蕓苔素內酯在胡蘿卜組培快繁中的應用

唐匯東，周浩林，王旭輝，易桂烽

（長沙醫(yī)學院生物技術系，湖南 長沙 410000）

1970 年美國農業(yè)部科學家J.W.Mitchell 等從油菜籽中提取出一種對植物根莖伸長和細胞分裂有超強促進作用的物質，這種物質被定名為蕓苔素（Brassins）。1970 年至今發(fā)現(xiàn)了大約80種天然蕓苔素內酯類化合物，其被合稱為油菜素甾醇類物質（Brassinosteroid，BR），1998 年國際上正式確認蕓苔素內酯為第六類植物激素[1]。

蕓苔素內酯用途廣泛，具有治療黃葉病、促進根芽生長、壯根、促進果實成熟、提高作物產(chǎn)量、減輕病蟲害、提高植物抗干旱能力、提高植物御寒能力。對因農藥、病蟲影響、干旱高寒等原因造成的根腐爛、幼苗枯萎、倒伏現(xiàn)象急救效果顯著，施用24h 內明顯見效，可以使植物迅速恢復生機。適用各類經(jīng)濟作物，蔬菜和水果等。

本試驗研究蕓苔素內酯對胡蘿卜組織培養(yǎng)快速繁殖的影響，并與其他植物激素進行比較[3]。

1 材料和方法

1.1 材料

胡蘿卜采自商場常見胡蘿卜品種，現(xiàn)場剝皮洗凈切取1cm厚片段備用。全營養(yǎng)的MS 培養(yǎng)基加水稀釋高壓蒸汽滅菌備用。6-芐氨基嘌呤（6-BA）、蕓苔素內酯（BR）、α-萘乙酸（NAA）、采自九鼎化學生產(chǎn)高純標準品（純度＞95%）。

1.2 消毒

采用多次消毒法消毒外植體[4]。將已切的胡蘿卜先用70%乙醇浸泡3min，用吸水紙擦干，再用酒精燈消毒外植體15s；接著用20%次氯酸鈉溶液浸泡10min，接著用酒精燈消毒外植體15s，再用超純水沖洗5 次，吸干，切去周圍組織，留下形成層，外植體大小5～8mm3。

1.3 接種

將消毒處理的外植體接種于添加蕓苔素內酯（0.5mg/L、1.0mg/L、1.5mg/L、2.0mg/L）的培養(yǎng)基做橫向對比，接種于添加1.0 BR+1.0 6-BA、1.0 BR+2.0 6-BA、2.0 BR+1.0 6-BA、2.0 BR+2.0 6-BA；1.0 BR+0.1 NAA、1.0 BR+0.2 NAA、2.0 BR+0.1 NAA、2.0 BR+0.2 NAA；1.0 6-BA+0.1 NAA、1.0 6-BA+0.2 NAA、2.0 6-BA+0.1 NAA、2.0 6-BA+0.2 NAA[5-6]的培養(yǎng)基做縱向對比。每處理接種8 個外植體，5 次重復處理，30d 內記錄誘導率，60d 內記錄出芽率和平均芽長[7]。

1.4 增殖培養(yǎng)

由愈傷組織分化的小苗長到1cm 后切成單芽轉接到添加蕓苔素內酯（0.5mg/L、1.0mg/L、1.5mg/L、2.0mg/L）的半營養(yǎng)MS 培養(yǎng)基做橫向對比，轉接于添加0.5 BR+0.1 6-BA、0.5 BR+0.2 6-BA、1.0 BR+0.1 6-BA、1.0 BR+0.2 6-BA；0.5 BR+0.2 NAA、0.5 BR+0.4 NAA、1.0 BR+0.2 NAA、1.0 BR+0.4 NAA；0.1 6-BA+0.2 NAA、0.1 6-BA+0.4 NAA、0.2 6-BA+0.2 NAA、0.2 6-BA+0.4 NAA[8]的半營養(yǎng)培養(yǎng)基做縱向對比。每處理8 個幼苗，5 次重復處理。40d內記錄生根率、平均根數(shù)和平均根長。

1.5 環(huán)境

處理環(huán)境為A 級潔凈區(qū)，浮游菌限度小于1 cfu/m3，沉降菌限度小于1 cfu/4h，表面菌小于1 cfu/碟。

培養(yǎng)環(huán)境為溫度20～30℃，光強1500～4500lx，每日平均光照時間6～12h。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計和計算

根據(jù)各時間段內記錄的數(shù)據(jù)，得出胡蘿卜外植體誘導率、出芽率、平均芽長、生根率、平均根數(shù)、平均根長。

2 結果與分析

2.1 不同濃度蕓苔素內酯對胡蘿卜外植體誘導率、出芽率和平均芽長的影響

表1 蕓苔素內酯對胡蘿卜外植體分化的影響

試驗第5 天一份試驗組被污染。從表1 可看出，當培養(yǎng)基中添加0.5mg/L BR 時，胡蘿卜外植體誘導率低，出芽率極低，幼苗低矮萎靡，平均芽長0.22cm。可見BR 低濃度時對外植體發(fā)芽出苗影響較小。BR 1.5mg/L 時，外植體誘導率、出芽率和平均芽長均優(yōu)于其他濃度，BR 2.0mg/L 時誘導率、出芽率低于1.5mg/L，但平均芽長略高于1.5mg/L，說明BR 濃度大于2.0mg/L 會抑制外植體分化。可見1.5～2.0mg/L BR 在胡蘿卜外植體分化初期影響效果最好。

2.2 不同激素對胡蘿卜外植體誘導率、出芽率和平均芽長的影響

試驗第4、6、11 天分別出現(xiàn)1、2、1 份污染，共4 份試驗組。由表2 可見2.0 mg/L BR+2.0 mg/L 6-BA、2.0 mg/L BR+0.1 mg/L NAA、2.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA 三組誘導率高于其他組，其中2.0 mg/L BR+2.0 mg/L 6-BA 組出芽率高于其他組，2.0 mg/L BR+0.1 mg/L NAA 組平均芽長高于其他組。分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基中NAA 濃度為0.2mg/L 時誘導率、出芽率、平均芽長均極低，說明NAA 濃度過高會強烈抑制外植體的分化。

表2 不同激素組合對胡蘿卜外植體分化的影響

2.3 不同濃度蕓苔素內酯對胡蘿卜叢生芽生根率、平均根長和平均根的影響

試驗過程中無培養(yǎng)基被污染。由表3 可知，胡蘿卜幼苗生根率在BR 濃度0.5mg/L 時最高，達到了85%；當BR 濃度為0.5mg/L時，幼苗平均根數(shù)達到了6.11 條。繼續(xù)增大BR 濃度，幼苗的生根率和平均根數(shù)隨著BR 濃度增大而減小，可見低濃度（≤0.5）BR對胡蘿卜幼苗生根效果最佳，而高濃度BR 會抑制幼苗的生根。

表3 蕓苔素內酯對胡蘿卜叢生芽分化的影響

試驗中發(fā)現(xiàn)低濃度BR 促進根增長的效果不如1.5mg/L BR，且2.0mg/L BR 又會抑制根的生長。造成這種現(xiàn)象的原因可能與培養(yǎng)基營養(yǎng)限制有關，需另進行試驗探究。

2.4 不同激素對胡蘿卜叢生芽生根率、平均根數(shù)、平均根長的影響

試驗第65、66、70、72 天分別出現(xiàn)1、2、2、1 份污染，共6 份試驗組。由表4 可知，0.5 mg/L BR +0.1 mg/L 6-BA 激素組合提高生根率和平均根數(shù)的效果最佳，0.1 mg/L 6-BA+0.4 mg/L NAA 激素組合促進根生長的效果最佳。1.0 mg/L BR +0.2 mg/L 6-BA、0.2 mg/L 6-BA +0.2 mg/L NAA 組合叢生芽的生根率、平均根數(shù)、平均根長均較低，對比數(shù)據(jù)說明6-BA 濃度0.2mg/L 時會抑制叢生芽的生長分化。

當激素組合中含有0.4mg/LNAA 時，幼根的平均根長均較長，說明0.4mg/LNAA 對平均根數(shù)和平均根長都有提高，但這些根的生長狀況較差，根毛較少，部分根有枯萎的現(xiàn)象。

表4 不同激素組合對胡蘿卜叢生芽分化的影響

3 結論與討論

試驗證明，當培養(yǎng)基中蕓苔素內酯濃度范圍為1.5～2.0mg/L時誘導外植體分化的效果最佳，培養(yǎng)基中蕓苔素內酯濃度過高（＞2.0mg/L）時會抑制外植體分化。

當培養(yǎng)基組合為添加2.0 mg/L BR+2.0 mg/L 6-BA、2.0 mg/L BR+0.1 mg/L NAA、2.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA 時誘導外植體分化的效果最佳，而NAA 濃度過高會抑制外植體的分化。

培養(yǎng)基中蕓苔素內酯濃度不大于0.5mg/L 時誘導叢生芽生根的效果最佳，蕓苔素內酯濃度大于0.5mg/L 時會抑制叢生芽生根。

當培養(yǎng)基組合為添加0.5 mg/L BR +0.1 mg/L 6-BA、0.1 mg/L 6-BA+0.4 mg/L NAA 時誘導叢生芽生根的效果最佳，6-BA 濃度過高會抑制叢生芽生根。NAA 濃度過高時叢生芽根數(shù)、根長會提高，但根的生長狀況差。