人工种植金线莲(金线莲组培快繁技术进展)

金线莲组培快繁技术进展

苏 菲

金线莲种子的微小和结构的不完整性都限制了其萌芽，在自然条件下需与某种菌根真菌共生，待其将胚细胞中淀粉转化为果糖、蔗糖、多糖等可溶性糖时才能得以萌发，且萌发率极低。若采用分根或扦插繁殖，则耗时长且繁殖系数低，而且与药材争夺原料，因此目前大规模种植以组培繁殖为主。

1 外植体选择 在金线莲生长时期选择长势旺盛、根系发达、无病虫害的健壮植株，通常剪取叶片、茎、不定芽等作为组织培养的外植体材料。剪取的外植体大小要适宜，选材部位一般为生长能力较强的幼嫩部位。冯亦平等通过对外植体的筛选发现，将茎段切成厚度为2mm的小片（即茎片）是组培快繁的最佳外植体，诱导率高（可达到70%）、诱导周期短（约30d）、愈伤组织质优。以1～2cm带节茎段为外植体，可不经愈伤组织阶段直接诱导出不定芽，周期较短（20～40d），是多数研究者在研究组培快繁时的首选材料。以0.5cm2幼嫩叶片为外植体，即使通过大 量 试 验 筛 选 出 了 最 佳 培 养 基 ，但 诱 导 率 极 低（仅33.8%），且脱分化形成愈伤组织的周期较长（约90d）。因此，在规模化生产中，叶片不宜作为快繁外植体的首选，与许晴等的研究结果一致。但许晴等的研究结果还表明，不定芽诱导愈伤组织形成的概率最高（可达96.67%），分析其原因，可能是因为相较于叶片、茎等材料，不定芽的分生组织更发达，持续分裂能力更强。

2 外植体消毒 野外或田间取材的外植体通常都附着各种微生物和灰尘，因此对外植体消毒是不可或缺的环节。消毒不仅要达到杀灭微生物的效果，还要保证材料的生理活性。阚世超等通过比较多种消毒方法对金线莲启动培养的影响，发现氯化汞浓度及其消毒时长是决定污染及褐变程度的关键。阚世超等认为，按以下流程清洗消毒的效果最佳：先用软毛刷洁净材料表面，放入罩有纱布的烧杯，流水冲洗30min左右，取出置于超净工作台，用75%酒精消毒30s，0.15%氯化汞溶液中振荡消毒4min，最后用无菌水清洗至无处理液残留即可。

3 无菌繁殖体系建立 将消毒后的外植体在超净工作台酒精灯火焰旁切成适宜大小。通常情况下，茎段切成2cm左右，叶片0.5cm2，再用消毒后冷却的接种工具将其转移到事先备好的培养基上。除以种子为外植体的情况外，组培快繁一般可归为3种途径：（1）以叶片、茎片、不定芽等为外植体脱分化产生愈伤组织，再诱导芽的分化和根的形成；（2）以茎段等为外植体，不经愈伤组织阶段直接诱导出不定芽；（3）一步成苗：以茎段等为外植体，在一定条件下直接培养得到达到移栽标准的完整植株，此过程无需转瓶，污染率得到有效控制。诱导愈伤组织或不定芽的基本培养基，其添加物主要分为2种类型：植物生长调节剂和天然复合物。许晴等通过设计3因素（NAA、BA、KT）3水平的正交试验，极差分析得出：NAA是诱导不定芽产生愈伤组织的最关键激素，且最佳培养基为MS+0.5mg/L NAA+4.0mg/L BA+0.3mg/L KT。激动素KT能促进细胞分裂，可增强BA的使用效果，因此适量KT可明显促进愈伤组织产生。杨清林等对台湾金线莲丛生芽的诱导研究表明，最适宜的外植体部位是基部茎段，其次为中部茎段，顶芽在初期（30d）仅伸长生长而不进行丛芽分化，究其原因，可能是因为不同部位茎段受顶端优势的影响程度不同，即它们在接种前已存在内源激素的差异。研究还表明，丛芽在无外源激素存在时仍可分化，但诱导倍数不及添加细胞分裂素的处理。以0.5mg/L为1个浓度梯度设置多个处理组合，起初6-BA诱导芽形成的数量随着浓度递增而升高，当其浓度达到2.0mg/L时，配合使用浓度为1.0mg/L的NAA，诱导倍数可达3倍之高，随后当其浓度再增大，丛芽诱导数量明显减少。汪佳秀在组织培养试验中筛选出一步成苗的最佳培养基为：MS培养基+10mg/L IBA、100g/L香蕉泥、2g/L活性炭、30g/L白糖、4.2g/L琼脂粉，pH5.8。

4 增殖、生根培养 将茎段等外植体诱导出的成簇的丛生芽或愈伤组织分化出的不定芽，用镊子分离，接入增殖培养基，利用增殖芽可进行生根培养。林秀莲等以茎段作为外植体，在其他成分（0.5mg/L NAA、25g/L蔗糖、6g/L 琼脂）既定的MS培养基上探究了不同浓度梯度的BA及KT配合对不定芽增殖的影响，结果显示：当BA浓度在1.5%～2.0%时，芽增殖率随KT浓度增加而增加，综合考虑芽增殖系数和植株健壮程度，认为添加2mg/L BA与1mg/L KT时丛芽增殖效果最优。增殖后的芽苗仍较矮瘦，因此壮苗环节不可忽视，此后待种苗生根方可出瓶。有研究表明，高浓度的NAA有利于生根，配合一定浓度的6-BA长势更佳，确定诱导生根的最优培养基配方为MS+0.5mg/L 6-BA+2.0mg/L NAA+60g/L香蕉泥+0.1%活性炭。

5 培养条件 在金线莲的组培微环境中，所采用光质的类型和光照强度的大小尤为重要。周锦业等研究了3种光质（红、绿、蓝光）对金线莲生长的影响，发现单色光不宜作为金线莲的组培光源，红、蓝光混合或周期性交替照射适宜金线莲生长。传统光源（如日光灯、白炽灯）存在光谱广、发热量大等缺点，LED光源除可有效规避此类问题外，还具有提供不同光质的能力，适合作为人工组培的光源。光强影响植物有机物的积累，以1000～1500lx为宜，每日光照时长控制在12h左右，组培室温控制在21～25℃较为适宜。