李昌禹，艾軍

(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所，長(zhǎng)春 130112)

五味子[Schisandrachinensis(Turcz.) Baill] 為木蘭科五味子屬落葉木質(zhì)藤本植物，我國(guó)東北大宗地道藥用植物，是我國(guó)的名貴中藥材，也是一種新興果樹，別名山花椒、烏梅子。主要分布于我國(guó)黑龍江省、吉林省、遼寧省、內(nèi)蒙古自治區(qū)和河北省等省區(qū)，此外，在朝鮮半島、俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)及日本亦有分布。五味子的果實(shí)干品，商品習(xí)稱“北五味子”，有斂肺、滋腎、生津、收汗、澀精功效。五味子除藥用外，還可用于生產(chǎn)果酒、果醬、果汁飲料和保健品等，具有廣闊的開發(fā)利用前景。由于國(guó)內(nèi)、外市場(chǎng)對(duì)五味子的需求量不斷增加，利用野生資源已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)的需求。作為一種新興果樹，自20世紀(jì)70年代，我國(guó)就開始進(jìn)行野生栽培馴化研究與生產(chǎn)實(shí)踐推廣，并取得較大進(jìn)展[1]。五味子經(jīng)過20余年的篩選，目前，已選育出“紅珍珠”和“嫣紅”等優(yōu)良豐產(chǎn)品種，主要采用扦插、壓條、分株及橫走莖等常規(guī)無性方法繁殖，但扦插繁殖效率低，不能適應(yīng)生產(chǎn)需要。近年來，關(guān)于五味子組織培養(yǎng)研究的中文報(bào)道已有20余篇[2～24]，為五味子優(yōu)良品種快速繁育和開發(fā)利用提供了有益的技術(shù)資料，下面將這些成果進(jìn)行匯總與分析。

1 莖段培養(yǎng)

莖段培養(yǎng)主要是以莖段為外植體進(jìn)行無性系培養(yǎng)，通過叢生芽的誘導(dǎo)，快速繁育，是經(jīng)常采用的一種方式。根據(jù)采芽時(shí)期的不同，又分為春芽培養(yǎng)與冬芽培養(yǎng)。一般來講，用冬芽水插條或者春芽萌發(fā)新稍較易成功。在五味子莖段培養(yǎng)中，也有直接利用冬芽剝?nèi)[片進(jìn)行接種且效果較好的報(bào)道。五味子的采樣部位、地域、時(shí)期、誘導(dǎo)結(jié)果及培養(yǎng)體系等的總結(jié)見表1。

1.1 春芽培養(yǎng)

一些學(xué)者采用春芽萌條(嫩莖段)作為外植體進(jìn)行五味子的組織培養(yǎng)研究，獲得了芽叢及生根的組織培養(yǎng)苗?；九囵B(yǎng)基多采用MS或者改良MS、B5或者改良B5，附加植物激素為BA(6-Benzylaminopurine，6-BA，6-芐氨基腺嘌呤)與NAA(1-naphthlcetic acid，α-萘乙酸)及IAA(indole-3-acetic acid，3-吲哚乙酸)，有一些學(xué)者還加入了KT(Kinetin，6-Furfurylamino-purine，6-糖基氨基嘌呤或N6-呋喃甲基腺嘌呤，激動(dòng)素)或者ZT(trans-6-(4-Hydroxy-3-methylbut-2-enylamino)purine，Zeatin，6-反式-4-羥基-3-甲基-丁-2-烯基氨基嘌呤)，還有學(xué)者以BA與IBA(3-indolebutyric acid，3-吲哚基丁酸)進(jìn)行誘導(dǎo)芽的生成。芽誘導(dǎo)有幾個(gè)不同的途徑：一是經(jīng)由愈傷組織再生成苗途徑[4，12]；二是不定芽成苗途徑[2，3，6，14，20，24]。

1.2 冬芽培養(yǎng)

五味子的冬芽飽滿成熟度高，越冬一段時(shí)間后，冬芽上的菌與春芽相比較少，所以，以五味子的冬芽作為外植體進(jìn)行組織培養(yǎng)能獲得滿意的芽叢。牛遇達(dá)(2007)、李千等(2014)以冬芽為外植體進(jìn)行了培養(yǎng)研究，獲得了愈傷組織及體細(xì)胞胚，并成功進(jìn)行了苗木再生繁育[7，9]；顧地周等[5]以冬芽水插條的萌發(fā)新稍為外植體，芽苗誘導(dǎo)率為92%；李興亮[21]以五味子冬芽水插新稍進(jìn)行誘導(dǎo)叢生芽，叢生芽健壯，成活率高。

表1五味子莖段組織培養(yǎng)

Table 1 Stem tissue culture of Schisandra chinensis(Turcz.) Baill

續(xù)表1

外植體類型Explant來 源Region培養(yǎng)基Culturemedium激素(mg/L)Phytohormone誘導(dǎo)結(jié)果Inducingresult參考文獻(xiàn)Referencea(組織培養(yǎng)苗)a(Tissuecultureplant)吉林省吉林市Jilin,JilinMS6-BA0.1+NAA0.01;6-BA0.1+NAA0.02芽分化,快速繁育Buddifferentiation,rapidgeneration18,張正海等,201218,Zhangzhenghaietc,2012a(組織培養(yǎng)苗)a(Tissuecultureplant)吉林省吉林市Jilin,Jilin1/2MSIAA1.0+activated-charcoal300生根成苗,快速繁育Plantroot,rapidgeneration19,包巖,201319,Baoyan,2013a黑龍江省林區(qū)HeilongjiangMS6-BA2.0+ZT0.1;6-BA2.0+NAA0.2+ZT0.1;NAA0.2芽分化,快速繁育Buddifferentiation,rapidgeneration20,陳雅君等,199920,Chenyajunetc,1999c吉林省長(zhǎng)白山地區(qū)ChangbaishanmountainMS6-BA1.5+IBA0.2芽分化,快速繁育Buddifferentiation,rapidgeneration21,李興亮,200821,Lixingetc,2008a,d,f,h吉林省長(zhǎng)春市Changchun,JilinMSGA0.1+sugar20g/L;2,4-D2愈傷,快速繁育Callus,rapidgeneration22,張華等,201322,Zhanghuaetc,2013a黑龍江省HeilongjiangMS,1/2MS,(vitamindouble)BA4+IBA0.2+LH1000;BA4+IBA0.6+LH1000;1/2MS(altered)+IBA2芽分化,快速繁育Buddifferentiation,rapidgeneration24,周鑫,200124,Zhouxinetc,2001a黑龍江省尚志市Shangzhi,HeilongjiangB5(altered)6-BA2.5+NAA0.1芽分化,快速繁育Buddifferentiation,rapidgeneration12,張曉薇等,200912,Zhangxiaoweietc,2009b遼寧省LiaoningMSNAA0.5-1+KT0.5-1愈傷,成芽,快速繁育Callus,bud,rapidgeneration4,趙國(guó)凡,19854,Zhaoguofan,1985

注：外植體a.嫩莖段(帶腋芽)；b.嫩莖段(摘除腋芽)；c.腋芽萌稍(水插枝)；d.子葉和下胚軸(種子萌發(fā))；e.冬芽；f.葉；g.葉柄；h.種子；i.果柄。下表同。

Note:Explant a.stem(with axillary bud);b.stem(without axillary bud);c.sprouting tip of axillary bud in water;d.Cotyledon and hypocotyl(seed germination);e.winter bud;f.leave;h.seed;i.carpopodium.(the note of table 2 and 3 are the same)

2 無性胚培養(yǎng)

無性胚培養(yǎng)是在愈傷組織誘導(dǎo)基礎(chǔ)上進(jìn)行分化、再生形成胚狀體，并在無激素培養(yǎng)基上再生成苗的技術(shù)。此方法能大量均一地產(chǎn)生無性后代，但培養(yǎng)難度較高。牛遇達(dá)[7](2007)以五味子種子子葉及下胚軸進(jìn)行胚性愈傷組織誘導(dǎo)，并建立了體細(xì)胞胚快速繁育技術(shù)。李千等[9](2014)以冬芽誘導(dǎo)愈傷組織分化出胚狀體用于快速繁育，建立了胚狀體快速繁育途徑。表2列出了所用培養(yǎng)基。

表2五味子無性胚培養(yǎng)

Table 2 Asexual embryo culture of Schisandra chinensis(Turcz.) Baill

3 愈傷組織培養(yǎng)

五味子誘導(dǎo)愈傷組織，主要是進(jìn)行藥物生產(chǎn)研究，少數(shù)為獲得胚性愈傷組織來進(jìn)行快速繁育育苗研究；所用外植體包括無芽莖段、嫩莖段、冬芽、葉片、葉柄以及無菌種子苗的莖段及葉柄[4，8，9，12，13，15～17，23]，見表3。

表3五味子愈傷組織培養(yǎng)

Table 3 Callus culture of Schisandra chinensis(Turcz.) Baill

4 討論

近年來，作為東北地區(qū)重要的地道藥材與新興果樹，五味子在育種、栽培、生物技術(shù)及分子生物學(xué)等方面都取得了較大進(jìn)展，尤其是育出了豐產(chǎn)的“紅珍珠”與“嫣紅”品種，這為五味子的無公害優(yōu)質(zhì)栽培提供了優(yōu)良品種資源，五味子栽培必將走上良種區(qū)域化栽培的發(fā)展軌道。目前，現(xiàn)有的扦插無性繁殖技術(shù)不成熟，成苗率低，不能應(yīng)用于生產(chǎn)，使良種的應(yīng)用受到了限制。五味子生產(chǎn)中一直采用種子繁殖育苗，后代分離嚴(yán)重，不能保證產(chǎn)品質(zhì)量與豐產(chǎn)性，藥效成分相差也較大，新品種育苗技術(shù)一直不能有效解決，缺少良繁技術(shù)；因此，自2004年以來，五味子的無性良繁技術(shù)就側(cè)重于組織培養(yǎng)研究之上。

趙國(guó)凡[4](1985)進(jìn)行了五味子無芽莖段組織培養(yǎng)再生植株研究，為無性繁殖提供了技術(shù)資料，而后五味子組織培養(yǎng)資料也豐富起來?？偨Y(jié)近30年來國(guó)內(nèi)五味子組織培養(yǎng)研究文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，多數(shù)學(xué)者是對(duì)本單位與當(dāng)?shù)匕l(fā)現(xiàn)的一些優(yōu)良單株或其種子進(jìn)行組織培養(yǎng)研究，而以優(yōu)良品種“紅珍珠”為外植體的文獻(xiàn)僅有2篇[7，18]；以“嫣紅”新品種為材料的組織培養(yǎng)尚未見報(bào)道。張正海等(2012)開展了“紅珍珠”組織培養(yǎng)研究，為這一品種的應(yīng)用提供了先進(jìn)手段，繁殖系數(shù)也在3左右，但未見以組織培養(yǎng)苗建園的報(bào)道。近兩年來，筆者對(duì)“嫣紅”進(jìn)行了嫩莖組織的培養(yǎng)研究，獲得了組織培養(yǎng)苗，繁殖系數(shù)在3左右，還有待于進(jìn)一步加強(qiáng)研究，擴(kuò)大繁殖系數(shù)，以期用于生產(chǎn)。

目前，五味子組織培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基多為MS、改良MS、B5及N6等，而激素采用的除BA與NAA外，ZT、TDZ、KT、IBA也用于芽的誘導(dǎo)之中，且對(duì)于不同的品系，激素的濃度及配比等也不一致，甚至出現(xiàn)了極端現(xiàn)象。周鑫[24](2001)誘導(dǎo)芽培養(yǎng)基MS+BA 4mg/L+IBA 0.6mg/L+LH 1000mg/L屬高濃度配比；而張正海等[18](2012)誘導(dǎo)芽培養(yǎng)基MS+6-BA 0.1mg/L+NAA 0.01mg/L則屬低濃度配比。由此看來，五味子組織培養(yǎng)配方研究存在地區(qū)與種質(zhì)的差異，而且同一地區(qū)不同來源的品系，即使同是采用莖段為外植體，也沒有統(tǒng)一的培養(yǎng)配方，產(chǎn)生這種情況的原因是由于不同種質(zhì)基因型差異造成的，還是由于采樣時(shí)期不一致或不同部位原始激素水平差異造成的有待于深入研究。

五味子組織培養(yǎng)研究近半的資料是用莖段為外植體進(jìn)行的快速繁育研究，屬于無性繁殖范疇，對(duì)于五味子雜交品種選育及優(yōu)良品系快速繁育有一定的促進(jìn)作用；以嫩莖及其誘導(dǎo)而來的愈傷組織等經(jīng)再生獲得的種苗也是無性后代，可加以利用。李千等(2014)以莖段進(jìn)行胚狀體育苗研究，這為優(yōu)良品種快速繁育帶來了新的動(dòng)力。以無芽莖、葉片及葉柄等段為外植體的組織培養(yǎng)研究，主要是以愈傷組織培養(yǎng)為主，期望用來生產(chǎn)藥用成分，僅趙國(guó)凡成功進(jìn)行了植株再生。以種子下胚軸與子葉進(jìn)行胚狀體培養(yǎng)對(duì)五味子雜交育種優(yōu)系苗木繁殖具有較大優(yōu)勢(shì)，但是不宜作為其他優(yōu)良品種的擴(kuò)繁方式。

總之，利用成熟的組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)良品種的擴(kuò)繁，以達(dá)到苗木生產(chǎn)的目的，是促進(jìn)五味子良種區(qū)域化的一個(gè)研究課題；在組織培養(yǎng)基礎(chǔ)上，探討五味子液體發(fā)酵繁育種苗新方法將是一個(gè)新的研究方向；在五味子資源與育種研究中，已篩選出很多優(yōu)異單株，出于對(duì)品種與資源保護(hù)的考慮，應(yīng)開展組織培養(yǎng)長(zhǎng)期保存研究。

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