劉淑芳 陳杏禹 王海榮 侯慧鋒
(遼寧農業職業技術學院,遼寧 熊岳 115009)
紫背天葵為菊科三七屬多年生常綠草本植物,又名兩色三七草、紫背紅鳳菜、紅玉菜等。紫背天葵全株肉質,嫩葉和莖均可食用,口感柔嫩,風味獨特,除具有一般蔬菜所含有的營養價值外,還富含有造血功能的鐵素、維生素A、黃酮類化合物以及黃酮苷等成分,具有生津止渴、潤燥止咳、活血化瘀、清熱解毒等功效,能有效提高機體的免疫力、清除自由基、延緩衰老,是一種藥食兼用的高檔蔬菜。
紫背天葵不易采收種子,生產上常采用扦插或分株繁殖。然而,扦插和分株繁殖無法保證種苗整齊一致,且易感染病毒,不利于其規模化生產。組培快繁技術具有不受時間限制、繁殖速度快、繁殖系數大等優點,在農業生產中廣泛應用。利用紫背天葵嫩葉、嫩枝進行組織培養,能在短期內生產出大量優質商品紫背天葵種苗,可在不影響原有紫背天葵采收的前提下獲得較高的經濟效益?,F將紫背天葵葉片培養技術及組培快繁的影響因素介紹如下。
從健康、無病蟲害的紫背天葵植株上選取幼嫩的葉片,連同葉柄一起剪下作外植體,用75%酒精棉球擦拭干凈后裝入保鮮袋,帶回實驗室。將外植體置于流水下沖洗50 min,然后在超凈工作臺上用75%酒精浸潤30 s,用無菌水沖洗2次,用1%次氯酸鈉溶液消毒5 min,再用無菌水沖洗5次,最后將其置于無菌濾紙上吸干表面水分,備用。
將消毒好的葉片沿主脈剪切成5 mm×5 mm的葉塊,接種于誘導培養基MS+BA 0.5~1.0 mg/L+NAA 0.5~1.0 mg/L上進行誘導培養,培養條件為溫度23~25℃、光照時間14 h/d、光照強度2 000~3 000 lx。接種10 d后,葉片增厚、邊緣扭曲,切口處出現少量綠色、顆粒狀、疏松的愈傷組織。隨著培養時間的延長,顆粒物上分化出大量綠色芽點(見圖1),最后形成叢生芽苗。

圖1 紫背天葵葉片誘導出的叢生芽
初代培養誘導出的叢生芽苗高3 cm以上時,將其切割成長1~2 cm、帶腋芽的莖段,并接種到增殖培養基MS+BA 0.3~0.5 mg/L+NAA 0.05~0.2 mg/L上進行增殖培養,培養條件同初代培養。芽苗莖段增殖培養25 d后,又分化出多個芽苗,形成新的芽叢(見圖2)。利用新的芽叢可再次進行增殖培育,25 d為1個周期,反復轉接即可擴繁大量芽苗。

圖2 紫背天葵增殖培養產生的叢生芽
增殖苗的數量達到生產需求時即可進行生根培養。將增殖培養的芽苗切割成單苗轉接到生根培養基1/2 MS+NAA 0.1 mg/L+IBA 0.1 mg/L上進行生根培養。培養7 d后芽苗基部可誘導出根原基,20 d后每個芽苗基部能產生3~5條、長2 cm以上的根(見圖3)。生根培養條件基本同初代培養,僅需適當提高光照強度。

圖3 紫背天葵試管生根苗
芽苗生根培養20 d后,即可進行馴化移栽。
1.5.1 移栽前準備
在溫室或大棚內進行馴化移栽,將芽苗移栽至苗床或穴盤均可。使用苗床馴化的,提前建苗床,苗床寬1 m、深15 cm,床長依溫室或大棚跨度定,苗床上方搭建拱棚;使用穴盤馴化的,可選用72孔或105孔穴盤。移栽基質用珍珠巖、蛭石、草炭按1∶1∶1比例配制?;|、苗床或穴苗盤使用前需用多菌靈1 000倍液消毒。
1.5.2 瓶苗馴化
將紫背天葵生根的試管苗移至溫室內,閉瓶煉苗5 d,再開瓶煉苗2 d。
1.5.3 移栽
將生根的試管苗從瓶中取出,洗凈根部附著的培養基,在多菌靈800~1 000倍液中消毒5~10 min,撈出瀝干水分,移栽至穴苗盤或苗床上,加扣小拱棚,蓋上遮陽網。
1.5.4 栽后管理
移栽后,大棚內保持相對濕度85%以上、溫度15~30℃、光照強度3 000~5 000 lx;移栽1周后,逐漸通風;移栽后約1個月即可成活,成活率在98%以上。紫背天葵移栽馴化苗見圖4。

圖4 紫背天葵移栽馴化苗
選用適宜的外植體是建立紫背天葵組培快繁體系的關鍵點。目前,紫背天葵組培快繁的外植體材料主要為球莖、葉片和莖段,也有選用種子作外植體。相關試驗結果表明,葉片、莖段作初代培養材料,誘導效果最好。李媛等[1]以紫背天葵莖段為外植體,采用常規消毒方法進行消毒滅菌,莖段誘導率達到70%以上。
溫度、光照、濕度是影響紫背天葵組培苗是否生長健壯的主要因素。莖段或葉片在試管內的培養條件為溫度(25±2)℃、光照時間14 h/d、光照強度2 000~3 000 lx;在試管外的培養條件為相對濕度85%以上、溫度15~30℃、光照強度3 000~5 000 lx。在適宜的溫濕度條件下,莖段或葉片的誘導、增殖效果較好,生根率較高。
不定芽的誘導與細胞分裂素和生長素的種類及濃度密切相關。陳剛等[2]研究表明,1 mg/L 2,4-D和1 mg/L 6-BA對紫背天葵愈傷組織的誘導效果較好;張少平等[3]研究發現,在MS培養基中加入3 mg/L BA和0.2 mg/L NAA有利于外植體誘導不定芽;陳雄偉等[4]研究表明,噻苯隆(thidiazuron,TDZ)和CPUU[N(-2-氯-4-吡啶基)-N’-苯基脲]也能誘導紫背天葵葉片和愈傷組織分化出不定芽,在MS培養基中添加0.5 mg/L TDZ誘導率可達81.3%。
紫背天葵組培的發生途徑主要有叢生芽發生型、體細胞發生型、器官發生型、胚狀體發生型。林碧英等[5]以莖段為外植體,通過叢生芽增殖途徑成功獲得再生植株;張少平等[3]以紫背天葵葉片為外植體進行胚狀體誘導,成功獲得再生植株,但效率不高;陳剛等[2]以葉片為外植體,構建了器官發生型植株再生培養體系,所產生的試管苗易生根,再生植株成活率高達95%以上。