刺榆組培快繁體系建立

咸洋 喬婕 徐慧 韓彪 趙立軍 張繼良 崔程程 董昕

摘 要：通過(guò)初步建立刺榆的組培快繁體系，發(fā)現(xiàn)6-芐氨基嘌呤（6-BA）、吲哚丁酸（IBA）、硝酸銨3種物質(zhì)對(duì)提高刺榆的平均出芽數(shù)均有促進(jìn)作用，IBA可促進(jìn)刺榆外植體分化，硝酸銨可提高芽的平均高度，并促使組培苗生長(zhǎng)旺盛。刺榆外植體最佳啟動(dòng)培養(yǎng)基為DKW培養(yǎng)基+6-BA0.2mg/L+IBA0.05mg/L+蔗糖20g/L+瓊脂6.0g/L，可有效提高平均出芽數(shù)。

關(guān)鍵詞：刺榆;組織培養(yǎng);硝酸銨;快繁體系

中圖分類(lèi)號(hào) Q949 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2021）23-0036-02

Tissue Culture Propagation of Hemiptelea davidii （Hance） Planch.

XIAN Yang et al.

（Shandong Provincial Center of Forest and Grass Germplasm Resources， Jinan 250102， China）

Abstract： The micropropagation technique of Hemiptelea davidii （Hance）Planch was researched in this study. It is discovered that 6-BA， IBA and ammonium nitrate were all conducive to improve the average budding number， and the IBA could facilitate the differentiation of explant， however， the ammonium nitrate was beneficial to elongation of the buds and make the seedlings growed vigorously. The best medium for the explants differentiation is DKW+6-BA 0.2mg/L+IBA 0.05mg/L+sucrose 20g/L+agar 6.0g/L. the best medium for improving the average budding number is DKW+6-BA 0.3mg/L+IBA 0.07mg/L+ammonium nitrate 1g/L+sucrose 20g/L+agar 6.0g/L.

Key words： Hemiptelea davidii （Hance） Planch; Tissue Culture; Ammonium nitrate; Micropropagation

刺榆[Hemiptelea davidii （Hance）Planch]為榆科（Ulmaceae）刺榆屬（Hemiptelea Planch）單屬種植物，主要分布于我國(guó)東北、華北、華東、華中、西北及朝鮮地區(qū)，常生于海拔2000m以下的坡地次生林中，在我國(guó)吉林省和長(zhǎng)白山地區(qū)被列為保護(hù)植物[1]，在2011—2014年開(kāi)展的山東林木種質(zhì)資源調(diào)查中被列為山東省珍貴稀有樹(shù)種[2]。刺榆性喜沙土、耐干旱貧瘠、耐鹽堿，可阻止沙流、積雪、降低風(fēng)速，抗病能力強(qiáng)，其根系發(fā)達(dá)、側(cè)根豐富，可以固定地表松土，改善土壤，常用于防風(fēng)固沙，建造生物圍欄等[3]，其根皮、樹(shù)皮及葉可入藥，種子可榨油。刺榆的刺、花、莖、葉中黃酮含量均較高，甚至高于銀杏葉，具有抗凝血、抗白血病、鎮(zhèn)痛、抗炎等作用，有較高藥用價(jià)值。刺榆葉中粗蛋白、全磷、鈣等含量較高，可作為優(yōu)良的飼料，有很高的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值[4-5]。刺榆繁殖方式比較單一，種子育苗是主要繁殖方式，繁殖效率低下是限制其應(yīng)用發(fā)展的主要瓶頸。組織培養(yǎng)作為一種高效的無(wú)性繁殖方法，既可以提高繁殖效率，又可以保留母株的優(yōu)良性狀，刺榆的組織培養(yǎng)技術(shù)研究對(duì)于刺榆種質(zhì)資源保存、優(yōu)良品系選育、推動(dòng)刺榆應(yīng)用研究具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料 山東省林草種質(zhì)資源中心提供刺榆實(shí)生苗，種源地為山東濟(jì)南南部山區(qū)。

1.2 方法

1.2.1 啟動(dòng)培養(yǎng)基篩選 取刺榆母株4—6月份發(fā)出的半木質(zhì)化新稍，修剪至2～3cm，每個(gè)外植體帶1～2個(gè)腋芽，用洗衣粉溶液浸泡，軟毛刷刷去表面塵土，流水沖洗過(guò)夜，在超凈臺(tái)上用酒精消毒30s，5%次氯酸鈉消毒5～10min，無(wú)菌水浸泡10min，然后沖洗3～5次，無(wú)菌濾紙吸干表面水份，手術(shù)刀切去兩端褐化部分，分別接種至啟動(dòng)培養(yǎng)基C1：DKW培養(yǎng)基+蔗糖30g/L+瓊脂6.0g/L;C2：DKW培養(yǎng)基+6-芐氨基嘌呤（6-BA）0.2mg/L+吲哚丁酸（IBA）0.05mg/L+蔗糖20g/L+瓊脂6.0g/L;C3：DKW培養(yǎng)基+激動(dòng)素（KT）0.1mg/L+吲哚丁酸（IBA）0.05mg/L+蔗糖20g/L+瓊脂6.0g/L pH5.8，培養(yǎng)條件為光照時(shí)間16h/d，光照時(shí)25℃，黑暗時(shí)18℃，接種30d后調(diào)查外植體分化率（分化出芽外植體數(shù)量/接種外植體總數(shù)）和平均出芽數(shù)（出芽總數(shù)/接種外植體數(shù)量）。

1.2.2 快繁培養(yǎng)基優(yōu)化 刺榆外植體的無(wú)菌組培苗上挑選出可用于繼代的有效芽，切成2～3cm，每個(gè)莖段上都帶有至少1對(duì)腋芽，接種在DKW培養(yǎng)基上，培養(yǎng)基中添加6-卞氨基嘌呤（6-BA）、吲哚丁酸（IBA）、硝酸銨。其中6-BA濃度分別為0.2mg/L、0.25mg/L、0.3mg/L;IBA濃度分別為0.03mg/L、0.05mg/L、0.07mg/L;硝酸銨濃度分別為0g/L、0.5g/L、1g/L;采用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)條件同1.2.1，30d后調(diào)查外植體分化率、平均出芽數(shù)和平均高度（總高度/總出芽數(shù)）。

2 結(jié)果與分析

2.1 啟動(dòng)培養(yǎng) 培養(yǎng)30d后3種啟動(dòng)培養(yǎng)基外植體分化率和平均出芽數(shù)分別為：C1 63%，0.83個(gè);C2 87%，2.13個(gè);C3 75%，1.5個(gè)。C2的外植體分化率和平均出芽數(shù)均優(yōu)于C1和C3，可見(jiàn)添加6-BA對(duì)促進(jìn)刺榆外植體分化和出芽有比較好的效果。

2.2 快繁培養(yǎng)基 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。調(diào)查了外植體分化率、平均出芽數(shù)、平均高度3個(gè)指標(biāo)，并對(duì)3個(gè)指標(biāo)分別進(jìn)行直觀分析。由表1可知，外植體分化率的直觀分析中IBA的極差最大（16.6%），即IBA的濃度對(duì)外植體分化率影響最大，在IBA為0.07mg/L時(shí)達(dá)到最高值89.3%，在硝酸銨為1g/L時(shí)外植體分化率達(dá)到最高值為88.3%，由均值數(shù)據(jù)看，隨著6-BA濃度提高，外植體分化率呈降低趨勢(shì)。由平均出芽數(shù)的直觀分析數(shù)據(jù)可知，6-BA、IBA、硝酸銨3個(gè)因素中，硝酸銨極差最大，達(dá)到1.244，說(shuō)明3個(gè)因素中硝酸銨對(duì)刺榆的平均出芽數(shù)影響最大，同時(shí)在3個(gè)因素達(dá)到最高水平時(shí)平均出芽數(shù)達(dá)到最高。從平均高度的直觀分析看，硝酸銨極差最大（0.290），從均值分析可知，隨著6-BA和IBA濃度升高，平均高度呈下降趨勢(shì)，而硝酸銨則呈現(xiàn)先降后升趨勢(shì)。綜合直觀分析結(jié)果，能夠快速提高外植體分化率的最佳激素組合是6-BA 0.3mg/L，IBA0.07mg/L，硝酸銨1g/L。

3 結(jié)論

刺榆外植體最佳啟動(dòng)培養(yǎng)基為DKW培養(yǎng)基+6-BA0.2mg/L+IBA0.05mg/L+蔗糖20g/L+瓊脂6.0g/L，提高平均出芽數(shù)的最佳培養(yǎng)基為DKW培養(yǎng)基+6-BA0.3mg/L+IBA0.07mg/L+硝酸銨1g/L+蔗糖20g/L+瓊脂6.0g/L。外植體接種后5～7d芽開(kāi)始萌動(dòng)，此后進(jìn)入快速生長(zhǎng)階段，25～30d后生長(zhǎng)減緩，幾乎停滯，此時(shí)組培苗高度可達(dá)1.8cm，側(cè)枝生長(zhǎng)旺盛。通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，IBA可有效促進(jìn)外植體分化，但高濃度的6-BA對(duì)外植體分化有抑制作用，高濃度的6-BA、IBA和硝酸銨均可提高平均出芽數(shù)，但硝酸銨對(duì)平均出芽數(shù)的影響更明顯，同時(shí)硝酸銨也可提高芽的平均高度。硝酸銨是培養(yǎng)基中氮元素的主要來(lái)源，刺榆組培苗生長(zhǎng)量較大，不定芽分化旺盛，莖節(jié)伸長(zhǎng)明顯，側(cè)芽長(zhǎng)度也可達(dá)到5～6cm，因此需要大量氮元素維持生長(zhǎng)。適量添加氮元素后，刺榆組培苗莖節(jié)粗壯，葉色深綠，生長(zhǎng)旺盛。

參考文獻(xiàn)

[1]石利春.刺榆不同部位質(zhì)量評(píng)價(jià)及藥理活性研究[D].吉林：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)，2011.

[2]李文清，臧德奎，解孝滿(mǎn).山東珍稀瀕危保護(hù)樹(shù)種[M].北京：科學(xué)出版社，2016年.

[3]孫海紅.沙地刺榆生物圍欄技術(shù)[J].防護(hù)林科技，2016（06）：115-117.

[4]馬斐斐，石利春，包海鷹.刺榆中黃酮含量測(cè)定及其抗氧化活性研究[J].人參研究，2013，25（03）：19-23.

[5]李巖，石利春，王玲，等.刺榆嫩莖葉的生藥學(xué)研究[J].吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，31（01）：51-54.

（責(zé)編：王慧晴）