北五味子無性繁殖研究進(jìn)展

張建瑛 呂躍東 田新華 郭樹平

(黑龍江省林業(yè)研究所，哈爾濱 150080)

北五味子Schisandrachinensis(Turcz.)Baillon是木蘭科五味子屬植物，主要分布在遼寧、黑龍江、吉林等省，其次在俄國東部地區(qū)、韓國和日本東北部也有生長[1，2]。北五味子鮮果、干果、種子、葉和莖皮含有豐富的成分[3，4]，既是難得的中藥資源，又是別具風(fēng)味的漿果資源，在酒類、飲料、果糖等飲食和保健產(chǎn)品方面均有廣闊的開發(fā)前景。隨著人們對北五味子的重視，大肆采摘，加上森林資源不斷枯竭，致使北五味子質(zhì)量不斷下降，產(chǎn)量越來越低，而市場需求量又逐年增加，供需矛盾日益突出。在有性繁殖上，北五味子種子具有深休眠的特性，繁殖速度很慢[5]；在無性繁殖上，扦插繁殖過程中插條須帶上2年生枝條才能生根。通過組織培養(yǎng)的技術(shù)可以快速繁殖優(yōu)良的北五味子苗木，同時(shí)還能保持其優(yōu)良性狀，為北五味子栽培技術(shù)提供新的途徑。本文主要對北五味子無性繁殖方面的研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述。

1 北五味子無性繁殖的意義

目前，北五味子種子園產(chǎn)種量少、良種嚴(yán)重匱乏的狀況下，無性繁殖將成為解決良種不足、實(shí)現(xiàn)造林良種化的有效途徑。了解北五味子無性繁殖研究的進(jìn)展有利于其無性系的選育以及擴(kuò)大生產(chǎn)育苗面積，為大面積人工栽培奠定基礎(chǔ)。通過培育新品種，源源不斷地為醫(yī)藥、保健、飲料等產(chǎn)品開發(fā)提供原料，形成一個(gè)完整的北五味子產(chǎn)業(yè)，造福于人類。

2 北五味子主要無性繁殖方法

2.1 扦插繁殖

北五味子扦插生根較為困難，插穗對溫濕度條件要求苛刻。北五味子的扦插育苗一般采用春插[6]。4月上旬樹液流動(dòng)后，選取1年生枝條，剪成10cm長的小段用100ppm的二號生根粉浸泡6h，然后用清水清洗后扦插在床土中，45d萌芽率達(dá)87%左右[7]。北五味子的硬枝扦播中后扣塑料拱棚有利于插穗生根[8]。

夏季，以河砂為基質(zhì)進(jìn)行北五味子扦插繁殖試驗(yàn)表明[9]：NAA(300mg/L)對綠枝插條浸泡3min生根率達(dá)90.9%；IBA(200mg/L)浸泡24h和(2 000mg/L)浸泡3min的硬質(zhì)插條生根率平均分別為88.3%和85%。珍珠巖+草炭的基質(zhì)對北五味子綠枝扦插的生根效果有明顯影響，生根率可達(dá)82%以上[10]。6月末7月初，北五味子半木質(zhì)化嫩枝全光照噴霧扦插[11]采用橫埋扦插和選用ABT1號生根粉(50ppm)，不僅提高生根率(73.6%)，也可使其成本最低。

全光照噴霧通過插穗葉面水膜的蒸發(fā)來降低葉面溫度，繼而降低了穗條內(nèi)部的水氣壓，以確保插穗不致于因失水，灼傷而死亡。相反強(qiáng)光照可使插穗進(jìn)行充分的光合作用，以充足的養(yǎng)分促進(jìn)插穗生根。因此，北五味子嫩枝全光照噴霧扦插技術(shù)為能夠保存優(yōu)良基因，大量培育優(yōu)良品種，在實(shí)際生產(chǎn)中可以成為提高結(jié)實(shí)，速生豐產(chǎn)的手段。

2.2 組織培養(yǎng)

北五味子組織培養(yǎng)采集外植體部位多為莖段，許多學(xué)者對葉片、葉柄、種子等不同器官為外植體進(jìn)行了探索。

北五味子在芽和莖段的培養(yǎng)中，新生嫩芽作為外植體時(shí)基部直接再生芽苗的誘導(dǎo)培養(yǎng)基為ER+反式ZT2.20mg/L，芽苗誘導(dǎo)率為92%[12]。帶腋芽的嫩莖作外植體[13～17]，大多數(shù)學(xué)者選擇基本培養(yǎng)基為MS，誘導(dǎo)激素為BA(1.0～2.0mg/L)結(jié)合不同濃度的ZT(0.05～0.1)或NAA(0.1～0.3)時(shí),誘導(dǎo)芽的效果最佳；在附加BA2.0+NAA0.2+ZT0.1mg/L時(shí)，芽的增殖率最好。在附加NAA0.2mg/L時(shí)，生根效果最佳。當(dāng)苗高2.0～2.5cm，根數(shù)達(dá)3～5條時(shí)，開瓶鍛煉2d，移栽于消過毒的土壤中，10d后成活率達(dá)100%。長春百瑞藍(lán)莓科技發(fā)展有限公司利用1/2B5+BA0.1～0.6mg/L+NAA0.01～0.06mg/L用于初代培養(yǎng)和繼代培養(yǎng)；WPM+NAA0.2mg/L+蔗糖15g/L+瓊脂9g/L為生根培養(yǎng)基；移栽采用珍珠巖和草炭為基質(zhì)；如瓶外生根將幼苗基部用300～500mg/L吲哚丁酸浸沾后扦插到基質(zhì)中。

在使用北五味子的葉片、葉柄為外植體時(shí)，采用基本培養(yǎng)基為改良B5，葉片的激素選擇為BA2.0mg/L+NAA0.1mg/L+2,4-D1.0mg/L，葉柄的激素選擇為BA2.5mg/L+2,4-D1.0mg/L，以上實(shí)驗(yàn)均未誘導(dǎo)出根[18]。

北五味子愈傷誘導(dǎo)情況下，北五味子中葉片、葉柄和莖的適宜消毒方式為0.1%HgCl26min、6min和10min。最佳外植體為莖段[19]。同樣，朱俊義[20]、武立丹[21]都得到一致的結(jié)論：北五味子的嫩莖段是愈傷組織誘導(dǎo)的理想外植體，N6+BA2.0mg/L+NAA1.0mg/L時(shí)為誘導(dǎo)愈傷組織的最佳濃度,誘導(dǎo)率達(dá)95.1%。葉片愈傷培養(yǎng)為MS+3.0mg/LBA[22]。

利用北五味子種子進(jìn)行離體培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)MS+1.0mg/L GA3[23]或者在MS+0.02mg/L TDZ[24]能夠打破休眠，萌發(fā)率高。實(shí)驗(yàn)證明WPM好于MS培養(yǎng)基，BA的單獨(dú)或聯(lián)合NAA可以無菌幼苗的子葉節(jié)誘導(dǎo)多芽。芽增殖在WPM+1.0mg/L BA時(shí)頻率最高和每外植體芽數(shù)為11.6。誘導(dǎo)根形成時(shí)，用葡萄糖(3%)替代蔗糖作為碳源。WPM+0.5mg/L NAA生根效果好，移栽成活率達(dá)82%[25]。

通過植物體細(xì)胞胚胎發(fā)生進(jìn)行植株再生，五味子利用成熟合子胚為外植體，在MS培養(yǎng)基+2,4-D(9.04μM)+ZT(0.09μM)能夠有效地誘導(dǎo)胚性愈傷組織；原胚發(fā)育和體細(xì)胞胚發(fā)生在MS空白培養(yǎng)基；子葉形胚成熟在MS+2,4-D(0.45μM)和BA(1.11μM),發(fā)芽率達(dá)46.3%，存活率約67%[26]。牛遇達(dá)利用成熟種子發(fā)芽后的子葉和下胚軸作為外植體，在培養(yǎng)溫度為30℃時(shí)MS+2，4-D4.0mg/L培養(yǎng)基中胚性愈傷組織誘導(dǎo)率最高，為18.3%，在2%蔗糖的1/3MS培養(yǎng)基，再生植株移栽存活率為95%[27]。樸鐘云等人也發(fā)明了北五味子體細(xì)胞胚發(fā)生和植株再生的方法[28]。

2.3 其他無性繁殖方式

主要以走莖繁殖為主，北五味子地上部的枝條埋入土中后，能誘發(fā)不定根原基長出新根，使利用壓條繁殖新植株成為可能。經(jīng)過一段時(shí)間的地下潛伏生長后，鉆出地面成為地上莖，但在適宜條件下，莖尖在地下能夠向前延伸。以4—5月，用離體壓條(條長60～100cm)，在類似扦插環(huán)境條件下進(jìn)行，生根率較高[29]。

3 討論

綜述所述，在北五味子扦插中，對影響生根的插穗選擇部位、插穗木質(zhì)化程度、采條時(shí)間等一些因素進(jìn)行了深入細(xì)致的研究；在組織培養(yǎng)研究中，對離體快繁體系的建立進(jìn)行了比較系統(tǒng)的研究，尤其是外植體的選擇，各階段培養(yǎng)基的選擇等方面的確定。此外，利用體細(xì)胞胚胎發(fā)生技術(shù)培育北五味子植株也展開研究并取得一定的成果，其中的培養(yǎng)條件在生產(chǎn)中不斷得到優(yōu)化。由于組織培養(yǎng)過程中還會(huì)出現(xiàn)變異問題，因此，其苗木的生長情況也有待作大田試驗(yàn)后進(jìn)一步得出結(jié)論。對北五味子快速繁殖技術(shù)生理機(jī)制的研究則較為缺乏，為使優(yōu)良種質(zhì)資源的繁殖數(shù)量和質(zhì)量適應(yīng)新的發(fā)展需要,這方面的研究應(yīng)加強(qiáng)。同時(shí)，建立自然保護(hù)區(qū)使北五味子資源得以持續(xù)開發(fā)利用，并根據(jù)其生物學(xué)特性，采取不同的繁殖手段，摸索一種適宜北五味子豐產(chǎn)的繁殖方法。

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