野生空心泡組織培養再生體系的建立

摘要：為了給野生空心泡Rubus rosifolius Sm優良種質提供快繁技術，本研究以其幼嫩莖段為試驗材料，進行了初代適宜基本培養基的篩選，并研究了激素種類及配比對增殖培養、生根培養階段的影響以及不同基質的煉苗移栽。結果表明：1/2MS是野生空心泡幼嫩莖段誘導芽最適宜的基本培養基，而1/2MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L+GA3 3.0 mg/L則是增殖階段最適宜的培養基，呈現出100%增殖率和11.18的增殖系數，苗高達5.07 cm；另外，1/2MS+IBA 0.5 mg/L是生根階段最適宜的培養基，其生根率達到94.07%；在基質泥炭土∶蛭石∶珍珠巖（3∶1∶1）中進行煉苗移栽長勢最佳，平均成活率達89.41%。

關鍵詞：野生空心泡；組織培養；再生體系

中圖分類號：S722.3

文獻標識碼：A

文章編號：1008－0457（2025）01－0065－05

國際DOI編碼：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2025.01.010

空心泡Rubus rosifolius Sm，屬于薔薇科（Rosaceae）懸鉤子屬（Rubus L.）灌木，是銅仁市可食野果中的優勢種［1］。在全球范圍內廣泛分布，空心泡主要產地包括我國的江西、湖南、福建、四川和貴州等地區，其花期為3—5月，果期為4—5月，白花紅果，外觀艷麗迷人，味道酸甜，且營養價值豐富，是春夏季節人們野外采摘的佳品，也是發展第3代水果的重要資源［2-3］。此外，空心泡的根和葉還具有藥用價值，可用于主治痢疾、月經不調、嘔吐、小兒咳嗽、燙傷等癥狀［3-4］，是一種“藥食賞”同源的野生植物資源?？招呐菥哂休^高的開發價值和廣泛的應用前景，而產業化開發需要有高效的繁殖體系支持，以保持優良種質的供給。目前關于空心泡組織培養技術的研究較少，楊鼎元等［5］進行了空心泡組織培養快速繁殖的初步探索，但僅限于增殖階段，未能建立完整的體系；同時金煒等［6］研究了植物激素對空心泡葉片不定芽形成的影響，但效果不佳。植物組織培養是植物無性繁殖中最高效的技術之一，能夠保持母本的遺傳性狀，目前被廣泛應用于快速繁殖。本研究以銅仁市野生空心泡幼嫩莖段為試驗材料，試圖建立其組織培養體系，以期為空心泡優良種質資源的開發及產業化生產提供技術支持，助力鄉村振興產業發展，使空心泡真正成為第3代水果和優良的園林觀賞植物而進行培育生產成為可能。

1材料與方法

1.1材料

供試所用材料采自銅仁市碧江區壩黃鎮木弄村，地理坐標為北緯 27°43′29″，東經 109°5′11″。采集地土壤為沙質黃壤，采集植株樹齡均為3～4年，生于竹子林緣、路邊。于連續晴朗3 天的次日上午10 點左右剪取當年萌發的根蘗苗幼嫩莖段（如圖1），帶回實驗室備用。

1.2方法

1.2.1滅菌方法

首先將幼嫩莖段去掉葉片后洗凈，然后將其放置于流水下沖洗60 min后轉移到超凈工作臺。在超凈工作臺上，先用70%酒精浸泡30 s，再用0.1%的升汞溶液滅菌處理9 min，期間用無菌水沖洗4～5 次。接著用濾紙吸干水分，最后使用消毒好的刀片將外植體切成1.5 cm（帶1個芽）長，基部呈45 ℃的接種材料。

1.2.2數據分析

用 Excel 2016對數據進行整理，用 SPSS 20.0對數據進行方差分析和 Duncan多重比較。

部分結果計算公式如下：

誘導率=（成功誘導出不定芽或叢生芽的外植體數/成活數）×100%

增殖率=（增殖數/原接種芽數）×100%

增殖系數=（增殖的芽數/原接種芽數）×100%

1.3通用培養條件

所有培養基除激素外統一添加7 g/L的瓊脂和30 g/L的蔗糖，調節pH值至5.9±0.1。激素的單位默認為mg/L，培養室設定培養溫度為（25±2） ℃，光強度為3000 lx，光照時間12 h（特殊說明除外）。

1.4基本培養基的篩選

選取1/2MS、MS、WPM、B5作為基本培養基，并分別添加6-芐氨基腺嘌呤（6-Benzylaminopurine，6-BA） 0.5 mg/L和萘乙酸（Naphthaleneacetic Acid，NAA） 0.2 mg/L。將經過消毒處理的外植體接種至不同的基本培養基中，每種處理設置3個重復，每個重復18瓶，每瓶2～3個外植體。定期觀察并記錄外植體的變化情況，培養45 d后統計誘導率、芽高、芽數等指標。

1.5增殖培養

利用初代培養的芽作為試驗材料，以1/2MS為基本培養基，采用正交表L9（34）設計了3因素3水平的正交試驗，即6-BA（0.5、1.0、1.5 mg/L）、NAA（0.1、0.2、0.5 mg/L）、GA3（0.0、1.0、3.0 mg/L）。試驗設置了3次重復，每個重復18瓶，每瓶2～3個材料。定期觀察芽的增殖情況，培養60 d后統計增殖率、增殖系數和芽高等指標。

1.6生根培養

以1/2MS為基本培養基，分別添加生長素0、NAA 0.5 mg/L、NAA 0.5 mg/L+IBA 0.5 mg/L、IBA 0.5 mg/L，制成4種不同的生根培養基。在超凈工作臺上，從組培瓶中取出生長健壯且高于4 cm的增殖芽，將其基部斜切45 ℃后插入生根培養基中。試驗設置3次重復，每個重復15瓶，每瓶中有2個試驗材料，定期觀察芽基部的變化情況，培養45 d后統計生根率、根長、根數等指標。

1.7煉苗移栽

篩選出根數大于等于3 條，根長大于等于4 cm的健壯瓶苗，將其移至自然光照、溫度24 ℃左右、濕度60%以上的環境條件下，3 d后擰松瓶蓋，靜置3 d后再完全打開瓶蓋煉苗2 d，之后將根部培養基洗凈，移栽至已進行高壓滅菌冷卻處理的基質中進行煉苗，煉苗基質設計了3種處理，即純蛭石、泥炭土∶蛭石∶珍珠巖（3∶1∶1）、泥炭土∶珍珠巖（3∶1）。試驗設置3次重復，每個重復15株苗，按需澆水保持基質濕度，45 d后統計成活率。

2結果與分析

2.1不同基本培養基對空心泡莖段的誘導效果

從（表1）和圖2-a可知，在4種不同的基本培養基中，H1（1/2MS）、H2（MS）、H3（WPM）、H4（B5）對野生空心泡莖段的芽誘導均表現出100%的成功率，然而誘導出的芽體普遍生長矮小，高度不超過1 cm。各種基本培養基對于空心泡莖段的叢生芽數誘導效果存在顯著差異，其中H1（1/2MS）基本培養基的誘導效果最優，平均叢生芽數達到9.33個，此數值顯著高于H2（MS）、H3（WPM）、H4（B5）培養基的誘導效果，比H2、H3、H4分別提高了47.39%、86.60%和16.63%。

2.2不同培養基的增殖效果

從不同激素配比的培養基對野生空心泡的增殖效果（表2）和圖2-b可知，9種處理方法顯示出不同程度的增殖能力，其中M3、M5、M7、M8增殖率達到了100%。增殖系數最高的是M8的11.75，其次是M7的11.18，其他處理均存在一定的增殖，說明空心泡芽的增殖對激素具有較高的敏感性。平均芽高度以M7的8.07 cm效果最佳，其次是M3的4.8。顯而易見，培養基中添加GA3后對芽高的促生長效果較明顯；未添加GA3的培養基中，誘導的芽相對較矮，不能滿足進一步生根培養的要求。通過對增殖效果的方差分析（表3）發現，不同濃度6-BA、NAA和GA3對繼代增殖系數和增殖率的影響差異顯著，而6-BA和NAA的不同濃度對芽高的影響不顯著；GA3的濃度對芽高則存在顯著差異。

考慮野生空心泡繼代增殖率、增殖系數、芽高等相關指標，M7培養基較為突出，其增殖率達到100%，增殖系數為11.18，與M8相近，而芽高為M8的4.6倍，達到5.07 cm，且具備較高的質量，適宜于繼代增殖和生根培養。綜上所述，1/2MS搭配1.5 mg/L 6-BA 、0.1 mg/L NAA 和3.0 mg/L GA3的不同培養基配方為空心泡的最佳增殖培養基選擇。

2.3不同培養基的生根效果

根據圖2-c、2-d和表4的數據分析，不同生根培養基S1（1/2MS）、S2（1/2MS+NAA 0.5 mg/L）、S3（1/2MS+NAA 0.5 mg/L+IBA 0.5 mg/L）以及S4（1/2MS+IBA 0.5 mg/L）對銅仁市野生空心泡的生根率、根數和根長產生顯著影響。從生根效果來看，所有添加了生長素的培養基均能有效促進生根。然而，與不添加激素、單獨添加NAA以及雙激素組合相比，僅添加IBA的S4培養基表現出了最佳的生根效果，生根率為（94.07±1.93）%，平均根數為7.00±1.00條，平均根長為4.47±0.25 cm。與S1、S2和S3培養基生根效果相比，S4的生根率分別提高了21.93%、24.38%、15.03%，平均根長分別增加了0.30、3.07和2.27 cm，平均根數分別增加了4.67、3.67和1.33根。因此，對于銅仁市野生空心泡而言，添加IBA 0.5 mg/L的1/2MS基本培養基是最適宜的生根培養基。

2.4不同基質煉苗移栽效果

通過將試管生根苗移栽至不同類型的基質中進行煉苗，從表5 、圖2-e可知，在純蛭石這一基質中，雖然移栽苗的成活率最高，達到了（93.25±3.03）%，但可能由于缺少必要的營養物質，植株的生長勢較弱；而在泥炭土∶蛭石∶珍珠巖按照3∶1∶1比例配制的復合基質中，成活率為（89.41±3.49）%，且植株生長旺盛。因此，綜合考慮成活率和植株生長表現，以T2號基質，即泥炭土∶蛭石∶珍珠巖（3∶1∶1）為最佳的煉苗基質。

3討論與結論

野生空心泡幼嫩莖段在4種基本培養基（1/2MS、MS、WPM、B5）中均顯現100%的誘導率，且平均芽數均超過5個，這表明空心泡對營養物質具有較高的敏感性，常見的基本培養基均能滿足其生長需要，這與Theiler-Hedtrich等［7］的研究結果一致?？招呐莩醮T導在1/2MS基本培養基中效果較突出，表明其更適應低鹽濃度的培養基環境，這與紅豆樹［8］、‘京棗39’［9］的研究結果類似，但與Poothong等［10］的研究結果存在差異，這可能是懸鉤子屬內不同的種質對營養需求存在差異所致。

本文研究顯示，GA3能促進植物體內細胞的生長，適量添加于培養基中可以增強芽體的分化并提高幼苗的生長速度，常用于調控組織培養中苗高生長［11-12］。在空心泡誘導培養和增殖培養中，僅添加6-BA和NAA激素對芽高生長影響不顯著，而添加GA3后可以顯著促進芽的伸長生長，這可能是培養基中只有細胞分裂素6-BA時，抑制或解除了其頂端優勢，添加激素GA3后激活了芽伸長生長所致，這與高加索三葉草［13］、切花玫瑰紅唇［14］的研究結果類似。

在生根培養過程中，無論是不添加激素的培養基、單獨添加NAA或IBA的培養基，還是復合添加NAA和IBA的培養基，均能有效誘導空心泡芽基部的生根，且根長均在1.4 cm以上，這與劉玲玲等［15］研究的重瓣空心泡（Rubus rosifolius var."Coronarius）組織培養生根中的結果不太一致，這可能是不同的生活型和基因差異所致。在添加激素的種類中，以單獨添加IBA效果優于其他處理且利于平均根長生長和總根數數量，這驗證了陳琦等［16］、紀楠楠等［17］和俞群等［18］的研究結果。

組織培養產出的苗最終要適應自然環境的生長，才能發揮快繁的目的。煉苗是組織培養中的關鍵環節，空心泡瓶苗在純蛭石基質中成活率最高，為93.25%，但后續生長表現不佳，反映出營養缺乏的現象，相比之下，在泥炭土∶蛭石∶珍珠巖按3∶1∶1比例配比的基質中，煉苗的綜合表現最佳，長勢良好，成活率達到89.41%。這可能是空心泡煉苗前期基質對生長的影響較小，以疏松透氣為佳，而后期生長以疏松透氣且有一定營養的基質較好，這與朱秀蕾等［19］、田學輝等［20］的研究結果類似。

1/2MS基本培養基是銅仁市野生空心泡幼嫩莖段誘導芽最合適的選擇，能平均誘導9.33個叢生芽。在增殖階段，1/2MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L+GA3 3.0 mg/L是最適宜的培養基，增殖率100%，增殖系數高達11.18，苗高5.07 cm；1/2MS+IBA 0.5 mg/L是生根階段最適宜的培養基，生根率為94.07%；試管生根苗在基質泥炭土∶蛭石∶珍珠巖（3∶1∶1）中煉苗移栽長勢最佳，平均成活率達89.41%。

（責任編輯：嚴秀芳）

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Establishment of a Regeneration System for Tissue Culture of Wild Rubus rosifolius

Gui Ping1*， Wu Gaoyin2， Huang Xiaoqin1， Li Kexuan1

（1.College of Agriculture， Tongren Polytechnical College， Tongren 554300， Guizhou， China；2.School of Life Sciences， Guizhou Normal University， Guiyang 550025， Guizhou， China）

Abstract：

To provide rapid propagation technology for the superior germplasm of the wild Rubus rosifolius Sm， this study utilized its tender stem segments as experimental material to screen the primary generation of the optimal culture medium. It also examined the effects of hormone types and their combinations on the proliferation and rooting stages， as well as the acclimatization of plantlets to different substrates. The results indicated that the most suitable for bud induction from tender stem segments of R. rosifolius Sm was 1/2MS， while the most effective basic culture medium for the proliferation stage was 1/2MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L+GA3 3.0 mg/L， showing a 100% proliferation rate and an average proliferation coefficient of 11.18， with plantlets reaching an average height of 5.07 cm. Additionally， the most favorable culture medium for the rooting stage was 1/2MS+IBA 0.5 mg/L， achieving a rooting rate of 94.07%. The best growth performance during the acclimatization phase was achieved in a substrate mix of peat， vermiculite， and perlite in a 3∶1∶1 ratio， with an average survival rate of 89.41%.

Keywords：

wild Rubus rosifolius; tissue culture; regeneration system

接收日期：2024-04-15

基金項目：銅仁職業技術學院項目（tzky-[2021]-ZX03）

作者簡介：桂平（1989—），女，碩士，副教授，主要從事園林植物與觀賞園藝植物栽培研究，E-mail：390644166@qq.com.