8個(gè)品牌粉末MS培養(yǎng)基的使用效果比較

摘要 ［目的］比較8個(gè)品牌粉末MS培養(yǎng)基的使用效果，為植物組織培養(yǎng)選購(gòu)培養(yǎng)基提供參考。［方法］以紫錐菊的葉片、葉柄、根以及金線(xiàn)蓮的莖段為外植體，以標(biāo)準(zhǔn)MS和不含有易制爆化合物的國(guó)家授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利培養(yǎng)基為對(duì)照，比較8個(gè)品牌的粉末MS培養(yǎng)基在紫錐菊和金線(xiàn)蓮愈傷組織誘導(dǎo)、不定芽再生以及生根能力的作用。［結(jié)果］粉末MS培養(yǎng)基中的3個(gè)品牌，代號(hào)M5、M6及M8對(duì)紫錐菊外植體的愈傷組織誘導(dǎo)效果較好，且與2個(gè)對(duì)照（CK1、CK2）相比無(wú)顯著差異，而其他5個(gè)品牌的培養(yǎng)效果均顯著差于對(duì)照。對(duì)紫錐菊不定芽誘導(dǎo)試驗(yàn)的結(jié)果顯示，品牌代號(hào)M1、M2、M3、M4和M7的 5種培養(yǎng)基無(wú)論以葉片還是以葉柄為外植體均未成功誘導(dǎo)獲得不定芽，而M5培養(yǎng)基則不僅成功誘導(dǎo)獲得不定芽，且獲得的不定芽數(shù)均多于對(duì)照。在金線(xiàn)蓮的組培比較試驗(yàn)中，10種培養(yǎng)基均成功誘導(dǎo)獲得不定芽，且培養(yǎng)基M4的不定芽誘導(dǎo)率高于對(duì)照組，達(dá)83.5%。誘導(dǎo)紫錐菊不定芽生根的比較結(jié)果顯示，僅M5和M8這2個(gè)品牌能夠和2個(gè)對(duì)照一樣成功誘導(dǎo)紫錐菊不定芽產(chǎn)生不定根，但M5誘導(dǎo)獲得的不定根數(shù)和不定根長(zhǎng)均低于2個(gè)對(duì)照。在誘導(dǎo)金線(xiàn)蓮側(cè)芽生根的試驗(yàn)中，8個(gè)品牌的培養(yǎng)基均能成功誘導(dǎo)產(chǎn)生不定根，且M2誘導(dǎo)獲得的不定根數(shù)和不定根長(zhǎng)均顯著高于對(duì)照。［結(jié)論］8個(gè)品牌的粉末MS培養(yǎng)基在紫錐菊和金線(xiàn)蓮組培中的使用效果存在顯著差異，且除M5、M6和M8外，其他品牌的粉末MS培養(yǎng)基均不適用于紫錐菊的組織培養(yǎng)。但對(duì)金線(xiàn)蓮而言，除M4，其他7個(gè)品牌的粉末MS培養(yǎng)基均適用。

關(guān)鍵詞 粉末MS培養(yǎng)基；紫錐菊；金線(xiàn)蓮；不定芽；不定根

中圖分類(lèi)號(hào) Q943.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2024）14-0034-08

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.14.008

Comparation of the Effectiveness of Powder MS Medium in Eight Brands

JIANG Wei-zhen1 ， DAI Qian2， FANG Yuan1 et al

（1.College of Traditional Chinese Medicine Resources， Guangdong Pharmaceutical University， Guangzhou，Guangdong 510006;2. Southern Medicine Research Institute of Yunfu， Yunfu，Guangdong 527300 ）

Abstract ［Objective］ To compare the effectiveness of 8 brands of powder MS medium， so as to provide a reference basis for selecting medium for plants tissue culture. ［Method］Using the leaves， petioles， roots of E. purpurea and stem segments of A. roxburghii as explants， the standard MS and the national authorized invention patent medium without explosive compounds were used as controls，the effectiveness of 8 brands of powder MS medium on callus induction， adventitious bud regeneration， and rooting of E. purpurea and A. roxburghii was compared.［Result］The three brands of powder MS medium codes M5， M6 and M8 were more effective in callus induction of E. purpurea， and no significant difference compared with the two controls （CK1 and CK2）， whereas the other five brands were significantly worse than the control. The results of the experiment on inducing adventitious bud of E. purpurea showed that five brands medium codes M1， M2， M3， M4 and M7 failed to induce adventitious buds either by using leaves or petioles as explants in E. purpurea， while the M5 medium not only successfully induced but also obtained more adventitious buds than the control. On the other hand， the comparative experiment of A. roxburghii tissue culture showed that all 10 mediums could successfully induce to obtain adventitious buds， and the induction rate of adventitious buds in M4 was higher than the control， reaching 83.5%. The results of inducing adventitious root in E. purpurea showed that only the medium codes M5 and M8 could successfully induce adventitious roots from adventitious buds as well as the two controls， but the number and length of adventitious roots induced by M5 medium were lower than the two controls. In the experiment of inducing lateral bud rooting of A. roxburghii， all 8 brands medium could successfully induce adventitial roots， and the number and length of adventitious roots induced by M2 were significantly higher than the control.［Conclusion］ The effects of 8 brands of powder MS medium were significant different in the tissue culture of E. purpurea and A. roxburghii， and except for the medium codes M5， M6， and M8， other brands of powder MS medium are not suitable for tissue culture of E. purpurea. However， except for M4， all 7 other brands of powder MS medium are suitable for A. roxburghi.

Key words Powder MS medium;E. purpurea;A. roxburghii;Adventitious bud;Adventitious roots

基金項(xiàng)目 云浮市科技局產(chǎn)學(xué)研科技攻關(guān)項(xiàng)目（2021A090201）。

作者簡(jiǎn)介 姜偉珍（1987—），女，江西上饒人，博士研究生，研究方向：藥用植物遺傳育種與種質(zhì)資源創(chuàng)制。

*通信作者，研究員，博士生導(dǎo)師，從事植物生物技術(shù)和作物遺傳育種研究。

收稿日期 2023-08-24

培養(yǎng)基是植物組織培養(yǎng)中離體材料生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)，是決定植物組織培養(yǎng)成功的關(guān)鍵因素。植物組織培養(yǎng)常用的培養(yǎng)基主要有MS、1/2MS、B5、N6、WPM、White等培養(yǎng)基［1-3］，其中，MS培養(yǎng)基是目前應(yīng)用最廣泛的一種培養(yǎng)基，其無(wú)機(jī)鹽濃度高，特別是氮、磷、鉀及硝酸鹽，能夠加速愈傷組織和培養(yǎng)物的生長(zhǎng)；而White培養(yǎng)基則為一種低鹽濃度的培養(yǎng)基，對(duì)生根培養(yǎng)具有很好的效果；N6培養(yǎng)基含較高濃度的硝酸鉀和硫酸銨，且不含鉬，一般適用于花藥培養(yǎng)；B5培養(yǎng)基含有較低濃度的銨鹽和較高濃度的硝酸鹽及鹽酸硫胺素，可以滿(mǎn)足低銨鹽要求植物的生長(zhǎng)。以上說(shuō)明各類(lèi)型培養(yǎng)基中鹽離子濃度的不同對(duì)植物產(chǎn)生了不同的培養(yǎng)效果。此外，植物在離體培養(yǎng)條件下，其植物種類(lèi)、組織部位及各培養(yǎng)階段對(duì)營(yíng)養(yǎng)要求及基本培養(yǎng)基的選擇各有差異。張俊林等［4］在北美冬青奧斯特組織培養(yǎng)中發(fā)現(xiàn)，B5培養(yǎng)基會(huì)導(dǎo)致不定芽莖尖出現(xiàn)不同程度的死亡現(xiàn)象，而1/2MS和WPM則無(wú)此現(xiàn)象發(fā)生。然而，在輪生冬青初代培養(yǎng)中，B5培養(yǎng)基對(duì)其不定芽的誘導(dǎo)與分化則顯著優(yōu)于其他培養(yǎng)基［5］，暗示相較于北美冬青，B5培養(yǎng)基中高濃度的硝態(tài)氮可能更利于輪生冬青的不定芽再生。在金線(xiàn)蓮的組織培養(yǎng)中，當(dāng)以莖段為外植體時(shí)，MS培養(yǎng)基誘導(dǎo)不定芽再生的能力顯著優(yōu)于1/2MS培養(yǎng)基，而當(dāng)以頂芽為外植體時(shí)則相反［6］，且MS培養(yǎng)基適于中部莖段不定芽的誘導(dǎo)，而N6培養(yǎng)基則更適于基部莖段［7］。另一方面，高鹽濃度的培養(yǎng)基通常會(huì)抑制不定芽、不定根的發(fā)生，因此，在生根培養(yǎng)階段通常選擇低鹽濃度的培養(yǎng)基，在金線(xiàn)蓮、冰草屬牧草、紫薇、油茶等組織培養(yǎng)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，1/2 MS 培養(yǎng)基相較于MS培養(yǎng)基更適合于生根培養(yǎng)［8-11］。以上這些研究結(jié)果表明在植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，植物種類(lèi)、組織部位及培養(yǎng)階段的培養(yǎng)效果均可受基本培養(yǎng)基中鹽離子濃度的影響。

紫錐菊（Echinacea purpurea L.）是一種原產(chǎn)于美洲的菊科（Asteraceae）松果菊屬（Echinacea L.）多年生草本植物［12］，因其在抗病毒、抗腫瘤、抗氧化、免疫強(qiáng)化以及抗菌消炎等方面具有良好的藥用功效，近年來(lái)備受人們關(guān)注［13-15］。紫錐菊屬于異花授粉植物［16］，利用傳統(tǒng)的種子繁殖方式進(jìn)行大規(guī)模栽培生產(chǎn)易導(dǎo)致群體表型因基因型多樣性而出現(xiàn)很大差異，極大地影響了藥效的可靠性和種植產(chǎn)量。因此，建立紫錐菊組培快繁體系是有效克服傳統(tǒng)種植方式的弊端、實(shí)現(xiàn)商業(yè)化種植生產(chǎn)的前提基礎(chǔ)。近年來(lái)，研究者分別從紫錐菊的增殖方式、基本培養(yǎng)基的選擇、培養(yǎng)條件及基因型等方面進(jìn)行探索，確定了紫錐菊最適的組織培養(yǎng)條件，包括MS培養(yǎng)基、外植體的選擇以及植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑6-BA和NAA使用濃度等［17-23］。金線(xiàn)蓮（Anoectochilus roxburghii）是一種蘭科（Orchidaceae）開(kāi)唇蘭屬多年生草本植物，作為一種珍稀名貴的中草藥，常用于治療幼兒發(fā)熱、急性腎炎等疾?。?4-25］。金線(xiàn)蓮屬于典型的陰生植物，對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境要求苛刻，在自然條件下難以大量繁殖，加之近年來(lái)環(huán)境條件惡化以及私采泛濫，導(dǎo)致野生資源瀕臨滅絕［26］。因此，組培快繁技術(shù)成為實(shí)現(xiàn)金線(xiàn)蓮商業(yè)化種植生產(chǎn)及野生資源保護(hù)的首要途徑。人們對(duì)金線(xiàn)蓮?fù)庵搀w、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、培養(yǎng)條件及增殖方式等方面進(jìn)行大量研究，已成功建立了金線(xiàn)蓮成熟的組培快繁體系［1，27-29］。

粉末培養(yǎng)基是目前市面上廣為流行的一種商業(yè)化培養(yǎng)基，該種培養(yǎng)基不僅可以簡(jiǎn)化配制過(guò)程，減少操作者的人為失誤，還可以解決因國(guó)家對(duì)最常用的MS培養(yǎng)基中含有的易制爆化合物（如硝酸鉀和硝酸銨）的嚴(yán)格管制而無(wú)法實(shí)現(xiàn)自行配制的問(wèn)題，從而使采用這種粉末MS培養(yǎng)基替代自行配制培養(yǎng)基成為絕大多數(shù)企業(yè)甚至科學(xué)院所實(shí)驗(yàn)室的唯一出路。另一方面，粉末培養(yǎng)基的高額利潤(rùn)讓生產(chǎn)廠家看到了可觀的商機(jī)，導(dǎo)致近年來(lái)市面上相繼涌現(xiàn)出各種品牌的粉末MS培養(yǎng)基。然而，生產(chǎn)各種品牌粉末MS培養(yǎng)基的廠家加工工藝的精細(xì)度不同，導(dǎo)致各品牌培養(yǎng)基的質(zhì)量參差不齊。相較于自行配制的標(biāo)準(zhǔn)MS培養(yǎng)基，這些品牌粉末MS培養(yǎng)基在植物組織培養(yǎng)中的使用效果以及不同植物間的差異，至今尚未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。筆者所在項(xiàng)目組此前曾用市售的粉末MS培養(yǎng)基進(jìn)行過(guò)紫錐菊種子無(wú)菌萌發(fā)，雖然滅菌后的種子能夠萌發(fā)，但其幼苗的生長(zhǎng)狀態(tài)極度不良。這個(gè)結(jié)果提示所用的培養(yǎng)基很可能存在某些成分含量嚴(yán)重偏離標(biāo)準(zhǔn)值。為了驗(yàn)證這種可能性以及篩選出可靠的粉末培養(yǎng)基品牌以保證相關(guān)試驗(yàn)的順利開(kāi)展，筆者采用紫錐菊和金線(xiàn)蓮作為試驗(yàn)材料，從愈傷組織誘導(dǎo)、不定芽及不定根再生等方面，比較了8種常見(jiàn)的市售品牌粉末MS培養(yǎng)基的使用效果。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以純合二倍體紫錐菊和二倍體金線(xiàn)蓮的無(wú)菌苗為試驗(yàn)材料，其中紫錐菊的純合二倍體通過(guò)花藥培養(yǎng)的方式獲得，其原始二倍體種子購(gòu)自美國(guó)馬薩諸塞州諾頓一家名為Plantation Products的園藝公司；二倍體金線(xiàn)蓮則由華南農(nóng)業(yè)大學(xué)中草藥植物園提供。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 培養(yǎng)基配制。

以隨機(jī)采購(gòu)的常見(jiàn)8個(gè)品牌的粉末MS培養(yǎng)基為研究對(duì)象（表1），以按照MS培養(yǎng)基標(biāo)準(zhǔn)配方及其專(zhuān)利配方（用硝酸銨鈣代替標(biāo)準(zhǔn)配方中的硝酸鉀和硝酸銨）自行配制的培養(yǎng)基為對(duì)照組，分析8個(gè)品牌粉末MS培養(yǎng)基的使用效果。培養(yǎng)基配制方法：8個(gè)品牌粉末培養(yǎng)基按照其各自說(shuō)明書(shū)配制；臨時(shí)配制的對(duì)照MS培養(yǎng)基則按照配方先配制一定濃度的母液，然后根據(jù)比例配制標(biāo)準(zhǔn)的工作液。所有培養(yǎng)基在添加一定用量的蔗糖、瓊脂以及植物激素BA和NAA后，調(diào)節(jié)pH至5.8～6.0，于121 ℃下高壓滅菌15 min。

1.2.2 紫錐菊愈傷組織誘導(dǎo)。

以紫錐菊純合二倍體無(wú)菌苗為試驗(yàn)材料，分別切取葉片（1 cm2）、葉柄（0.8 cm）以及根（0.8 cm）作為外植體，在無(wú)菌條件下，接種于10種不同培養(yǎng)基中，每瓶培養(yǎng)基接種6個(gè)外植體，隨后將其放置于恒溫恒濕的培養(yǎng)環(huán)境進(jìn)行培養(yǎng)。接種于每種培養(yǎng)基的3種外植體分別進(jìn)行12個(gè)生物學(xué)重復(fù)。培養(yǎng)溫度為（25±1）℃，光照強(qiáng)度為1 000 lx，光照時(shí)間為12 h/d。30 d后統(tǒng)計(jì)愈傷組織誘導(dǎo)率。

1.2.3 紫錐菊不定芽誘導(dǎo)。

以紫錐菊純合二倍體無(wú)菌苗為試驗(yàn)材料，分別切取葉片（1 cm2）和葉柄（0.8 cm）作為外植體，在無(wú)菌條件下，接種于10種不同的培養(yǎng)基中，每瓶培養(yǎng)基接種6個(gè)外植體，隨后將其放置于恒溫恒濕的培養(yǎng)環(huán)境進(jìn)行培養(yǎng)。接種于每種培養(yǎng)基的2種外植體分別進(jìn)行8個(gè)生物學(xué)重復(fù)。培養(yǎng)溫度為（25±1）℃，光照強(qiáng)度為1 000 lx，光照時(shí)間為12 h/d。通過(guò)觀察和記錄，統(tǒng)計(jì)每種培養(yǎng)基誘導(dǎo)獲得第一個(gè)不定芽的時(shí)間，并于45 d后統(tǒng)計(jì)每瓶培養(yǎng)基中再生的不定芽總數(shù)。

1.2.4 紫錐菊不定根再生。

將上述誘導(dǎo)獲得的不定芽轉(zhuǎn)接至生根培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)，每瓶培養(yǎng)基接種2個(gè)不定芽，于溫度（25±1）℃、光照強(qiáng)度1 000 lx、光照時(shí)間12 h/d的條件下誘導(dǎo)產(chǎn)生不定根。每種培養(yǎng)基分別進(jìn)行12個(gè)生物學(xué)重復(fù)。通過(guò)觀察和記錄，統(tǒng)計(jì)每種培養(yǎng)基誘導(dǎo)獲得第一條不定根的時(shí)間，并于30 d后統(tǒng)計(jì)每棵植株的不定根總數(shù)、不定根根長(zhǎng)以及植株鮮重量。

1.2.5 金線(xiàn)蓮不定芽再生。

以金線(xiàn)蓮二倍體無(wú)菌苗為試驗(yàn)材料，切取其莖段（1.5～2.0 cm）作為外植體，在無(wú)菌條件下，接種于10種不同的培養(yǎng)基中，每瓶培養(yǎng)基接種6個(gè)外植體，隨后將其放置于恒溫恒濕的培養(yǎng)環(huán)境進(jìn)行培養(yǎng)。每種培養(yǎng)基分別進(jìn)行6個(gè)生物學(xué)重復(fù)。培養(yǎng)溫度為（25±1）℃，光照強(qiáng)度為1 000 lx，光照時(shí)間為12 h/d。通過(guò)觀察和記錄，統(tǒng)計(jì)每種培養(yǎng)基誘導(dǎo)獲得第一個(gè)不定芽的時(shí)間，并于35 d后統(tǒng)計(jì)每瓶培養(yǎng)基中再生的不定芽總數(shù)。

1.2.6 金線(xiàn)蓮不定根再生。

將上述誘導(dǎo)獲得的不定芽轉(zhuǎn)接至生根培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)，每瓶培養(yǎng)基接種3個(gè)不定芽，于溫度（25±1）℃、光照強(qiáng)度1 000 lx、光照時(shí)間12 h/d的條件下誘導(dǎo)產(chǎn)生不定根。每種培養(yǎng)基分別進(jìn)行12個(gè)生物學(xué)重復(fù)。通過(guò)觀察和記錄，統(tǒng)計(jì)每種培養(yǎng)基誘導(dǎo)獲得第一條不定根的時(shí)間，并于30 d后統(tǒng)計(jì)每棵植株的不定根總數(shù)、不定根根長(zhǎng)以及植株鮮重量。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)均使用 Microsoft Excel 2016（Microsoft Company，美國(guó)）和IBM SPSS Statistics V21.0（IBM SPSS，美國(guó)）進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品牌MS粉末培養(yǎng)基誘導(dǎo)紫錐菊外植體形成愈傷組織的效果比較

紫錐菊葉片、葉柄及根外植體在10種不同MS培養(yǎng)基的培養(yǎng)條件下均可誘導(dǎo)形成愈傷組織，其中，以葉片為外植體在10種不同MS培養(yǎng)基中的愈傷組織誘導(dǎo)效果均優(yōu)于其他2種外植體，葉柄次之，根外植體的誘導(dǎo)效果最差（表2、圖1）。10種MS培養(yǎng)基6fea48b21d1410ce7c6150cf5925abd49db9ef6c75ed10a09094a0a425bef3cb的誘導(dǎo)結(jié)果顯示，代號(hào)為M1～M4以及M7的品牌粉末MS培養(yǎng)基的誘導(dǎo)效果低于其他5種培養(yǎng)基，其中M4的誘導(dǎo)效果最差，其以葉片為外植體的愈傷組織誘導(dǎo)率僅為19.00%，而以葉柄和根為外植體時(shí)均未成功誘導(dǎo)形成愈傷組織（圖1Y4、P4、R4）。以葉片為外植體時(shí)，M5、M6及M8的愈傷組織效果與CK1和CK2無(wú)顯著差異，其中M5和M6的誘導(dǎo)率可達(dá)100%（圖1Y5、Y6）。但當(dāng)以葉柄和根為外植體時(shí)，M5、M6及M8的誘導(dǎo)效果低于CK2（圖1）。培養(yǎng)基M5在以葉片、葉柄和根為外植體，其愈傷組織誘導(dǎo)效果均優(yōu)于CK1（圖1Y5、P5、R5）。表明不同品牌的粉末MS培養(yǎng)基在紫錐菊愈傷組織誘導(dǎo)效果上與對(duì)照組存在一定差異，且不同外植體的誘導(dǎo)效果不一致，其中培養(yǎng)基M5、M6及M8對(duì)紫錐菊愈傷組織的誘導(dǎo)效果與CK1和CK2無(wú)顯著差異，其誘導(dǎo)效果表現(xiàn)為CK2>M5>CK1>M8>M6。

2.2 不同品牌MS粉末培養(yǎng)基誘導(dǎo)紫錐菊外植體不定芽再生效果比較

由圖2可知，除代號(hào)為M5、M6、M8的品牌粉末MS培養(yǎng)基和對(duì)照組CK1、CK2外，其他培養(yǎng)基在以葉片和葉柄作為外植體時(shí)均未成功誘導(dǎo)獲得不定芽。培養(yǎng)基M6在以葉片和葉柄作為外植體時(shí)誘導(dǎo)獲得第一個(gè)不定芽所需的時(shí)間均顯著多于M5、M8、CK1及CK2，而這4種培養(yǎng)基所需時(shí)間均無(wú)顯著差異，表明代號(hào)為M5和M8的品牌粉末MS培養(yǎng)基在紫錐菊不定芽誘導(dǎo)效率上與對(duì)照組CK1和CK2較為一致（圖2A）。不定芽再生分析結(jié)果顯示，當(dāng)以葉片為外植體時(shí)，培養(yǎng)基M5、M6、M8以及對(duì)照組CK1和CK2的再生不定芽數(shù)均無(wú)顯著差異，且M8和CK2獲得的不定芽數(shù)略高于其他3種培養(yǎng)基，M6則最少（圖2B）。當(dāng)以葉柄為外植體時(shí)，培養(yǎng)基M5和對(duì)照組CK1的再生不定芽數(shù)顯著高于其他3種培養(yǎng)基，且M8最少（圖2B）。表明不同品牌粉末MS培養(yǎng)基在紫錐菊不定芽再生效果上與對(duì)照組相比存在一定差異，且不同外植體的再生效果不一致，其中代號(hào)為M1～M4及M7的品牌粉末MS培養(yǎng)基對(duì)紫錐菊的不定芽再生均不起作用，但M5在以葉片和葉柄為外植體時(shí)的不定芽再生效果均優(yōu)于CK1，各培養(yǎng)基的不定芽再生效果為M5>CK1>CK2>M8>M6。

2.3 不同品牌MS粉末培養(yǎng)基誘導(dǎo)紫錐菊生根效果的比較

由圖3可知，當(dāng)將再生獲得的紫錐菊不定芽接種于8個(gè)品牌的MS粉末培養(yǎng)基配制的生根培養(yǎng)基并和2個(gè)對(duì)照培養(yǎng)基進(jìn)行比較，結(jié)果顯示，除代號(hào)為M1～M4、M6及M7的品牌粉末MS培養(yǎng)基外，其余4種培養(yǎng)基均成功誘導(dǎo)獲得一定量的不定根。其中，培養(yǎng)基M8誘導(dǎo)獲得第一條不定根所需的時(shí)間最短，其次為對(duì)照組CK1、CK2，而M5所需時(shí)間最長(zhǎng)，為13.5 d（圖3B），暗示代號(hào)為M8的品牌粉末MS培養(yǎng)基更易誘導(dǎo)紫錐菊不定根的發(fā)生。此外，在對(duì)照組CK1中，每棵植物可誘導(dǎo)獲得7.3條不定根，多于培養(yǎng)基M5、M8及CK2，而由M5誘導(dǎo)獲得的不定根數(shù)及不定根長(zhǎng)則均低于培養(yǎng)基M8、CK1和CK2，其每棵植株誘導(dǎo)獲得的不定根數(shù)僅為5條，而不定根長(zhǎng)為10.5 cm（圖3C、D）。由對(duì)照組CK2培養(yǎng)獲得的植株鮮重量顯著高于其他3種培養(yǎng)基，其每棵植株的鮮重量可達(dá)0.53 g，而由M8培養(yǎng)獲得的植株鮮重量最低，每棵植物僅為0.34 g（圖3E）。表明不同品牌粉末MS培養(yǎng)基在紫錐菊不定根誘導(dǎo)和植株生長(zhǎng)方面與對(duì)照組相比均存在顯著差異，其中僅代號(hào)為M5和M8的品牌粉末MS培養(yǎng)基可誘導(dǎo)獲得不定根，其余6種培養(yǎng)基均對(duì)紫錐菊的不定根誘導(dǎo)不起作用，且M5和M8的不定根誘導(dǎo)效果和植株鮮重量均低于對(duì)照組CK1、CK2。

2.4 不同品牌MS粉末培養(yǎng)基誘導(dǎo)金線(xiàn)蓮莖段不定芽再生效果比較

由圖4可知，10種不同MS培養(yǎng)基均可誘導(dǎo)金線(xiàn)蓮莖段產(chǎn)生不定芽，且誘導(dǎo)獲得的不定芽均呈淺黃綠色，生長(zhǎng)狀態(tài)良好（圖4A）。代號(hào)為M1～M8的品牌粉末MS培養(yǎng)基的不定芽誘導(dǎo)率與對(duì)照組CK1、CK2相比均無(wú)顯著差異，而且，培養(yǎng)基M4的不定芽誘導(dǎo)率最高，為83.5%，略高于對(duì)照組CK1（圖4B），其次為培養(yǎng)基M1和M8，而M7則最低，僅為44.3%（圖4B），表明不同品牌粉末MS培養(yǎng)基對(duì)金線(xiàn)蓮莖段的不定芽誘導(dǎo)效果存在較大差異，除代號(hào)為M1、M4和M8的品牌粉末MS培養(yǎng)基外，其他品牌粉末MS培養(yǎng)基的不定芽誘導(dǎo)效果均低于對(duì)照組CK1和CK2，各培養(yǎng)基的不定芽誘導(dǎo)效果分別為M4>CK1>M1>M8>M6>M2>M3> CK2>M5>M7。

2.5 不同品牌MS粉末培養(yǎng)基誘導(dǎo)金線(xiàn)蓮生根效果的比較

由圖5可知，當(dāng)將再生獲得的金線(xiàn)蓮不定芽接種于8個(gè)品牌的MS粉末培養(yǎng)基配制的生根培養(yǎng)基并和2個(gè)對(duì)照培養(yǎng)基進(jìn)行比較，結(jié)果顯示，所有培養(yǎng)基均可誘導(dǎo)獲得不定根，且植株的生長(zhǎng)狀態(tài)良好。除M5外，其他品牌的培養(yǎng)基誘導(dǎo)產(chǎn)生第一條不定根所需時(shí)間均長(zhǎng)于對(duì)照組CK1，其中代號(hào)為M4的培養(yǎng)基所需時(shí)間最長(zhǎng)，可達(dá)27.9 d，而CK1所需的時(shí)間僅為15 d。代號(hào)為M5的培養(yǎng)基所需的時(shí)間則更短，僅為13 d，且由M5誘導(dǎo)每個(gè)不定芽產(chǎn)生的不定根數(shù)及不定根長(zhǎng)均與對(duì)照組CK1無(wú)顯著差異（圖5B、C、D），表明代號(hào)為M5的品牌粉末MS培養(yǎng)基更易誘導(dǎo)金線(xiàn)蓮的不定芽產(chǎn)生不定根。但代號(hào)為M4的品牌粉末MS培養(yǎng)基誘導(dǎo)的不定根數(shù)、不定根長(zhǎng)以及植株的鮮重量均顯著低于對(duì)照組CK1，表明代號(hào)為M4的品牌粉末MS培養(yǎng)基不適于金線(xiàn)蓮的不定根誘導(dǎo)及植株生長(zhǎng)（圖5C、D、E）。然而，培養(yǎng)基M2誘導(dǎo)的不定根數(shù)、不定根長(zhǎng)及植株的鮮重量均高于對(duì)照組CK1、CK2，每棵植株產(chǎn)生的不定根數(shù)、不定根長(zhǎng)及植株鮮重量分別為2.17條、2.82 cm、0.86 g（圖5C、D、E），表明代號(hào)為M2的品牌粉末MS培養(yǎng)基更適于金線(xiàn)蓮的不定根誘導(dǎo)和植株生長(zhǎng)。

3 結(jié)論與討論

基本培養(yǎng)基是植物組織培養(yǎng)過(guò)程中保證植物生長(zhǎng)、維持正常生命活動(dòng)等所必需的生命物質(zhì)，同時(shí)也是決定植物愈傷組織誘導(dǎo)成功的重要因素。研究顯示，紫錐菊在使用MS和WPM培養(yǎng)基時(shí)均可誘導(dǎo)獲得愈傷組織，但不同培養(yǎng)基誘導(dǎo)獲得的愈傷組織效率存在顯著差異，其中，當(dāng)以MS培養(yǎng)基為基本培養(yǎng)基時(shí)，紫錐菊葉片的愈傷組織誘導(dǎo)率最高可達(dá)100%［30-31］，然而，在WPM培養(yǎng)基中，其愈傷組織誘導(dǎo)率僅為53.3%［17］。非洲菊在這2種培養(yǎng)基中的愈傷組織培養(yǎng)效果與之相類(lèi)似［32］。2種培養(yǎng)基成分相比較可知，WPM培養(yǎng)基的鹽離子濃度低于MS培養(yǎng)基（如硝酸鹽），且在WPM培養(yǎng)基中缺乏鈷離子的存在，暗示不同培養(yǎng)基中鹽離子濃度的差異可能對(duì)愈傷組織的形成產(chǎn)生顯著影響。該研究結(jié)果顯示，由不同品牌粉末MS培養(yǎng)基配制的培養(yǎng)基對(duì)紫錐菊愈傷組織的誘導(dǎo)存在較大差異，其中，3種外植體在代號(hào)為M1～M4以及M7的品牌粉末MS培養(yǎng)基中均獲得較低的愈傷組織誘導(dǎo)率，而代號(hào)為M5、M6及M8的品牌粉末MS培養(yǎng)基則不然，其愈傷組織誘導(dǎo)率與對(duì)照組CK1和CK2無(wú)顯著差異，暗示來(lái)自不同廠家的各品牌粉末MS培養(yǎng)基由于生產(chǎn)加工工藝精細(xì)度的不同，導(dǎo)致培養(yǎng)基在質(zhì)量上存在一定的差異，最終影響紫錐菊的愈傷組織誘導(dǎo)。此外，3種不同外植體的愈傷組織誘導(dǎo)效率比較結(jié)果顯示，葉片外植體在10種不同MS培養(yǎng)基中的愈傷組織誘導(dǎo)效率整體上均顯著高于葉柄和根外植體，尤其是M5和M6，其葉片外植體的愈傷組織誘導(dǎo)率可達(dá)100%，這與之前的研究結(jié)果類(lèi)似［31］，表明以葉片作為外植體更適于紫錐菊愈傷組織的誘導(dǎo)。

不同于愈傷組織誘導(dǎo)，以往的研究表明，當(dāng)以紫錐菊的葉柄或根作為外植體時(shí)，其不定芽的再生效率顯著高于葉片，趙福成等［20］以紫錐菊葉柄作為外植體時(shí)，其平均再生不定芽數(shù)為1.64，當(dāng)以根為外植體時(shí)則可達(dá)2.41，而葉片外植體僅為1.07，這與Nilanthi等［19］和楊玉萍等［23］的研究結(jié)果相類(lèi)似。在該研究中，紫錐菊葉柄外植體的不定芽再生頻率顯著高于葉片，特別是以代號(hào)為M5的品牌粉末MS培養(yǎng)基為基本培養(yǎng)基時(shí)，其平均再生不定芽數(shù)可達(dá)3.96，而葉片外植體則僅為2.09，顯著低于葉柄。然而，當(dāng)以代號(hào)為M8的品牌粉末MS培養(yǎng)基或CK2為基本培養(yǎng)基時(shí)，其葉片外植體的再生不定芽數(shù)反而顯著高于葉柄，分別為2.53和2.39，而葉柄外植體則分別為1.08和1.47。相較于標(biāo)準(zhǔn)配方MS培養(yǎng)基CK1，專(zhuān)利配方培養(yǎng)基CK2主要是用硝酸銨鈣和氯化鉀替代了標(biāo)準(zhǔn)配方中的硝酸鉀、硝酸銨及二水氯化鈣，顯著提高了培養(yǎng)基中鈣離子含量，而顯著降低了銨鹽離子的濃度，由此推測(cè)高鈣和低銨離子濃度可能會(huì)提高紫錐菊葉片而降低葉柄外植體的不定芽再生效率。與紫錐菊結(jié)果相類(lèi)似，金線(xiàn)蓮對(duì)照組CK2的不定芽誘導(dǎo)效率低于CK1，進(jìn)一步暗示高鈣低銨離子可能會(huì)降低植物莖段外植體的不定芽再生效率。此外，該研究還發(fā)現(xiàn)，紫錐菊不定芽在對(duì)照組CK2培養(yǎng)基中培養(yǎng)45 d后，其植株鮮重量顯著高于其他培養(yǎng)基，暗示高鈣低銨離子的MS培養(yǎng)基可能會(huì)促進(jìn)植株的生長(zhǎng)。但在金線(xiàn)蓮中并非如此，表明不同植物在不同培養(yǎng)階段對(duì)培養(yǎng)基中各鹽離子的需求存在一定差異。

據(jù)報(bào)道，金線(xiàn)蓮常用的基本培養(yǎng)基主要有MS、1/2MS、B5 和 N6 等［6，33-35］。劉偉等［33］研究發(fā)現(xiàn)以MS為基本培養(yǎng)基誘導(dǎo)金線(xiàn)蓮莖段產(chǎn)生不定芽的能力顯著高于1/2MS培養(yǎng)基。高燕等［34］以MS改良培養(yǎng)基（大量元素減半，微量元素加倍）為基本培養(yǎng)基培養(yǎng)帶腋芽的莖段，其不定芽的增殖系數(shù)可達(dá)6。劉芳等［7］在比較MS、B5和N6 3種基本培養(yǎng)基對(duì)金線(xiàn)蓮不同部位莖段的不定芽誘導(dǎo)效果時(shí)發(fā)現(xiàn)，金線(xiàn)蓮的中部莖段在以MS培養(yǎng)基為基本培養(yǎng)基時(shí)不定芽誘導(dǎo)效果較好，而N6培養(yǎng)基更適用于基部莖段，原因可能是MS、N6和B5培養(yǎng)基中NH4+/NO3-比例的不同而導(dǎo)致對(duì)金線(xiàn)蓮不同部位莖段的不定芽誘導(dǎo)產(chǎn)生顯著差異。該研究結(jié)果顯示，10種不同MS培養(yǎng)基對(duì)金線(xiàn)蓮莖段的不定芽誘導(dǎo)效果存在一定差異，其中，代號(hào)為M7和M5的品牌粉末MS培養(yǎng)基的不定芽誘導(dǎo)率顯著低于其他培養(yǎng)基，代號(hào)為M8、M4和M1的品牌粉末MS培養(yǎng)基的不定芽誘導(dǎo)效果與對(duì)照組CK1相比無(wú)顯著差異，表明不同品牌粉末MS培養(yǎng)基可能由于生產(chǎn)加工工藝精細(xì)度的不同，導(dǎo)致因培養(yǎng)基質(zhì)量的差異而最終影響植物不定芽的再生。此外，植株不定根再生也同樣受到不同程度的影響，該研究發(fā)現(xiàn)，在金線(xiàn)蓮和紫錐菊中，10種不同MS培養(yǎng)基的不定根再生效果均存在顯著差異，對(duì)紫錐菊而言，代號(hào)為M5、M8的品牌粉末MS培養(yǎng)基可成功誘導(dǎo)產(chǎn)生不定根，且其不定根數(shù)和不定根長(zhǎng)顯著低于對(duì)照組CK1；在金線(xiàn)蓮中，除代號(hào)為M4的品牌粉末MS培養(yǎng)基外，其他MS培養(yǎng)基均可誘導(dǎo)產(chǎn)生不定根，且培養(yǎng)基M2誘導(dǎo)獲得的不定根根長(zhǎng)及植株鮮重量均顯著高于其他9種培養(yǎng)基，表明代號(hào)為M2的品牌粉末MS培養(yǎng)基更適于金線(xiàn)蓮的離體擴(kuò)繁和植株生長(zhǎng)。

參考文獻(xiàn)

［1］ 楊成行，李曉婷，袁建振，等.金線(xiàn)蓮組織培養(yǎng)技術(shù)研究進(jìn)展［J］.草業(yè)科學(xué)，2018，35（5）：1047-1056.

［2］ 楊尋.植物組織培養(yǎng)研究進(jìn)展［J］.現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)，2021（12）：31-33.

［3］ 王忠穎，百靈，呂廣超，等.禾本科植物組織培養(yǎng)技術(shù)的研究進(jìn)展［J］.內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2023，38（1）：62-69.

［4］ 張俊林，余有祥，沈柏春，等.北美冬青‘奧斯特’的組織培養(yǎng)和快速繁殖［J］.植物生理學(xué)報(bào)，2014，50（10）：1541-1545.

［5］ 王歡，杜鳳國(guó)，蘭河，等.觀果樹(shù)種輪生冬青離體快繁技術(shù)［J］.東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2017，45（12）：27-31.

［6］ 毛碧增，婁沂春，蔡素琴，等.金線(xiàn)蓮的快速繁殖［J］.浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版），1999，25（5）：527-528.

［7］ 劉芳，韋鵬霄，岑秀芬，等.外植體和基本培養(yǎng)基對(duì)臺(tái)灣金線(xiàn)蓮叢生芽誘導(dǎo)的影響［J］.北方園藝，2009（4）：103-104.

［8］ 楊國(guó)偉，蘭蓉，王曉杰，等.茶樹(shù)愈傷組織誘導(dǎo)和組織培養(yǎng)［J］.江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006，34（4）：122-124.

［9］ 申剛，劉榮，羅曉青，等.金線(xiàn)蓮組培苗生根培養(yǎng)基配方及移栽基質(zhì)探究［J］.農(nóng)技服務(wù)，2015，32（12）：103，14.

［10］ 劉曉，李卓，唐麗丹，等.紫薇莖段離體培養(yǎng)體系的優(yōu)化［J］.河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，46（3）：112-117.

［11］ 徐春波，王勇，米福貴，等.冰草屬牧草幼穗組織培養(yǎng)再生體系的建立和優(yōu)化［J］.中國(guó)草地學(xué)報(bào)，2021，43（6）：112-118.

［12］ 肖培根.國(guó)際流行的免疫調(diào)節(jié)劑——紫錐菊及其制劑［J］.中草藥，1996，27（1）：46-48.

［13］ TSAI Y L，CHIU C C，CHEN J Y F，et al.Cytotoxic effects of Echinacea purpurea flower extracts and cichoric acid on human colon cancer cells through induction of apoptosis［J］.J Ethnopharmacol，2012，143（3）：914-919.

［14］ CRUZ I，CHEETHAM J J，ARNASON J T，et al.Alkamides from Echinacea disrupt the fungal cell wall-membrane complex［J］.Phytomedicine，2014，21（4）：435-442.

［15］ HOSAMI F，MANAYI A，SALIMI V，et al.The pro-apoptosis effects of Echinacea purpurea and Cannabis sativa extracts in human lung cancer cells through caspase-dependent pathway［J］.BMC Complement Med Ther，2021，21（1）：1-12.

［16］ CHOFFE K L，MURCH S J，SAXENA P K.Regeneration of Echinacea purpurea：Induction of root organogenesis from hypocotyl and cotyledon explants［J］.Plant Cell Tissue Organ Cult，2000，62（3）：227-234.

［17］ MECHANDA S M，BAUM B R，JOHNSON D A，et al.Direct shoot regeneration from leaf segments of mature plants of Echinacea purpurea（L.）Moench［J］.Vitro Cell Dev Biol Plant，2003，39（5）：505-509.

［18］ SAUVE R J，MMBAGA M T，ZHOU S P.In vitro regeneration of the tennessee coneflower（Echinacea tennesseensis）［J］.Vitro Cell Dev Biol Plant，2004，40（3）：325-328.

［19］ NILANTHI D，ZHAO F C，YANG Y S，et al.Evaluation for plant regeneration potential of root explants in Echinacea purpurea［J］.Journal of South China Agricultural University，2009，30（1）：51-54.

［20］ 趙福成，楊躍生，王桂躍.松果菊離體培養(yǎng)的比較試驗(yàn)［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，50（1）：77-79.

［21］ LI Q L，CHEN R，CHEN X L，et al.Estimation of the cloning potential in six selected genotypes of purple coneflower（Echinacea purpurea L.）［J］.Biotechnol Biotechnol Equip，2013，27（4）：3911-3917.

［22］ CHEN R，JIN Y H，LI Q L，et al.Some effective methods for dealing with the problem of hyperhydricity in cloning purple coneflower［C］//Advanced Science and Industry Research Center.Proceedings of 2013 international conference on biological，medical and chemical engineering（BMCE2013）.Hong Kong：DEStech Publications，2013：334-340.

［23］ 楊玉萍，李宜蕓，李茜雯，等.紫錐菊葉柄高效再生體系的建立［J］.華南師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015，47（4）：94-97.

［24］ 吳梅，馬巧群，凌丹燕，等.名貴中藥材金線(xiàn)蓮人工栽培關(guān)鍵技術(shù)探討［J］.園藝與種苗，2016，36（6）：57-59.

［25］ 姜福星，魏丕偉，寇亞平，等.臺(tái)灣金線(xiàn)蓮轉(zhuǎn)錄組特性研究［J］.分子植物育種，2015，13（12）：2743-2753.

［26］ 邵清松，葉申怡，周愛(ài)存，等.金線(xiàn)蓮種苗繁育及栽培模式研究現(xiàn)狀與展望［J］.中國(guó)中藥雜志，2016，41（2）：160-166.

［27］ 李榮峰，粟楊盛.金線(xiàn)蓮組織培養(yǎng)研究進(jìn)展［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2020，48（3）：15-17，25.

［28］ 董貝，袁園園，盧緒鵬，等.金線(xiàn)蓮組織培養(yǎng)技術(shù)研究進(jìn)展［J］.陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，64（3）：93-96.

［29］ 韓金龍，張雪峰，單成鋼，等.金線(xiàn)A6//iB+RhucJYin+hrooOw5byHa6tSR9X5IYZxq3Klc=蓮組培技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)［J］.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2019（22）：90-91.

［30］ 路梅，張發(fā)成，王俊平.藥用植物紫錐菊的組織培養(yǎng)與快速繁殖［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006，47（3）：287-289.

［31］ 胡芳.紫花松果菊再生體系的建立及揮發(fā)油生物活性的研究［D］.合肥：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)，2013.

［32］ 張素勤，鄒志榮，耿廣東，等.培養(yǎng)基和植物激素對(duì)非洲菊葉片愈傷組織誘導(dǎo)的研究［J］.西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2004，32（10）：29-32.

［33］ 劉偉，王牛柱.金線(xiàn)蓮組織培養(yǎng)增殖培養(yǎng)基的篩選［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（4）：1475-1476.

［34］ 高燕，白燕冰，趙云翔.金線(xiàn)蓮組織培養(yǎng)幾種培養(yǎng)基的篩選［J］.熱帶農(nóng)業(yè)科技，2004，27（3）：12-14.

［35］ 王建勤，林蘭英，陳鋼.金線(xiàn)蓮原球莖的誘導(dǎo)與植株再生［J］.植物學(xué)通報(bào)，1996，13（1）：54-55.