大葉蒲公英耐鹽性變異株系的培育

張立娜 張曉東 王怡天 董梅英 魯雪林 王秀萍

摘要：以大葉蒲公英耐鹽愈傷組織為試驗材料，采用植物組織培養的方法，研究不定芽誘導培養基、培養光質、移栽基質配比對其耐鹽性愈傷組織分化和組培苗生長的影響。結果表明，在相同不定芽誘導培養基上，隨鹽脅迫濃度梯度升高，大葉蒲公英耐鹽性愈傷組織分化率呈現降低的趨勢;在大葉蒲公英耐鹽性組培苗培養過程中，選擇紅 ∶白=2 ∶3 的光質，有利于組培苗的生長;幼苗移栽到 蛭石 ∶營養土 ∶珍珠巖=1 ∶4 ∶3的混合基質上成活率最高，為78%。最優培養條件的確定對大葉蒲公英組培苗的后期高成苗率提供了保障。

關鍵詞：大葉蒲公英;組織培養;基質配比;耐鹽性;株系;成活率

中圖分類號：S567.23+9.043?? 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2020）14-0174-04

我國從濱海到內陸，從低海拔地區到高原地區都分布著不同類型的鹽漬化土壤，而且由于氣候變化、農業灌溉方法不當、過度放牧等原因，土壤次生鹽漬化現象日趨嚴重[1]。在耕地面積有限的情況下，開發利用鹽荒地、選擇培育耐鹽植物品種及尋找提高植物耐鹽性的途徑和方法是國內外研究的熱點[2]。

蒲公英為菊科多年生的草本植物，耐性好，適應性強，為常用的清熱、解毒、消炎藥，同時也是一種保健野菜，被國家衛生部列為藥食兼用食品[3]。隨著人們對蒲公英功能特性研究的深入和對健康生活追求的不斷提升，市場對優良蒲公英品種的需求日益增長，開發利用蒲公英的耐鹽特性，培育優良的耐鹽品種對于蒲公英的開發利用以及鹽漬化土壤的利用和改良都具有重要的意義[4]。大葉蒲公英的營養價值、醫療價值和經濟價值都較高，而且生物量大，開發利用前景廣闊。通過組織培養篩選耐鹽的愈傷組織，進而培育出耐鹽的品種或品系，是蒲公英生物技術抗性育種的研究方向之一[5]。陳華等利用植物組織培養技術建立了藥蒲公英的植株再生體系[6];張新果等通過篩選藥蒲公英的愈傷組織獲得藥蒲公英的耐鹽愈傷組織，并進一步研究其生理生化特性[7-8];劉艷芬等以大葉蒲公英為材料，建立了完整的蒲公英再生體系，并篩選到不同梯度的耐鹽愈傷組織，誘導獲得大葉蒲公英耐鹽變異株[9-10]。

筆者所在課題組前期以大葉蒲公英葉片為外植體，通過組織培養技術，在含鹽培養基上篩選獲得了不同鹽濃度梯度下的耐鹽愈傷組織[9-10]，并通過進一步誘導分化獲得了不同鹽濃度梯度下的耐鹽性變異株系。本研究以不同鹽濃度梯度下的大葉蒲公英耐鹽性變異株系為試驗材料，研究不定芽誘導培養基、培養光質、移栽基質配比對其生長的影響，以期為進一步快速、高效地培育大葉蒲公英耐鹽品種及促進蒲公英產業發展提供保障。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

以大葉蒲公英葉片為外植體，經不同鹽濃度梯度（0.5%、0.8%、1.0%、1.2%、1.5%、1.8%）培養基篩選得到耐鹽性愈傷組織，分別命名為T1、T2、T3、T4、T5、T6[9]，通過進一步誘導分化獲得了蒲公英耐鹽再生株系。培養溫度為（25±2） ℃，光照度為1 500～2 000 lx，光照時間為16 h/d。

1.2 試驗方法

1.2.1 大葉蒲公英耐鹽性愈傷組織在不定芽誘導培養基上的分化情況

以MS為基礎培養基，將耐鹽性愈傷組織在MS+0.2 mg/L 6-芐氨基嘌呤（6-BA）+0.01 mg/L萘乙酸（NAA）的不定芽誘導培養基上進行培養（前期試驗），連續觀察25 d，并記錄組培苗不定芽生長分化情況。

1.2.2 培養光質對大葉蒲公英耐鹽性變異組培苗生長勢的影響

以“1.2.1”節中的試驗結果為依據，選擇大葉蒲公英耐鹽性變異體T2作為后續試驗材料。繼代培養后，將生長健壯的T2組培苗分為2組（Y1-T2、Y2-T2），每組10瓶，在紅白光（2 ∶3）和日光燈的光照條件下培養。25 d后測定并記錄組培苗葉長、干質量、鮮質量。

1.2.3 基質配比對大葉蒲公英耐鹽性變異組培苗移栽的影響

選取直徑為50 mm的育苗盆，每盆裝60 g不同配比基質進行試驗。第1組試驗共6個基質配比處理（A～F），每個處理5個重復;在第1組試驗結果基礎上，改良營養土和蛭石比例，并添加不同比例珍珠巖，進行第2組6個基質配比處理（G～L），每個處理5個重復（表1）。幼苗生長溫度控制在（25±2） ℃，相對濕度控制在（70±2）%，分別在移栽后5、10、15、20、25、30 d記錄幼苗成活率，根據成活率及生長狀況選取最適宜生長基質配比。

2 結果與分析

2.1 大葉蒲公英耐鹽性愈傷組織在不定芽誘導培養基上的分化情況

將大葉蒲公英耐鹽性愈傷組織在MS+0.2 mg/L 6-BA+0.01 mg/L NAA的不定芽誘導培養基上培養，15 d后，蒲公英耐鹽性愈傷組織 T1～T6 均出現分化增殖現象，幼苗基部逐漸腫大，并有新的愈傷生成，新葉逐漸生長，顏色為淺綠色。20 d后，蒲公英耐鹽性愈傷組織T1～T6組培苗均發生不同程度的不定芽分化，25 d后剔除褐變及染菌材料，統計誘導發生情況。觀察發現，同種不定芽誘導培養基對不同大葉蒲公英耐鹽性愈傷組織的不定芽分化影響不同（表2），隨著鹽脅迫濃度增高，愈傷組織不定芽分化程度降低。蒲公英耐鹽性愈傷組織T1～T3不定芽分化較多，幼苗生長較好;蒲公英耐鹽性愈傷組織T4～T6不定芽分化減少，葉片發黃，幼苗長勢弱（圖1）。蒲公英耐鹽性愈傷組織T2的不定芽增殖倍數較高，為8.3，分化率高，且幼苗生長狀態良好，所以后期幼苗移栽等試驗選取愈傷組織T2分化形成的蒲公英耐鹽性變異株系。

2.2 培養光質對大葉蒲公英耐鹽性變異組培苗生長勢的影響

從圖2可以看出，不同光譜條件對蒲公英組培苗生長勢有著明顯的影響，2 ∶3紅白光照射下的Y2-T2比日光燈照射下的Y1-T2長勢好，生長速度快。Y2-T2的葉片平均長度為6.5 cm，而Y1-T2的葉片平均長度僅為4.3 cm（圖2-B）。Y2-T2的平均干質量為0.81 g，鮮質量為1.77 g，Y1-T2的平均干質量為0.39 g，鮮質量為1.23 g（圖2-A）。在2 ∶3紅白光照射下，幼苗的葉片長度，干質量、鮮質量都大于日光燈下。因此，在蒲公英組培苗培養過程中時， 可選擇紅 ∶白=2 ∶3的光質， 以提高蒲公英組培苗的生長速度及幼苗長勢。

2.3 基質配比對大葉蒲公英耐鹽性變異組培苗移栽的影響

由第1組試驗結果（表3）可知，幼苗移栽到基質中30 d 后，蛭石和營養土的比例為2 ∶3時幼苗成活率最高，為60%。但是葉色黃綠，長勢一般，根系生長弱。為了進一步提高移栽幼苗成活率，第2組試驗適當調節蛭石和營養土比例，并加入了一定量的珍珠巖。當蛭石、營養土和珍珠巖比例為 1 ∶4 ∶3 時成活率最高，為78%，且幼苗葉片呈青綠色，葉基堅挺，根系長勢較好，新根長出1～4條，說明該比例較適于幼苗移栽成活。

3 討論與結論

3.1 大葉蒲公英耐鹽性愈傷組織在不定芽誘導培養基上的分化情況

鹽脅迫能夠改變細胞膜的正常透性，影響細胞一系列的生理代謝，造成植物發育遲緩，抑制植物組織和器官的生長和分化[11]。徐爽在對蘋果屬2種植物愈傷組織和組培苗的生長發育研究中發現，鹽脅迫使得2種蘋果屬植物的生長速率受到了較大的影響，并且出現了不同程度的組織損傷，給蘋果的健康帶來了較大損害[12]。本研究中，相同的不定芽誘導培養基對不同蒲公英耐鹽性愈傷組織的不定芽分化影響不同，隨鹽脅迫濃度梯度增高，愈傷組織不定芽分化率逐漸降低。蒲公英耐鹽性愈傷組織T1～T3不定芽分化較多，幼苗生長較好;蒲公英耐鹽性愈傷組織T4～T6不定芽分化減少，葉片發黃，幼苗長勢弱。說明前期的鹽脅迫培養對愈傷組織細胞產生了滲透損傷，使得愈傷組織的分化能力降低，且隨著鹽脅迫濃度的增高，這種損傷增大，愈傷組織分化程度降低且幼苗長勢變弱。

3.2 培養光質對大葉蒲公英耐鹽性變異組培苗生長勢的影響

魏星等通過研究不同光質對菊花組培苗生長的影響認為，新型半導體光源LEDs是植物組織培養的理想光源[13]。蘇俊等對煙草組培苗的研究發現，與對照相比，紅藍綠和紅藍白組合光質，使煙草組培苗植株株高、葉長、葉寬、葉面積、莖粗、根數、根長和干質量顯著增加，植株葉綠素含量也有提高但差異不顯著[14]。任桂萍等使用LED的不同光源照射蝴蝶蘭組培苗，結果發現，不同光源對其生根和分化增殖效果的影響不同，紅色的LED光照射可以促進葉芽的生長，而對于葉綠素的增長沒有促進作用[15]。孫翊等對非洲菊組培苗的研究發現，不同LED光質條件下，非洲菊組培苗的增殖系數差異顯著，其中紅藍光比例為4 ∶1處理顯著高于其他處理[16]。在本研究中，大葉蒲公英組培苗培養過程中，選擇 2 ∶3 紅白光質，增強了植物的光合作用效率，使得幼苗葉片長度及干鮮質量都有明顯增加，提高了組培苗的生長速度，為快速繁育大葉蒲公英耐鹽性變異株提供了有利條件。

3.3 基質配比對大葉蒲公英耐鹽性變異組培苗移栽的影響

細蛭石保水性效果好，珍珠巖透氣性較好，二者混合，保證了基質的保水透氣性，搭配適量營養土，能夠提供植物生長所需土壤營養成分，提高大葉蒲公英耐鹽性變異株移栽成活率。本研究將根系生長良好的大葉蒲公英耐鹽性變異株，移栽于營養土 ∶蛭石 ∶珍珠巖=1 ∶4 ∶3的混合基質中時，移栽成活率最高，達78%。

經過對大葉蒲公英耐鹽愈傷組織的不定芽分化誘導、培養光質的選擇和移栽基質的篩選，使其組培苗移栽技術得以完善，基本建立了大葉蒲公英耐鹽性變異株系的培育體系，為后續培育和開發應用大葉蒲公英耐鹽株系提供理論基礎。

參考文獻：

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收稿日期：2019-08-09

基金項目：河北省農林科學院現代農業科技創新工程（編號：F18R18001）;河北省重點研發計劃（編號：16226304D）。

作者簡介：張立娜（1983—），女，河北任丘人，碩士，研究實習員，主要從事作物種質創新及基因挖掘研究。E-mail：3336905069@qq.com。

通信作者：張曉東，副研究員，主要從事濱海鹽堿地高效利用方面的研究。E-mail：bhszxd@163.com。