不同培養基對構樹組培苗生根的影響

智邵川，石 嶺

（內蒙古農業大學園藝與植物保護學院，內蒙古呼和浩特010020）

構樹（Broussonetia papyrifera（ L.）Vent.）又名褚樹、谷漿樹、楊梅子等，屬蕁麻目桑科，為多年生落葉喬木或灌木[1-2]，具有一定的食用、藥用價值和臨床價值。構樹屬適應性強的喜光樹種，對氣候適應性較強，耐北方的干冷和南方的濕熱氣候，亦能在林蔭下正常生長[3]。構樹果實含有氨基酸、礦物元素、糖類等多種營養物質[4]，不僅具有抗氧化和美容的作用，還可以有效緩解疲勞、提高人體的免疫力[5-6]。其果實可用來釀酒或者直接食用，具有補腎、壯筋骨、健胃消腫之功效[7-8]。

我國屬于世界上最大的造紙原料貿易凈進口國，尤其纖維原料木漿和廢紙等需大量進口[9]。近年來，從日本引進的作為制造漿紙的專用樹種光葉楮，資源有限，一般種植2～3 代以后就會退化[10]。目前，光葉楮苗木主要靠常規的無性扦插繁殖，但由于材料來源不足、扦插成活率不高，難以滿足當前大面積栽培及推廣的需求，材料仍需大量進口。而組織培養已被廣泛應用，在組織培養、種質資源保存等方面大量應用，這不僅能有效降低誤差、且能在短時期內獲得大量無菌苗，效率高，技術成本低，環境條件可控。近幾年來，組培技術發展較快，但對于構樹組培研究相對較少，而離體培養技術可以有效解決植物資源短缺的難題[11]。

本研究以構樹組培苗為試驗材料，在以往研究基礎上添加新的激素及其不同濃度配比進行試驗，通過調試培養基配方篩選最佳生根配方，旨在為生產實踐及構樹的種苗需求和后續研究等方面提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試材料為內蒙古武川縣寶坤農業園區構樹的嫩莖，在內蒙古農業大學園藝與植物保護學院組織培養室進行初代繼代擴繁，得到組培苗。

1.2 試驗方法

1.2.1 基本培養基對組培苗生根的影響 取生長特性一致的構樹材料，修剪為3 cm 左右帶1～2 個小芽和葉片的組培苗，分別接種到3 種不同的培養基MS、1/2MS、1/4MS中，激素添加均為NAA0.1mg/L，接種進行生根培養。每個處理接種外植體10 瓶，設3 次重復，培養35 d 后調查平均生根數（生根總數/接種苗數）、生根率（生根苗數/接種苗數）、生根長度等指標。

1.2.2 不同蔗糖濃度對構樹組培苗生根的影響取3 cm 左右帶1～2 個小芽和葉片的組培苗，分別放置在蔗糖質量濃度為15、30、45 g/L 的培養基中。每個處理接種外植體10 瓶，設3 次重復，培養35 d后調查平均生根數、生根率、生根長度等指標。

1.2.3 不同生長素對構樹組培苗生根的影響 設置 IAA、IBA、NAA 共 3 種生長素，其質量濃度分別設置為0.1、0.5、1.0 mg/L，在此培養條件下進行培養。每個處理接種外植體10 瓶，設3 次重復，培養35 d 后調查平均生根數、生根率、生根長度等指標。

1.2.4 生長素NAA 和不同細胞分裂素及其濃度組合對構樹組培苗生根的影響 試驗設NAA 質量濃度為 0.1 mg/L，6-BA、CPPU、KT 質量濃度分別為0.1、1.0、5.0 mg/L，在此培養條件下進行培養。每個處理接種外植體 10 瓶，設3 次重復，培養35 d 后調查平均生根數、生根率、生根長度等指標。

1.2.5 培養條件 以上培養基均加入質量濃度為6 g/L 的瓊脂，培養基pH 值調為 5.8～6.0，在恒溫光照培養箱中培養，培養溫度為（25±2）℃，光照時數為12 h/d，光照強度為2 000 lx。

1.3 數據處理

采用Excel 2016 和SPSS 25.0 軟件進行數據整理和差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 培養基類型對構樹生根的影響

從表1 可以看出，3 種培養基培養下，處理A3 與處理A2 和A1 間平均根長差異均不顯著，處理A2和處理A1 間平均根長差異達顯著水平（P＜0.05）；處理A2 的平均根數顯著高于處理A3 和處理A1，處理A3 和處理A1 間平均根數無顯著差異。對構樹生根作用最好的是處理A2，平均根長為2.13 cm，平均根數為2.27 條，且二者均高于處理A1、A3；處理A2 生根率為46.7%，也高于處理A1 和A3。

表1 培養基類型對構樹生根的影響

2.2 不同蔗糖濃度對構樹生根的影響

由表2 可知，平均根長、平均根數和生根率三者均表現出處理B2（蔗糖質量濃度為30 g/L）優于處理B3（蔗糖質量濃度為45 g/L）和處理B1（蔗糖質量濃度為15 g/L）；隨著濃度梯度的增加，平均根長、平均根數、生根率均提高，但蔗糖在高濃度水平下會抑制構樹生根，在B3 處理下平均根長、平均根數、生根率均下降。其中，處理B2 平均根長與處理B3 間差異不顯著，與處理B1 間差異達顯著水平（P＜0.05），且 B2 根長最大，為 2.23 cm；平均根數處理B2 與處理B3 間無顯著差異，與處理B1 間差異達顯著水平（P＜0.05），且處理 B3 與處理 B1 間差異也達顯著水平（P＜0.05），處理 B3、B2 平均根數均高于處理B1，且處理B2 生根數最高，達到2.26 條；處理B2 生根率也最高，為50.0%。

表2 不同蔗糖濃度對構樹生根的影響

2.3 不同生長素及其濃度對構樹生根的影響

由表3 可知，3 種不同生長素及其濃度下，隨著生長素濃度的增加，構樹平均根長呈現出減小的趨勢，說明低濃度生長素可以有效促進構樹生根，但生長素濃度過高則會明顯抑制構樹生根。其中，處理C7 平均根長達最大，為2.49 cm，且與其他處理之間均存在顯著差異（P＜0.05），處理C3 根長最小，為 0.73 cm，I、II、III 組處理的生長素質量濃度為0.1 mg/L 時均最有利于構樹生根；I、II、III 組處理中，生長素質量濃度I 組為0.1 mg/L、II 組為0.5 mg/L、III 組為0.1 mg/L 對生根數有明顯提高作用，且在組內為最佳，處理C7 的平均生根條數為組間最大，達到 3.57 條，且顯著高于其他處理（P＜0.05），處理C9 最小，為0.51 條；C7 生根率為組間最大，達到56.7%。不同生長素對構樹生根影響效果大小依次為NAA＞IAA＞IBA。

表3 不同生長素及其濃度對構樹生根的影響

2.4 生長素NAA 和不同細胞分裂素及其濃度結合對構樹生根的影響

表4 生長素NAA 和不同細胞分裂素及其濃度結合對構樹生根的影響

由表4 可知，第I、II 組隨細胞分裂素濃度的增加，構樹的平均根長、平均根數及生根率均呈現出先升高后降低的趨勢，但在第III 組KT 試驗中卻呈現持續下降的趨勢，且KT 在組間效果表現最差。其中，構樹的平均根長、平均根數及生根率均表現為處理D5 組合高于其他組合，且與其他組合間差異達顯著水平（P＜0.05）；各處理組合對構樹的平均根長影響大小表現為D5＞D2＞D4＞D1＞D6＞D7＞D3＞D8＞D9，處理 D5 組合（CPPU 1.0 mg/L＋NAA 0.1 mg/L）對構樹平均根長的影響效果最好，平均根長達3.24 cm，而KT＋NAA 組合的處理D9 的平均根長組間組內均最小，為1.48 cm；各處理組合對構樹平均根數影響大小表現為D5＞D2＞D4＞D1＞D8＞D3＞ D7＞D6＞D9，處理 D5 組合對構樹平均根數的影響效果最好，均根數達到5.83 條，顯著高于其他處理組合，處理D9 平均根數最小（1.93 條）；生根率處理D5 組合達到處理間最大，為76.7%，處理D9 組合生根率最小（43.3%）。

3 結論與討論

3.1 培養基類型及蔗糖濃度對構樹生根的影響

本研究通過對構樹進行不同培養基及不同蔗糖濃度的培養，結果顯示，各培養基培養效果表現為培養基1/2 MS＞1/4 MS＞MS。所以，在試驗過程中，適當降低培養基大量元素濃度，有利于構樹生根，但濃度過低不足以提供生根所需離子，導致生根不理想，這與方宇鵬等[12]研究得出的不同培養基類型對大別山冬青組培苗生根的影響結果一致（在不同蔗糖濃度下培養，30 g/L＞45 g/L＞15 g/L）。所以，提高蔗糖濃度會有利于構樹生根，相對于低濃度蔗糖生根效果顯著提高，這與劉靜[13]研究得出的蔗糖濃度對薄荷組織培養生根影響結果一致。較高蔗糖濃度成為促進組培苗生根的必要條件。綜上得出，最適構樹生根培養的培養基組合為1/2 MS＋30 g/L。

3.2 不同生長素及其濃度對構樹生根的影響

本研究通過研究 IAA、IBA 和 NAA 這 3 種生長調節劑及其質量濃度（0.1、0.5、1.0 mg/L）對構樹生根的影響，結果表明，適當濃度的生長素對構樹生根具有促進作用。3 種不同生長素及其濃度下，隨濃度的增加，根長和生根數均出現減少的趨勢，由此可見，低濃度生長素可以有效促進生根，但隨著生長素濃度升高，會明顯抑制構樹生根。其中，NAA 質量濃度為0.1 mg/L 時根長達到2.49 cm，生根數量為3.57 條，生根率為56.7%，均達最大值。這與陶文丞等[14]研究構樹快繁生根試驗結果一致，與萬文等[15]報道的雜交構樹生根的培養試驗效果也一致，但在濃度上略有差別。這可能是由于構樹材料的不同和構樹本身對培養基的適應性不同，具體還需進一步研究。IBA 在0.1 mg/L 的培養條件下，生根效果相對較好，繼續增大IBA 濃度則會抑制構樹生根，但在組間效果最差，植株表現為整株發黃，且有落葉愈傷組織增多的現象產生。該結果與ANJANA 等[16]在生根誘導研究上得出的IBA 的生根效果優于NAA 的結論相反。本試驗中，NAA 對構樹生根效果優于IAA、IAA 優于IBA，因此，1/2 MS＋NAA 0.1 mg/L 是適合構樹生根的最佳組合。

3.3 生長素NAA 和不同細胞分裂素及其濃度結合對構樹生根的影響

本研究通過對構樹進行生長素NAA 和不同細胞分裂素及其濃度組合對構樹生根的影響，結果顯示，NAA 0.1 mg/L 和CPPU 結合效果最佳，生根效果CPPU＞6-BA＞KT。隨著細胞分裂素濃度增大，且激素濃度為1.0 mg/L 時，生根質量最好，且苗粗壯，但繼續提高激素濃度會抑制其生根，并產生愈傷根，生根質量下降。在組培試驗中，6-BA 和NAA組合是常用的試驗方案。劉蕓等[17]研究結果表明，6-BA 和NAA 組合對雜交構樹生根效果最好，與本試驗結果一致，但濃度略有不同；劉艷濤等[18]對構樹進行生根培養研究也得到相同的研究結果。本試驗由于長期使用6-BA，導致在試驗過程中組培苗對6-BA 產生了耐藥性，植株生長緩慢且愈傷組織增多，后期生長幾乎停滯，不利于其繼續生根和擴繁，而且植株顏色漸變為墨綠并在生長過程中出現木質化現象，與萬文等[15]對雜交構樹苗的繼代培養試驗結果一致。本試驗在以往研究基礎上，選擇新的細胞分裂素CPPU，結果表明，組培苗生長健壯，生根質量好，植株表現為粗壯青綠苗。所以，在培養基中添加CPPU，在生根方面效果要好于6-BA。別之龍[19]通過對CPPU 用于西瓜的研究結果表明，CPPU 相比其他細胞分裂素活性高、所需濃度低、效果優。針對CPPU 在組織培養的應用上相關文獻報道較少，武玉婷等[20]利用CPPU 對構樹進行增殖試驗，結果發現，CPPU 的加入能夠有效促進構樹的生長，這也為CPPU 作為一種新的細胞分裂素在組培的應用上奠定了基礎。本試驗中，對構樹生根影響效果最差的為KT，而許丁帆等[21]在對鐵皮石斛進行組織培養過程中發現，KT 能夠促進鐵皮石斛生長，與本試驗結果相反，可能是由于草本植物和木本植物對于KT 的利用存在較大差異，也可能與不同種類的植物對同種激素的吸收利用有關，其仍需進一步探索。本試驗結果得出，1/2 MS＋NAA 0.1 mg/L＋CPPU 1.0 mg/L 是構樹生根的最佳組合。