太子參的組織培養(yǎng)與快速繁殖研究

顏培玲+王振華+靳志飛+高云+邱奉同

摘 要：該研究以太子參冬芽莖尖為外植體，采用莖尖脫毒的方法，以MS為基本培養(yǎng)基，通過組織培養(yǎng)篩選出了適宜太子參芽增殖誘導(dǎo)、叢生芽的快速繁殖、生根壯苗，煉苗移栽的最適條件，為太子參規(guī)模化育苗生產(chǎn)提供理論支持。結(jié)果表明：太子參莖尖脫毒后，其最適芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基為：MS + 2.5mg/L 6-BA+0.2mg/L IAA；最適繼代增殖培養(yǎng)基為：MS + 1.2mg/L KT + 0.4mg/L NAA；最適生根培養(yǎng)基為MS+0.2mg·L-1 KT+0.5mg·L-1dA-6。

關(guān)鍵詞：太子參；莖尖脫毒；組織培養(yǎng)；快速繁殖

中圖分類號 S567.53 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）23-0050-03

太子參又名孩兒參、童參[1-2]，為石竹科孩兒參屬多年生草本植物，喜生長在溫暖濕潤的環(huán)境，怕高溫，分布于華東、華中、華北、東北和西北等地，主產(chǎn)于山東、貴州、福建等地[3]。太子參是一種藥食兩用的補益中藥材，營養(yǎng)豐富，含有16種氨基酸，其中8種氯基酸是人體必需的，藥用具有益氣健脾、生津潤肺等多種作用，特別對于小孩盜汗、食欲不振、改善貧血、老人體虛失眠具有顯著功效，是男女老少四季皆宜的清補珍品[4，5]，此外，近年來太子參也被用作園林觀賞植物[6]。

太子參以種根進行無性繁殖為主，由于長期的無性繁殖使太子參病毒病的發(fā)生日趨嚴重，造成種性退化，嚴重影響太子參的品質(zhì)[7-9]；且常規(guī)無性繁殖不僅繁殖系數(shù)低、用種量大，難以滿足規(guī)模化生產(chǎn)對種源的需求。因此，進行高效的太子參組織培養(yǎng)脫毒體系是進行規(guī)模化育苗、防治太子參病毒病最有效的途徑[10]。本試驗選擇在當(dāng)?shù)乇憩F(xiàn)良好的太子參品種作為試驗材料，采用莖尖脫毒、芽的誘導(dǎo)、芽的增殖、叢生芽誘導(dǎo)、生根獲得大量優(yōu)質(zhì)、無病毒的太子參種苗，以滿足規(guī)模化生產(chǎn)的需求，同時為建立太子參優(yōu)質(zhì)種苗快繁的工廠化生產(chǎn)提供技術(shù)參考和依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 供試材料來源于山東省臨沭縣藥材基地二月份太子參冬芽，按常規(guī)方法種植于臨沂大學(xué)遺傳學(xué)實驗室苗圃中。以太子參幼芽為外植體。

1.2 試驗方法

1.2.1 培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件 培養(yǎng)基：以MS為基礎(chǔ)培養(yǎng)基，附加白糖3.0%、瓊脂粉0.4%，pH調(diào)至5.6～5.8，按不同目的添加激素種類和設(shè)置不同濃度，配成誘導(dǎo)分化、繼代增殖、生根培養(yǎng)基，以篩選出最優(yōu)培養(yǎng)基。培養(yǎng)條件：溫度為（25±2）℃，光照為12h/d，光照強度為2 800lx。

1.2.2 外植體脫毒方法 根據(jù)課題組前期研究，選取生長健壯的太子參頂芽2～3cm于燒杯中，加入表面活性劑清洗15min，流水沖洗1～2h，先置于75%酒精中浸泡約10～15s，用無菌水清洗3～5次，加升汞至淹沒外植體（加3～5滴吐溫-80）滅菌8～10min，無菌水沖洗5～6次。在超凈工作臺上，將經(jīng)消毒過的莖段放在低倍雙筒解剖鏡下逐層剝?nèi)デo尖外面的幼葉，將切下0.5mm的莖尖，接種于芽增殖誘導(dǎo)培養(yǎng)基上。

1.2.3 芽的增殖誘導(dǎo) 將經(jīng)過脫毒處理的莖尖，轉(zhuǎn)移到增殖誘導(dǎo)培養(yǎng)基上，暗培養(yǎng)7d后轉(zhuǎn)移到2 800lx的光照強度下繼續(xù)培養(yǎng)。30d后將成活的莖尖轉(zhuǎn)移到不同激素配比的培養(yǎng)基上進行培養(yǎng)。每個處理30個莖尖，每個處理重復(fù)3次。

1.2.4 叢生芽的誘導(dǎo) 將經(jīng)過誘導(dǎo)培養(yǎng)基誘導(dǎo)出的芽，轉(zhuǎn)接到增殖培養(yǎng)基上誘導(dǎo)叢生芽，培養(yǎng)30d左右。每個處理20個外植體，每個處理重復(fù)3次。

1.2.5 生根壯苗培養(yǎng) 叢生芽長至3～4cm的太子參無菌苗，轉(zhuǎn)接至生根培養(yǎng)基上進行生根壯苗誘導(dǎo)。每個處理30個外植體，每個處理重復(fù)3次。

1.2.6 煉苗移栽 將長勢一致的生根試管苗移栽至裝滿珍珠巖的塑料杯中進行鍛煉。每隔7d澆灌一次營養(yǎng)液和0.1%的多菌靈，20d左右，煉苗過程結(jié)束，移栽至大田。

2 結(jié)果與分析

2.1 莖尖增殖誘導(dǎo) 將脫毒太子參莖尖經(jīng)過暗培養(yǎng)7d后的外植體轉(zhuǎn)移到2 800lx光照強度下培養(yǎng)30d后，觀察接種在不同激素配比的誘導(dǎo)培養(yǎng)基上的不定芽誘導(dǎo)率和生長狀況。由表1可知，6-BA、IAA的培養(yǎng)基對不定芽的誘導(dǎo)具有促進作用。IAA濃度為0.2mg/L時，隨著6-BA濃度的升高，對太子參不定芽的誘導(dǎo)作用也逐漸增強；當(dāng)6-BA的濃度升高到2.5mg/L時，不定芽的誘導(dǎo)率最高，出芽快，芽健壯，增值系數(shù)為6.1；隨著6-BA的濃度的繼續(xù)升高，則表現(xiàn)出對不定芽的抑制作用。綜上，激素配比為2.5mg/L 6-BA +0.2mg/L IAA的培養(yǎng)基最適宜太子參莖尖不定芽的誘導(dǎo)。

本試驗在篩選出最適激素種類的基礎(chǔ)上，進一步探索了激素KT與NAA的配比對叢生芽誘導(dǎo)的影響。結(jié)果如表3所示，當(dāng)KT濃度為0.6～1.2mg·L-1時，隨著KT濃度的升高，對誘導(dǎo)叢生芽的的促進作用越來越強，太子參叢生芽的增殖系數(shù)也不斷增加，幼苗生長的速度越來越快，苗粗壯，葉片顏色深綠，植株健壯，整體長勢越來越好；當(dāng)KT濃度為1.2mg/L時，叢生芽增殖倍數(shù)最高，出芽最快，苗顏色綠而且粗壯，長勢最好，增值系數(shù)達到12.1。而后隨著KT濃度的增加，增殖倍數(shù)又不斷的下降，太子參叢生芽的生長收到抑制。由此可知，激素配比分別為1.2mg/L KT + 0.4mg/L NAA的培養(yǎng)基對太子參叢生芽的誘導(dǎo)效果最佳。

2.3 不同激素處理對太子參生根壯苗培養(yǎng) 選擇在增殖培養(yǎng)基上長至3～4cm，且長勢一致的試管苗轉(zhuǎn)接到生根培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)，使其生根并茁壯生長，為煉苗做好準(zhǔn)備。由表4結(jié)果可以看出：生長激素NAA和DA-6均能誘導(dǎo)根的產(chǎn)生，太子參的生根率均達到100%，并且DA-6更適宜太子參生根壯苗的培養(yǎng)，激素配比為0.2mg·L-1 KT+0.5mg·L-1dA-6。DA-6培養(yǎng)出來的苗粗壯，顏色綠，產(chǎn)生的根系也多并且粗壯，有大量塊根產(chǎn)生。

2.4 煉苗移栽 將長勢一致的生根試管苗移栽至裝滿珍珠巖的塑料杯中進行鍛煉。每隔7d澆灌一次營養(yǎng)液和0.1%的多菌靈，20d左右，煉苗過程結(jié)束，移栽至大田，移栽成活率達到100%。

3 討論與結(jié)論

植物莖尖分生組織中，維管系統(tǒng)尚未發(fā)育完善，病毒傳播速度很慢，因此，組培后獲得無毒苗的幾率也較大。本試驗中，通過對太子參莖尖脫毒處理，在合適的培養(yǎng)條件下，選擇適宜的MS培養(yǎng)基，誘導(dǎo)叢生芽的產(chǎn)生，并進行擴繁，經(jīng)過生根和煉苗等過程，得到了大量的太子參塊根。

通過太子參莖尖脫毒、擴繁技術(shù)研究可得，適宜太子參組織培養(yǎng)的基本培養(yǎng)基為MS培養(yǎng)基；最適宜太子參莖尖不定芽的誘導(dǎo)的培養(yǎng)基激素配比為MS + 2.5mg/L 6-BA +0.2mg/L IAA；對太子參叢生芽的誘導(dǎo)效果最佳細胞分裂素為KT，且培養(yǎng)基激素種類和配比分別為MS + 1.2mg/L KT + 0.4mg/L NAA時誘導(dǎo)效果最佳，增值系數(shù)為12.1。在適激素配比為MS + 0.2mg·L-1 KT+0.5mg·L-1dA-6的培養(yǎng)基上進行生根壯苗的培養(yǎng)效果最佳。下一步的研究是通過指示植物法檢測太子參莖尖脫毒效果[11]，以期為建立太子參優(yōu)質(zhì)種苗快繁的工廠化生產(chǎn)提供技術(shù)參考和依據(jù)。

參考文獻

[1]熊厚溪，周濤，江維克，等.基于表型性狀和藥材品質(zhì)的8個貴州太子參品系的篩選與評價[J].中國中藥雜志，2014，39（21）：4197-4203.

[2]任永權(quán)，楊芩，徐元江，等.太子參水浸液對其種子萌發(fā)和幼苗生長的影響[J].北方園藝，2012（06）：172-174.

[3]林秀渠，李早永，隋春青.太子參高產(chǎn)栽培技術(shù)[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011⑴：111-113.

[4]晏春耕，曹瑞芳，太子參藥材性狀與多糖含量的研究[J].安徽農(nóng)學(xué)通報，2009，15（11）：81.

[5]溫學(xué)森，霍德蘭，趙華英.太子參常見病害及防治[J].中藥材，2003，26（4）：243-245.

[6]李修清.藥用觀賞植物在園林中的應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2011（3）：215-216.

[7]張國輝，張西平，賀定翔.貴州省黔東南州太子參斑點病的調(diào)查及防治[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（7）：3993-3994.

[8]高瑋，張敬水，張建紅.太子參花葉病毒的檢測與防治[J].中國病毒學(xué)，1993，8（4）：390-393.

[9]陳建祥，王飛，左群.貴州省施秉縣太子參生產(chǎn)存在問題與高產(chǎn)栽培關(guān)鍵技術(shù)[J].農(nóng)技服務(wù)，2011，28（2）：231-232.

[10]戴軍，姚厚軍，張九玲，等.太子參超低溫脫毒及規(guī)模化組培苗技術(shù)[J]，生物學(xué)雜志，2014（3）：84-86。

[11]Wang Q C，Liu Y，Xie Yh，et al.Cryotherapy of potato shoot tips for efficient elimination of potato leafroll virus（PL R V）and potato virus Y（PVY） [J].Potato Research，2006，49：119-129.

（責(zé)編：張宏民）