野生豆瓣菜嫩莖無性系建立的研究

摘要：以野生豆瓣菜的嫩莖為外植體，在附加不同濃度的BA、IAA、NAA和2，4-D的MS培養基上進行離體培養。結果表明：誘導豆瓣菜的嫩莖形成愈傷組織的最佳培養基為MS+BA0.5mg/L+2，4-D1.5mg/L；誘導愈傷組織分化的最佳培養基為MS+BA0.5mg/L；分化不定苗生根的理想培養基是1/2MS+IAA0.2mg/L；試管苗移栽和扦插的最佳基質是爐灰渣；地栽試管苗具有較抗寒、抗逆性強的特點。

關鍵詞：豆瓣菜；愈傷組織；無性系

中圖分類號：S647文獻標識碼：A文章編號：1006—6500(2008)01—0017—04

豆瓣菜(NaturtiumofficinaleR.Br.)屬于十字花科、豆瓣菜屬，多年半水生草本植物。豆瓣菜葉色濃綠，成卵圓形或近圓形，似豆瓣狀，故稱“豆瓣菜”，又稱西洋菜、水田芥等，因其莖葉味清香而略帶有辣味，并具有清熱解毒、潤肺止咳、利尿等療效，因此成為人們喜食的蔬菜，需求量不斷增加。廣州、廣西等地除了野生外，也作為蔬菜栽培。近年來，遼寧南部地區的菜農從廣州引進種子進行栽培，獲得了較好的效益。但由于不耐寒、露地栽培不能越冬等問題無法大面積推廣。從黑龍江采集的野生豆瓣菜種子，少量種植證明，這種野生豆瓣菜與廣州栽培的豆瓣菜相比，具有耐寒和易于栽培等特性。但卻不易獲得種子。因此，我們以野生豆瓣菜的嫩莖為材料，進行了組織培養研究，以期建立起豆瓣菜的無性系。

1 材料和方法

1.1 材料

將田間生長非常旺盛的豆瓣菜嫩莖采回來后，用自來水振蕩洗滌4次，每次持續約1min。接著用0.05％安利洗滌劑振蕩洗滌2～3min，再用自來水漂洗至泡沫消失時轉移到超凈工作臺上，加70％酒精滅菌10～20s，迅速倒入無菌水，洗滌3次，再加0.05％HgCl₂振蕩滅菌1min后，加入等體積無菌水，繼續振蕩滅菌10min，最后用無菌水振蕩洗滌5次，即獲得無菌材料。

1.2 培養條件

以MS或1/2MS為基本培養基，附加不同種類不同濃度不同配比的BA、IAA、NAA和2，4-D。以MS為基本培養基加蔗糖30g/L，以1/2MS為基本培養基加蔗糖15g/L。培養基強度為180g/cm²，pH5.8～6。培養溫度15～25℃，光照強度2000～3000lx，光照時間10-12h/d。

2 結果與分析

2.1 嫩莖愈傷組織誘導培養

將無菌嫩莖剪成0.5cm左右的莖段后，接種到以MS為基本培養基，附加不同種類不同濃度植物激素的培養基上，進行愈傷組織誘導培養，60d觀察統計結果。由表1可見，在不加生長素和只加BA濃度分別為0.5，1，1.5，2mg/L的培養基上，豆瓣菜的嫩莖不能誘導形成愈傷組織。而在含上述濃度BA培養基上，再分別加入1.5mg/L的NAA或2，4-D，豆瓣菜的嫩莖均能誘導形成愈傷組織，愈傷組織的誘導率為65％～95％。在BA0.5mg/L，2.4-D1.5mg/L的6號培養基上誘導的愈傷組織，不僅顏色鮮綠，而且呈直徑為0.1cm左右的顆粒狀，經過50d的培養，1個外植體可以形成150～250個淺綠色的愈傷組織顆粒。這樣的愈傷組織具有較強分化能力，連續繼代18代，所形成的愈傷組織不僅外觀上保持不變，而且每代每個愈傷顆粒都可以繼代培養形成60～110個基本一致的顆粒。這說明MS+BA0.5mz/L+2，4-D1.5mg/L是誘導豆瓣菜嫩莖形成具有分化能力愈傷組織的理想培養基。

2.2 愈傷組織的分化培養

把在6號培養基上誘導的顆粒狀愈傷組織，接種到附加不同濃度BA、IAA和NAA的MS培養基上，進行分化培養。

由表2可見，在同時含有生長素NAA或IAA和細胞分裂素BA的培養基上愈傷組織不能分化，而在不含任何激素和只含BA的培養基上，愈傷組織可以分化。在12號培養基上的分化率達100％，而且分化的不定苗長勢好。這說明MS+BA0.5mg/L這一培養基是豆瓣菜愈傷組織分化理想培養基。

2.3 不定苗的生根及試管苗生根繼代培養

將在12號培養基上誘導出的高0.5cm以上的不定苗從基部剪下，接種到以MS或1/2MS為基本培養基，附加濃度為0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0mg/L的IAA生根培養基中。20d后觀察表明，以1/2MS為基本培養基的生根效果好于MS。在1，2MS+IAA0.2mg/L的培養基上平均生根數為9.4條/株，生根率達100％，而且植株生長旺盛，株高為6cm左右；由此說明，I/2MS+IAA0.2mg/L是豆瓣菜生根培養的理想培養基。把生根苗剪成長1～2cm、具有1個生長點和1片正常葉子的莖段(每株生根苗可以剪成3～4個莖段)后，接種到生根培養上，20d又能長成株高4～6cm的健壯試管苗。在進行生根繼代培養時，被剪段的生根試管苗下部保留1個生長點和1片正常的葉片，繼續進行培養，若不污染，一次接種生根試管苗，70～80d可以培養4代生長旺盛的有效試管苗。

2.4 試管苗的移栽與扦插

將生根試管苗培養瓶打開瓶塞，在光照約4000～5000lx的條件下煉苗3～4d后取出，再用清水洗去基部的培養基，一部分整株移栽到園土、黃土、河沙和爐灰渣四種不同的基質中，另一部分剪成高2cm左右、上端有芽有葉的莖段，扦插到與移栽苗相同的基質中。20d后統計觀察證明：以爐灰渣為基質，移栽成活率為98％以上，扦插苗的成活率為96％以上。扦插苗成活初期植株長勢較弱，后期植株的各種性狀及長勢與移栽苗一致，試管苗扦插的方法能使繁殖速度提高2倍左右。田間觀察表明，與常規無性繁殖苗相比，移栽和扦插的豆瓣菜試管苗都具有抗寒性強、生長旺盛、根系量大等特點。經過3年的小批量試驗證明，野生豆瓣菜試管苗在遼寧南部地區露地栽培可以正常越冬，在日光溫室內栽培，只要溫度不低于3℃，可以進行全年生產，多次收獲。移栽和扦插的試管苗可食嫩莖葉的收獲量比同期播種的實生苗提高31，收割后試管苗的萌發期較實生苗提前2d，而且長勢明顯好于實生苗。

3 討論

有關十字花科植物組織培養的報道很多，但迄今未見豆瓣菜組織培養及嫩莖無性系建立的報道。

建立野生豆瓣菜嫩莖無性系，不僅可以為生產上提供在較低溫度下能夠越冬、長勢整齊的豆瓣菜種苗，而且可以為豆瓣菜抗寒品系的選育提供可行的技術途徑。

豆瓣菜嫩莖誘導的顆粒狀愈傷組織具有100％的分化率，不僅可滿足生產上對大量種苗需求，而且也可以把這種愈傷組織作為轉基因研究材料。

豆瓣菜試管苗生長旺盛、產量高的原因，一方面與供體材料是田間生長非常旺盛的優良植株有關，另一方面還與豆瓣菜試管苗的根系非常發達有關，豆瓣菜試管苗的根系非常發達可能與我們所選擇的生根培養基有關，在培養基中加入了I-AA，是促進試管苗根系生長的關鍵。

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