摘要[目的]論述紅芽大戟組織培養(yǎng)的研究現(xiàn)狀。[方法]從外植體的選擇及消毒、培養(yǎng)基及激素選擇、組培苗生根及移栽等方面進(jìn)行論述，并探討了紅芽大戟組織培養(yǎng)研究中存在的問(wèn)題以及未來(lái)的研究和發(fā)展方向。[結(jié)果]芽或莖尖是紅芽大戟組織培養(yǎng)合適的外植體；不同植物種類(lèi)或不同品種對(duì)激素的要求不同，目前所采用的培養(yǎng)基主要為MS、B5、Miller培養(yǎng)基，不同誘導(dǎo)階段所采用的培養(yǎng)基的種類(lèi)和濃度也不盡相同；組培苗移栽主要注意基質(zhì)、移栽溫度和濕度、移栽季節(jié)及水肥等方面。組織培養(yǎng)快繁技術(shù)研究仍處在初步研究階段，技術(shù)尚未成熟，今后應(yīng)該加強(qiáng)研究的關(guān)鍵問(wèn)題主要有解決外植體污染難題，提高外植體誘導(dǎo)成功率；提高芽苗生根率及組培苗移栽成活率等。[結(jié)論]該研究為人工栽培紅芽大戟提供有價(jià)值的參考。

關(guān)鍵詞 紅芽大戟；組織培養(yǎng)；外植體；培養(yǎng)基；生根

中圖分類(lèi)號(hào)S567文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2014）29-10136-03

基金項(xiàng)目廣西自然科學(xué)基金（2010GXNSFB013022）；廣西科學(xué)院基金（12YJ25SWS22）。

作者簡(jiǎn)介張紅巖（1980-），女，山東濰坊人，助理研究員，碩士，從事熱帶經(jīng)濟(jì)作物組培及轉(zhuǎn)基因研究工作。*通訊作者，副研究員，從事熱帶經(jīng)濟(jì)作物組培及轉(zhuǎn)基因研究工作。

紅芽大戟（Knoxia valerianoides Thorel et Pitard）別名紅大戟、紫大戟、廣大戟、將軍草等，為茜草科多年生草本植物，主產(chǎn)廣西、廣東，生于低山坡草叢中的半陰半陽(yáng)處[1-2]。紅芽大戟以塊根入藥，主要化學(xué)成分為蒽醌類(lèi)化合物，主治胸腹積水、痰飲喘滿(mǎn)、水腫腹脹、二便不利、癰腫瘡毒等，具有瀉水、解毒、散結(jié)的功效。還具有抗菌作用，特別是對(duì)金黃色葡萄球菌和綠膿桿菌有較強(qiáng)的抑制作用，可以治療狂癥，是中成藥紫金錠的主藥[3-4]。

紅芽大戟作為一種珍貴的中藥材，繁殖非常緩慢，在自然界中主要通過(guò)種子繁殖。但由于種胚發(fā)育不良，自然散落的種子發(fā)芽率不到l%。采用常規(guī)方法貯藏1年以上的種子，基本喪失活力，幾乎不能出苗[5-6]。近年來(lái)，隨著紅芽大戟市場(chǎng)需求量的增加，其價(jià)位不斷上升而引發(fā)了濫采亂挖，致使野生資源已瀕臨枯竭[7]。20世紀(jì)80年代后雖然已開(kāi)展人工栽培試驗(yàn)研究，但均因種苗問(wèn)題而難以推廣。紅芽大戟組織培養(yǎng)和快速繁殖不僅對(duì)保護(hù)野生藥用植物資源有著積極的意義，且能縮短其生長(zhǎng)周期，實(shí)現(xiàn)快速繁殖，滿(mǎn)足市場(chǎng)對(duì)紅芽大戟藥材的需求；同時(shí)，廣闊的市場(chǎng)需求空間和開(kāi)發(fā)利用也必定帶動(dòng)了種植業(yè)、藥材加工業(yè)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[8]。筆者從外植體選擇及處理、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑使用、組織培養(yǎng)條件和組培苗的移栽等方面，對(duì)近年來(lái)紅芽大戟組織培養(yǎng)的研究概況進(jìn)行綜述，以期為以后的研究提供有價(jià)值的參考。

1外植體材料的選擇和處理

1.1外植體的選擇外植體是指從植物組織或器官上切割下來(lái)并用于組織培養(yǎng)的原始體小塊[9]。目前組織培養(yǎng)已經(jīng)獲得成功的植物，外植體幾乎包括了植物體的各個(gè)部位。但不同種類(lèi)的植物以及同種植物不同的器官，對(duì)誘導(dǎo)條件的反應(yīng)不同，有的部位誘導(dǎo)成功率高，而有的部位很難脫分化；有時(shí)，即使脫分化，再分化頻率也很低，或僅分化出芽而不長(zhǎng)根，或僅長(zhǎng)根而不長(zhǎng)芽。因此，外植體類(lèi)型是影響植物組織培養(yǎng)效果的首要因素[10]。目前有關(guān)紅芽大戟組織培養(yǎng)報(bào)道中，采用的外植體材料大多為新生枝莖尖，也有用葉片、莖段等材料的報(bào)道。韋瑩等將紅芽大戟葉片、嫩芽、莖段作為誘導(dǎo)愈傷組織的外植體，均能誘導(dǎo)出愈傷組織，葉片的愈傷組織體積很小，緊密；嫩芽和莖段的愈傷組織質(zhì)量較好、疏松、體積較大，但除嫩芽外，葉片和莖段的愈傷組織在分化培養(yǎng)中均無(wú)法分化出綠點(diǎn)和叢生芽；試驗(yàn)結(jié)果表明，嫩芽是最適宜紅芽大戟愈傷組織誘導(dǎo)分化的最佳外植體[11]。這與陳芳清等的研究結(jié)果[12]相似，在莖、葉和芽3種外植體中，芽的出愈率最高，愈傷組織褐化率低，生長(zhǎng)最好，且易被誘導(dǎo)出不定芽，是較理想的快速繁殖材料；而莖和葉的愈傷組織褐化率高，難以誘導(dǎo)出不定芽。凌征柱等以莖尖為外植體經(jīng)愈傷后得到叢生芽[8]。以上結(jié)果表明，芽或莖尖是紅芽大戟組織培養(yǎng)合適的外植體。

1.2外植體的處理外植體材料的滅菌消毒是植物組織培養(yǎng)的第一步，也是外植體初代培養(yǎng)中關(guān)鍵的技術(shù)環(huán)節(jié)。這一環(huán)節(jié)決定了組織培養(yǎng)工作能否進(jìn)行下去[13]。組織培養(yǎng)中常用的滅菌劑的種類(lèi)很多，常用的有次氯酸鈉溶液（含有效氯0.4%～0.5%）、過(guò)氧化氫10%～12%水溶液、升汞0.1%水溶液，其中前2種滅菌劑對(duì)接種材料比較安全，但滅菌時(shí)間較長(zhǎng)，常使接種材料外層氧化變褐，且滅菌效果不如升汞。升汞有很強(qiáng)的殺菌能力，但浸泡時(shí)間稍長(zhǎng)，會(huì)造成接種材料中毒，滅菌10 min后，大部分分生組織褐化嚴(yán)重，因此，材料消毒處理時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)。凌征柱等將紅大戟嫩莖置于洗衣粉水中浸泡10 min，用自來(lái)水流水沖洗20 min；在超凈工作臺(tái)上用0.1%HgCl2浸泡消毒8 min，然后用無(wú)菌水浸洗4次，每次2 min[8]。黃浩用自來(lái)水將表面塵土沖洗干凈，用75%的酒精進(jìn)行表面擦拭消毒，然后在無(wú)菌操作臺(tái)中剪成長(zhǎng)度約為2 cm的植株段和單獨(dú)的葉片，置于已滅菌的寬口瓶用0.1%HgCl2浸泡10 min，并不斷地?fù)u動(dòng)，然后用無(wú)菌水沖洗4～5遍，再用已滅菌過(guò)的濾紙吸干表面水分置于超凈臺(tái)上備用[14]。

2 培養(yǎng)基及激素的選擇

培養(yǎng)基的種類(lèi)、激素成分和組合對(duì)外植體的分化至關(guān)重要。對(duì)植物組織培養(yǎng)而言，一旦外植體確定，影響其再生效果的最為關(guān)鍵因素即為培養(yǎng)基（激素的種類(lèi)及濃度）和培養(yǎng)條件，不同植物種類(lèi)或不同品種對(duì)激素的要求不同。目前有關(guān)紅芽大戟組織培養(yǎng)報(bào)道，所采用的培養(yǎng)基主要為MS、B5、Miller培養(yǎng)基，不同誘導(dǎo)階段所采用的培養(yǎng)基的種類(lèi)和濃度也不盡相同。

2.1誘導(dǎo)分化培養(yǎng)基在植物組織培養(yǎng)中，主要目標(biāo)誘導(dǎo)愈傷組織形成和形態(tài)發(fā)生，使一個(gè)離體的細(xì)胞、一塊組織或一個(gè)器官的細(xì)胞通過(guò)脫分化形成愈傷組織，并由愈傷組織再分化形成植物體。有關(guān)紅芽大戟誘導(dǎo)愈傷的報(bào)道多采用MS培養(yǎng)基，所用的激素主要為6-BA及NAA。凌征柱等將消毒好的外植體接到誘導(dǎo)培養(yǎng)基（MS+BA 3.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L）上，約15 d后，莖尖的切口處開(kāi)始膨大產(chǎn)生乳白色的愈傷組織；愈傷組織隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸增大并變淺黃色；大約25 d后在切口處長(zhǎng)有愈傷組織的地方長(zhǎng)出叢生芽2～3個(gè)；35 d后，便可形成6～8個(gè)芽的叢芽；60 d后，就能長(zhǎng)出帶有3～4節(jié)8 cm高的小苗[8]。韋瑩等研究不同激素種類(lèi)及濃度對(duì)紅芽大戟愈傷組織的影響發(fā)現(xiàn)，紅芽大戟的嫩芽和莖段在含有不同濃度2，4-D培養(yǎng)基中誘導(dǎo)的愈傷組織誘導(dǎo)率很高，均達(dá)95%以上，且無(wú)褐化，但愈傷組織質(zhì)量隨濃度的增大呈先增加后降低的趨勢(shì)，濃度為1.0～1.5 mg/L效果最好，但愈傷組織均呈透明淡黃色，質(zhì)地疏松，分化培養(yǎng)基中無(wú)法分化叢生芽，因此，2， 4-D不利于紅芽大戟愈傷組織的誘導(dǎo)； 經(jīng)過(guò)進(jìn)一步對(duì)6-BA及NAA的濃度及比例進(jìn)行優(yōu)化，得到紅芽大戟愈傷最優(yōu)激素組合為MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.4 mg/L[11]。

2.2繼代增殖增殖培養(yǎng)是一個(gè)既要保障試管苗健壯生長(zhǎng)，又要保證隱芽、腋芽以及不定芽的分化和生長(zhǎng)的過(guò)程[15]。芽的增殖和生長(zhǎng)受到培養(yǎng)基中的細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素（NAA）含量的控制。凌征柱等研究的誘導(dǎo)培養(yǎng)基誘導(dǎo)出的叢芽，切成帶有愈傷組織的2個(gè)芽為一叢，接種于繼代增殖培養(yǎng)基（MS+BA 2.0 mg/L +NAA 0.1 mg/L）上；15 d后，在基部的節(jié)上長(zhǎng)出叢芽5～6個(gè)，25 d后，新長(zhǎng)的叢芽就可達(dá)到6～8 cm高[8]。黃浩研究不同激素種類(lèi)及濃度對(duì)紅芽大戟繼代增殖培養(yǎng)基發(fā)現(xiàn)，在繼代培養(yǎng)中，應(yīng)同時(shí)添加6-BA、NAA和MET，較好的濃度配比為6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L+MET 0.8 mg/L，芽增殖倍數(shù)最高可達(dá)4.20倍[14]。張弘等采用平鋪的方式，將誘導(dǎo)出的叢生芽接種于MS+1.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA培養(yǎng)基中，芽增殖數(shù)最高為6.98[16]。

2.3生根不定根的形成是組織培養(yǎng)過(guò)程中非常關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它直接影響到組培苗移栽成活率的高低[17]。組培苗的生根效果與培養(yǎng)基的組成、添加激素的種類(lèi)及濃度有關(guān)。黃浩等以紅芽大戟繼代苗為試驗(yàn)材料，1/2 MS為基本培養(yǎng)基，研究了不同濃度的生長(zhǎng)素、多效唑（MET）、生根粉（ABT）對(duì)紅芽大戟組培苗生根誘導(dǎo)的影響，結(jié)果表明，NAA不利于紅芽大戟的生根誘導(dǎo)，IBA和IAA單一使用的最佳濃度均為0.5 mg/L，IAA 0.5 mg/L+IBA 1.0 mg/L的配組處理對(duì)根的誘導(dǎo)效果相對(duì)較好；MET在濃度為1.4 mg/L時(shí)對(duì)紅芽大戟生根誘導(dǎo)效果最好；最佳的生根誘導(dǎo)激素配組為MET l.4 mg/L+IBA 0.2 mg/L，生根率、平均生根條數(shù)和平均根粗達(dá)最大，分別為89%、6.27條和0.78 mm[7]。凌征柱等將長(zhǎng)至6 cm以上高的健壯芽苗單個(gè)切下，轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基（1/2MS+NAA 1.0 mg/L）上培養(yǎng)，15 d后，芽苗的基部與培養(yǎng)基相接觸的莖段膨大，28 d后，莖段膨大的地方長(zhǎng)出10條左右的須根，靠近基部的1～3節(jié)上亦有少量（2～3條/節(jié)）須根長(zhǎng)出，生根率100%[8]。張弘等研究紅芽大戟的最佳誘導(dǎo)生根培養(yǎng)基為1/2MS+1.0 mg/L NAA或1/2MS+0.1 mg/L ABT，生根率均可達(dá)100%[16]。

3 組培苗的移栽

組培苗移栽是關(guān)系到能否實(shí)現(xiàn)工廠(chǎng)化育苗的關(guān)鍵，目前對(duì)紅芽大戟組培苗移栽報(bào)道的主要是從基質(zhì)、移栽溫度和濕度、移栽季節(jié)及水肥等方面的研究。移栽基質(zhì)的選擇原則是疏松透氣，具有一定的保水保肥能力[18]。移栽的試管苗植株和活體生根的小植株，濕度控制十分重要。因?yàn)樵嚬苊缭谂囵B(yǎng)瓶培養(yǎng)時(shí)為高濕（相對(duì)濕度為90%～100%）環(huán)境，莖葉表面沒(méi)有防止水分散失的角質(zhì)層，根系不發(fā)達(dá)，即使移栽后根系周?chē)凶銐虻乃忠搽y以保證水分平衡。在紅芽大戟生根苗移栽到基質(zhì)后，要覆蓋塑料薄膜、經(jīng)常噴水霧，控制相對(duì)濕度不低于85%，提高空氣濕度，減少葉面蒸騰；同時(shí)，控制溫度在30 ℃以下，避免溫度過(guò)高導(dǎo)致蒸騰作用加強(qiáng)，水分失衡和微生物滋生等；在10～20 d，可半揭開(kāi)塑料薄膜，逐漸降低相對(duì)濕度，使其漸漸適應(yīng)自然環(huán)境；20 d后，可完全去掉塑料薄膜，但要注意保證土壤的濕度。另外，在移栽的過(guò)程中，還需加蓋遮蔭網(wǎng)，以控制光照強(qiáng)度，避免陽(yáng)光直射。黃浩等以紅芽大戟組培生根苗為移栽材料，研究了不同基質(zhì)、水肥處理和季節(jié)對(duì)紅芽大戟組培苗移栽效果的影響，結(jié)果表明，較佳的移栽季節(jié)為2～4月，噴施0.07%的KH2PO4溶液有利紅芽大戟組培苗的移栽生長(zhǎng)，以泥炭+珍珠巖（1∶1）作為移栽基質(zhì)效果最好，在移栽后10 d，加強(qiáng)對(duì)移栽苗的管理，相對(duì)濕度不低于85%，溫度控制在15～30 ℃，成活率可達(dá)85%以上[19]。凌征柱等將發(fā)育良好、具有3個(gè)節(jié)以上的試管苗瓶蓋打開(kāi)，置室內(nèi)常溫下煉苗3～4 d，取出小苗，用清水洗去根部培養(yǎng)基，因?yàn)榧t大戟試管苗沒(méi)長(zhǎng)有主根，全部為須根，直接移栽營(yíng)養(yǎng)杯紅大戟試管苗較難成活，為提高紅大戟試管苗的移栽成活率，應(yīng)先移植到陰蔽度為70%的育苗棚內(nèi)的沙床中（細(xì)河砂），待須根長(zhǎng)得粗壯一些再移植到營(yíng)養(yǎng)杯進(jìn)行培植[8]。

4存在問(wèn)題及展望

紅芽大戟組織培養(yǎng)研究的成功，解決我國(guó)對(duì)紅芽大戟資源保護(hù)、因自然繁殖困難導(dǎo)致藥材緊缺等難題，不僅對(duì)保護(hù)野生藥用植物資源有著積極的意義，且能縮短其生長(zhǎng)周期，實(shí)現(xiàn)快速繁殖，滿(mǎn)足市場(chǎng)對(duì)紅芽大戟藥材的需求；成功解決了多年人工栽培渴望解決的種苗問(wèn)題，對(duì)推動(dòng)人工栽培紅大戟起著很重要的作用，對(duì)保護(hù)瀕臨滅絕的紅大戟野生資源及可持續(xù)利用有著積極的意義。但紅芽大戟的組織培養(yǎng)快繁技術(shù)研究仍處在初步研究階段，技術(shù)尚未成熟，還沒(méi)有形成一個(gè)比較完善的技術(shù)體系，還不能實(shí)現(xiàn)紅芽大戟的工廠(chǎng)化育苗，尚有許多問(wèn)題需進(jìn)一步研究與完善。今后應(yīng)該加強(qiáng)研究的關(guān)鍵問(wèn)題主要有解決外植體污染難題，提高外植體誘導(dǎo)成功率；提高芽苗生根率及組培苗移栽成活率等。

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