAA和6-BA组合，诱导出根率为90.71%[15]。

4.2 生长素浓度

生长素的浓度也会显著影响白鲜不定根的诱导效果。一般来说，适宜的生长素浓度能够促进白鲜不定根的形成。刘懿萱等探究出最适宜纸荚豆不定根的生长素为3 mg·L-1的IBA，当IBA浓度为5 mg·L-1时不定根数目明显减少[16]。赵洋等研究得出适合白花桔梗不定根的最佳生长素为0.3 mg·L-1的IBA，此时干重和根数都高于其他浓度[17]。杨东方对北柴胡的侧芽茎段进行不定根诱导，研究得出IBA浓度为0.5 mg·L-1时更适合北柴胡不定根的生长[18]。由此得出，过高的生长素浓度会影响细胞的正常生长；过低的生长素浓度则可能无法达到诱导效果。因此，确定合适的生长素浓度对于白鲜不定根的诱导是非常关键的。

4.3 生长素诱导效果对比

在不同的生长素中，吲哚丁酸、吲哚乙酸和萘乙酸组合对白鲜不定根的诱导效果较好，能够在较短的时间内诱导形成不定根。但是单一的生长素如吲哚乙酸诱导白鲜根部的不定根效果较差，它会抑制细胞分裂和改变细胞的生理状态，严重的会导致不定根无法生长。不同种类的生长素在白鲜不定根诱导中发挥着不同的作用，只有选择适合的生长素或组合使用，才能达到诱导不定根的最佳效果。

5 结论

生长素种类和浓度是决定白鲜不定根诱导效果的关键因素。不同种类和浓度的生长素，对不同植物的不定根诱导效果都是不同的。只有选择适宜的生长素种类和浓度才会有效诱导白鲜不定根的形成。

目前，虽然对白鲜不定根培养有了初步的了解，但仍有许多未知的问题需要进一步探究，例如，生长素如何影响白鲜细胞的生物学行为，以及不同的生长素如何相互作用等。此外，还需要进一步优化不定根的培养方法，以提高其效率和成功率。在未来，随着科技的发展，有望利用不定根的诱导和培养技术，实现白鲜的大规模繁殖，从而满足其在药用、观赏等方面的需求，同时为保护和利用这一重要的植物资源提供新的可能。

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