走馬胎不同類型材料的繼代增殖及生根特征*

郭麗君，唐鳳鸞，趙 健

(廣西壯族自治區中國科學院廣西植物研究所，廣西植物功能物質研究與利用重點實驗室，廣西桂林 541006)

0 引言

走馬胎(Ardisiagigantifolia)為紫金?？?Myrsinaceae)紫金牛屬(Ardisia)常綠直立小灌木，是我國傳統的中草藥，有消腫止痛、祛風活血等功效[1-2]。走馬胎富含三萜皂苷類化合物和巖白菜素衍生物等有效成分[3-5]，藥效確切，應用面廣，市場需求大，但野生資源匱乏[6]。采用植物組織培養技術進行走馬胎種苗生產，可同時滿足市場需求和資源保護[2,7]兩方面的要求。誘導頂芽或側芽萌發形成再生植株的方式，能較好地保持親本材料的優良性狀[8]，但繁殖速度可能不及誘導叢生芽；而通過誘導葉片或愈傷組織可形成大量叢生芽，大幅提高繁殖速度，但經過脫分化的培養材料變異風險增加；同時在植物組織培養過程中，通常會出現材料生長不一致現象，導致材料外觀形態不同，這種現象使不同物種的后續培養表現出較大差異。因此，研究走馬胎不同類型材料對增殖和生根的影響，對促進走馬胎組培苗規?；a具有重要意義。

已有文獻對走馬胎組織培養進行了報道。唐鳳鸞等[9]、蔡時可等[10]和王強等[11]以走馬胎幼苗嫩莖為材料，分別通過腋芽增殖的方式進行腋芽誘導、不定芽誘導和生根培養，前兩者篩選出的最適培養基分別為MS培養基、MS培養基和1/2 MS培養基，兩者的培養基成分及濃度均有差異，后者篩選出的最適培養基分別為木本植物用培養基(WPM培養基)、WPM培養基和MS培養基。符運柳等[7]采用走馬胎嫩葉誘導愈傷組織后分化形成的不定芽進行繼代增殖和生根培養，均篩選出最適MS培養基，其中愈傷組織誘導培養基與唐鳳鸞等[9]的腋芽誘導培養基僅6-芐氨基嘌呤(6-BA)和萘乙酸(NAA)的濃度不同；而與蔡時可等[10]的腋芽誘導培養基6-BA的濃度相同，但其他植物生長激素和濃度均不同；其MS生根培養基與蔡時可等[10]的1/2 MS培養基中激素均為NAA和吲哚乙酸(IBA)，但濃度均不同；使用到的其他培養基在成分及濃度上與其均有差異。前人對走馬胎組培快繁的研究主要集中在腋芽、不定芽增殖和生根培養的培養基、培養條件篩選及優化，而針對走馬胎誘導萌發后，不同類型材料的繼代增殖和生根特征研究卻未見報道。本研究分析走馬胎3種不同類型材料繼代增殖和生根培養各指標的特征，然后采用隸屬函數法對各指標進行綜合評價，進一步豐富走馬胎的組織培養技術，為走馬胎的種苗繁育及生產提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為以桂林周邊地區野生走馬胎植株的幼嫩枝條為親本，經啟動、增殖培養獲得的無菌瓶苗。以生長健壯、葉片寬厚、色澤純正的植株莖段即腋芽為材料1；誘導無菌瓶苗健康幼嫩葉片形成的不定芽為材料2；增殖培養過程中出現頻率相對較高、葉片細長、葉色偏淺的植株莖段為材料3。將3類材料剪成長2—3 cm、帶1—2個腋芽的莖段，繼代增殖培養時材料不帶葉片，生根培養時材料帶1—2片半張葉，備用。

1.2 方法

將材料分別接種于繼代培養基(MS+1.0 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA)和生根培養基(1/2 MS+1.5 mg/L IAA+1.0 mg/LNAA)中，培養基附加30 g/L蔗糖和6.0 g/L瓊脂，pH值為5.5—6.0[9]，每個處理接種20瓶，每瓶接種15個莖段，平行3次。培養室光源采用光照強度為40—60 μmol/(m2·s)的日光燈，光照時間為12 h/d，培養溫度為(25±2)℃。

接種50 d后，對繼代材料的苗高、鮮質量、莖節長、增殖系數、葉片長和寬，以及生根材料的生根率、主根數、根長、苗高、葉片長和寬等參數進行測量記錄。平均苗高=莖長總和/苗數，莖節長選取苗中部1—2節進行測定，增殖系數=增殖后苗數(株)/增殖前苗數(株)，生根率(%)=(生根苗數/接種苗總數)×100%，主根數為苗莖基部長出的根條數，平均根長=主根總長度/總根數。

1.3 統計分析

采用Excel 2013和SPSS 21.0軟件對試驗數據進行統計分析，用Duncan's新復極差法進行顯著性分析。采用模糊數學隸屬函數法[12]綜合評價走馬胎不同類型材料對種苗組培中增殖與生根的影響，各指標均采用隸屬函數公式計算其函數值，并賦予相同的權重值。隸屬函數值U(Xi)=(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)，式中i為測定因子，i=(1,2，…，n)，Xi為第i個因子的測定值，Xmax和Xmin分別為所有參試材料的第i個因子的最大值和最小值。

2 結果與分析

2.1 繼代增殖特征

走馬胎不同類型材料繼代增殖培養的各項指標間的差異比較明顯。從表1可以看出，苗高度依次為材料1>材料3>材料2，其余指標均為材料1>材料2>材料3。材料1的增殖系數分別是材料2和材料3的1.18倍和1.48倍，苗高為1.86倍和1.78倍，鮮質量為1.98倍和4.74倍，莖節長為1.79倍和1.98倍，葉片長為1.19倍和1.90倍，葉片寬為1.06倍和2.24倍。材料1的增殖系數與材料3差異顯著，而材料2和材料3間差異不顯著；材料1的苗高、莖節長與其他材料差異顯著，3類材料間鮮質量均差異顯著；材料3葉片長、寬與材料1、材料2均差異顯著，而材料1和材料2差異不顯著。材料1的植株莖干粗壯，葉大且多，色澤純正，生長良好；材料2莖略細，葉較大且較多，莖葉色澤純正；材料3莖細弱，莖色較淺，葉片細小且少，葉色偏淺(圖1)。

表1 走馬胎不同類型材料組培苗繼代增殖的各指標比較

圖1 走馬胎繼代增殖組培苗

2.2 生根培養特征

由表2可以看出，走馬胎不同類型材料組培苗生根率、主根數、葉片長和寬的大小排序均為材料1>材料2>材料3，苗高排序依次為材料1>材料3>材料2，根長排序依次為材料2>材料1>材料3。材料1的生根率為93.89%，分別是材料2和材料3的1.39倍和1.75倍，苗高為1.42倍和1.19倍，主根數為1.15倍和1.26倍，葉片長為1.41倍和1.63倍，葉片寬為1.30倍和2.07倍。3類材料的生根率和葉片寬均差異顯著，材料1的苗高和葉片長與材料2差異顯著，而其葉片長與材料3差異顯著，但3類材料的主根數均差異不顯著。

材料1的主根多，數量為3—5條；側根較少且較短，數量2—15條，長0.1—2.0 cm；莖粗壯，葉大且多，莖葉色澤純正。材料2的主根較多，數量為3—4條；側根多且較長，數量6—25條，長0.1—3.0 cm；莖略細，葉較大，數量少，莖葉色澤純正。材料3的主根少，數量為2—3條；側根少且短，數量1—2條，長0.1—0.5 cm；莖細弱且莖色偏淺，葉小且較少，葉色偏淺(圖2)。

表2 走馬胎不同類型材料組培苗生根培養的各指標比較

圖2 走馬胎生根組培苗

2.3 增殖與生根的綜合評價

3種走馬胎材料組培苗增殖與生根的各指標綜合評價結果表明，隸屬函數平均值排序均為材料1>材料2>材料3，即為綜合評價排序。繼代增殖各指標隸屬函數值均為材料1最高；生根培養指標除根長的隸屬函數值為材料1低于材料2外，其他各指標隸屬函數值均為材料1最高。除苗高外，材料3的其他指標隸屬函數值均為材料1最低(表3-4)。

表3 走馬胎不同類型材料組培苗繼代增殖的各指標加權隸屬函數值

表4 走馬胎不同類型材料組培苗生根培養的各指標加權隸屬函數值

3 討論

組織培養技術已廣泛應用于植物種苗繁育。前人主要側重于快速繁殖體系的建立及培養基的優化[7-11,13-15]，對增殖和生根誘導材料的比較研究未見報道。本研究以腋芽、葉片誘導不定芽和葉片細小莖段為培養材料，對走馬胎組培苗增殖和生根特征進行研究。結果表明：在走馬胎的繼代增殖中，腋芽各指標數值均為最大值，為其他材料的1.5倍以上，其中鮮質量和葉片寬分別高達葉片細小莖段的4.74倍和2.24倍。除苗高外，葉片細小莖段的各指標數值均為最小值，說明不同途徑誘導形成的材料對走馬胎組培苗增殖的影響較大；葉片誘導形成不定芽的苗高、鮮質量和莖節長均與腋芽差異顯著，葉片細小莖段各指標與腋芽均差異顯著，且隸屬函數法綜合評價結果為腋芽最優，與唐鳳鸞等[9]報道的走馬胎腋芽誘導結果相似。

在生根培養中，不同途徑誘導形成的材料對走馬胎組培苗生根的影響較大。葉片誘導不定芽的根長為最大值，其余各指標的最大值均為腋芽，且為其余兩類材料的1.3倍以上，其中生根率和葉片寬分別為葉片細小莖段材料的1.75倍和2.07倍。除苗高外，葉片細小莖段的各指標數值均為最小值。葉片誘導不定芽和葉片細小莖段的生根率均較低，根數較少；葉片誘導不定芽的根長過長，為最大值。評判生根培養是否成功的關鍵因素是生根率、根數和根長，最好的生根效果是生根率較高、根數較多和根長適中[8]。隸屬函數法綜合評價的結果為腋芽最優，其次是葉片誘導不定芽，最差的是葉片細小莖段。說明在走馬胎組培育苗中，3種材料中腋芽為最佳接種材料，可用于走馬胎組培苗工廠化生產，葉片誘導不定芽和葉片細小莖段不宜作為接種材料，以節省接種用時并提高接種效率和質量。