于敦亮，邢亞娟，殷東生，張建瑛*，田新華

(1.牡丹江林區(qū)廣播大學(xué)，黑龍江牡丹江157010 ； 2.黑龍江省林業(yè)研究所，黑龍江哈爾濱 150080)

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北五味子“紅珍珠”組織培養(yǎng)研究

于敦亮1，邢亞娟2，殷東生2，張建瑛2*，田新華2

(1.牡丹江林區(qū)廣播大學(xué)，黑龍江牡丹江157010 ； 2.黑龍江省林業(yè)研究所，黑龍江哈爾濱 150080)

摘要[目的]研究適合北五味子“紅珍珠”組織培養(yǎng)的方法。[方法]以北五味子“紅珍珠”為試材，研究不同外植體、激素對(duì)其組織培養(yǎng)誘導(dǎo)、分化和生根的影響。[結(jié)果] 以春季嫩枝為外植體，分化培養(yǎng)基為1/2MS + 6-BA 2. 0 mg/L + NAA 0.01 mg/L + ZT 0.1 mg/L，以1/2MS+IAA 1.0 mg/L+IBA 2.0 mg/L 生根效果較好，有利于北五味子“紅珍珠”根系的生長(zhǎng)。[結(jié)論] 篩選出北五味子“紅珍珠”適宜的組織培養(yǎng)配方，為其大規(guī)模工廠化育苗提供技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞北五味子；組織培養(yǎng)；培養(yǎng)基

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(guó)東部地區(qū)、韓國(guó)和日本東北部也有生長(zhǎng)[1-2]。北五味子果實(shí)、葉片和莖皮中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分[3-4]，藥用價(jià)值非常高，同時(shí)作為漿果，在酒類(lèi)、飲料、果糖等飲食方面也有廣闊的開(kāi)發(fā)前景[5]。隨著人們對(duì)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(lái)越低，而市場(chǎng)需求量又逐年增加，供需矛盾日益突出。北五味子“紅珍珠”由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所從野生北五味子中選育而成，2000年4月通過(guò)吉林省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定[6]。關(guān)于北五味子組織培養(yǎng)的研究較多[7-10]。而北五味子“紅珍珠”僅牛遇達(dá)[11]進(jìn)行了體胚誘導(dǎo)，其他離體培養(yǎng)方式鮮見(jiàn)報(bào)道。筆者以北五味子“紅珍珠”腋芽為外植體，針對(duì)不同滅菌時(shí)間、培養(yǎng)基、激素等因素，研究適合北五味子“紅珍珠”腋芽增生的組織培養(yǎng)方法，以期為其大規(guī)模工廠化育苗提供技術(shù)支撐。

1材料與方法

1.1外植體的采集與處理分別于冬季和春季采集黑龍江省林業(yè)科學(xué)研究所院內(nèi)栽培的北五味子“紅珍珠”枝條。冬季采集休眠枝條，放入容器內(nèi)進(jìn)行水培催芽，溫度控制在20～25 ℃，20 d左右芽陸續(xù)萌發(fā)；春季采集萌發(fā)帶腋芽嫩枝，直接帶回實(shí)驗(yàn)室滅菌。

1.2外植體的滅菌無(wú)論休眠枝還是嫩枝，均剪取長(zhǎng)約2.0 cm的帶芽莖段，用加有少量洗滌劑的水沖洗后，再用自來(lái)水沖洗至干凈，在超凈工作臺(tái)上用75%乙醇消毒2次，每次30 s，用0.01%HgCl2溶液滅菌6～8 min，滅菌后用無(wú)菌水沖洗5次，并浸泡于無(wú)菌水中，取出后用無(wú)菌濾紙吸干材料表面多余水分，待用。

1.3試驗(yàn)方法

1.3.1腋芽誘導(dǎo)試驗(yàn)。選擇休眠芽、腋芽、葉片為外植體，針對(duì)不同外植體分別采取不同的滅菌與接種方法，并接種至1/2MS基本培養(yǎng)基上進(jìn)行誘導(dǎo)培養(yǎng)，培養(yǎng)基附加6-BA 0.5 mg/L，蔗糖200 g/L，pH 5.8～6.0。

1.3.2繼代與壯苗試驗(yàn)。待莖段腋芽伸長(zhǎng)后，分別轉(zhuǎn)接至以1/2MS為基本培養(yǎng)基，添加3種不同濃度激素的培養(yǎng)基進(jìn)行增殖培養(yǎng)，以篩選出北五味子“紅珍珠”試管苗的最佳增殖培養(yǎng)基。

腋芽增殖培養(yǎng)基采用L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以激素6-BA、NAA、ZT為3個(gè)因素，每因素設(shè)置3個(gè)水平(表1)。每個(gè)處理2次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)接種15瓶。培養(yǎng)40 d后調(diào)查試驗(yàn)結(jié)果。

表1　正交試驗(yàn)因素水平

培養(yǎng)條件：組培苗置于溫度25 ℃，光照時(shí)間12 h/d，光照強(qiáng)度2 000 lx條件下培養(yǎng)。

1.3.3生根培養(yǎng)試驗(yàn)。選取高度1.5～2.0 cm的莖段，分別轉(zhuǎn)接至①1/2MS+NAA 0.2 mg/L，②MS+NAA 0.2 mg/L，③1/2MS+IAA 1.0 mg/L+IBA 2.0 mg/L，④MS+IAA 1.0 mg/L+IBA 2.0 mg/L 4種生根培養(yǎng)基中進(jìn)行生根培養(yǎng)，40 d后調(diào)查試驗(yàn)結(jié)果。

1.4數(shù)據(jù)分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 13.0軟件進(jìn)行差異顯著性分析。

2結(jié)果與分析

2.1不同外植體對(duì)北五味子“紅珍珠”誘導(dǎo)的影響由表2可知，在相同培養(yǎng)基中不同外植體的誘導(dǎo)能力不同。北五味

表23種外植體在相同培養(yǎng)條件下誘導(dǎo)情況的比較

Table 2Comparison of induction of three kinds of explants under the same culture conditions

外植體Explants誘導(dǎo)率Inductionrate∥%啟動(dòng)天數(shù)Startdays∥d苗高Seedlingheightcm休眠芽Dormantbud39.13180.37腋芽Axillarybud60.87121.03葉片Leaf000

注：接種后40 d調(diào)查結(jié)果。

Note：Survey results of 40 d after inoculation.

子“紅珍珠”在誘導(dǎo)率、苗高方面由優(yōu)到劣依次為腋芽、休眠芽、葉片。腋芽誘導(dǎo)率達(dá)60.87%，為休眠芽的1.56倍，啟動(dòng)時(shí)間相差6 d。經(jīng)過(guò)40 d一個(gè)周期的觀察，腋芽苗高為1.03 cm，而休眠芽?jī)H達(dá)0.37 cm。葉片均不反應(yīng)，可能培養(yǎng)基不適合其誘導(dǎo)。

2.2不同激素濃度對(duì)北五味子“紅珍珠”分化的影響 將伸長(zhǎng)的腋芽剪成莖段，分別轉(zhuǎn)入不同分化培養(yǎng)基中，培養(yǎng)40 d后進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知，對(duì)北五味子“紅珍珠”組培苗分化率的影響由大到小依次為A、C、B；對(duì)苗高的影響由大到小依次為A、B、C，可見(jiàn)無(wú)論苗高還是分化率，6-BA(A)都是決定苗木生長(zhǎng)的重要因素。各因素的最佳組合為 A3B1C3。

方差分析結(jié)果表明，6-BA 對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響顯著，ZT、NAA對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有一定的影響。影響苗高、分化增殖的主要因素是6-BA。因此，選擇培養(yǎng)基1/2MS+6-BA 2. 0 mg/L + NAA 0.01 mg/L + ZT 0.10 mg/L為北五味子“紅珍珠”的分化增殖培養(yǎng)基，不僅分化苗數(shù)較多、葉色深綠，而且植株生長(zhǎng)健壯。

表3　正交試驗(yàn)結(jié)果

2.3不同處理對(duì)北五味子“紅珍珠”組培苗生根的影響由表4可知，不同處理對(duì)北五味子“紅珍珠”的生根情況不同。添加NAA的效果不如IAA，添加IAA 1.0 mg/L+IBA 2.0 mg/L的北五味子“紅珍珠”生根時(shí)間提前，平均生根率、平均生根數(shù)、根平均長(zhǎng)度也較高，說(shuō)明IAA濃度的增加有利于根系的形成和生長(zhǎng)。但在不同基本培養(yǎng)基下，處理③、④也有所不同，1/2MS的生根培養(yǎng)基平均生根率達(dá)60.3%，比處理④高4.9%。綜合比較，以1/2MS+IAA 1.0 mg/L+IBA 2.0 mg/L 生根效果較好，有利于北五味子“紅珍珠”根系的生長(zhǎng)。

3結(jié)論與討論

(1)不同外植體對(duì)北五味子“紅珍珠”組織培養(yǎng)具有重要影響。休眠芽萌動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)，且在水培期間易產(chǎn)生花芽，影響腋芽分化。為此，在進(jìn)行組織培養(yǎng)時(shí)，應(yīng)注意采集具有較強(qiáng)萌發(fā)能力的枝條，在春季采集已經(jīng)萌發(fā)葉片的枝條，同時(shí)盡量避免接種帶花芽的嫩枝進(jìn)行組織培養(yǎng)。

表4不同處理對(duì)五味子“紅珍珠”組培苗生根的影響

Table 4Effects of different treatments on rooting ofSchisandrachinensistissue culture seedling

處理Treatment開(kāi)始生根時(shí)間Startrootingtime∥d平均生根率Averagerootingrate∥%平均生根數(shù)Averagerootingnumber條/株根平均長(zhǎng)度Averagerootlength∥cm①2039.11.181.88②2248.52.091.91③1560.34.202.23④1755.42.681.98

(2)北五味子“紅珍珠”在腋芽誘導(dǎo)過(guò)程中分化培養(yǎng)基為1/2MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.01 mg/L+ZT 0.1 mg/L，不僅分化苗數(shù)較多、葉色深綠，而且植株生長(zhǎng)健壯。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，北五味子“紅珍珠”在分化培養(yǎng)過(guò)程中與其他五味子一樣存在生長(zhǎng)周期長(zhǎng)、分化慢的特性[12]，這需要繼續(xù)摸索提高分化率的方法，為將來(lái)工廠化育苗奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

(3)北五味子“紅珍珠”屬于生根較難的樹(shù)種，生根率一直較低，很多學(xué)者采用生根粉進(jìn)行預(yù)處理來(lái)提高生根率[13]。該研究結(jié)果表明，以1/2MS+IAA 1.0 mg/L+IBA 2.0 mg/L 生根效果較好，有利于北五味子“紅珍珠”根系的生長(zhǎng)。

參考文獻(xiàn)

[1] 周以良.黑龍江樹(shù)木志[M].哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1986：238.

[2] HANCKE J L，BURGOS R A，AHUMADA R.Schisandrachinensis(Turcz.)Baill [J]. Fitoterapia，1999，70(5)：451-471.

[3] 應(yīng)國(guó)清，俞志明，單劍鋒.北五味子有效組分的研究進(jìn)展[J].河南中醫(yī)，2005，25(6)：84-87.

[4] 屈惠鴿.五味子釀酒工藝及產(chǎn)品質(zhì)量研究[J].食品科學(xué)，2005，26(1)：112-115.

[5] 聶江力，付玉杰，王振宇.黑龍江省北五味子資源及其保健品開(kāi)發(fā)利用[J].植物研究，2002，22(1)：121-124.

[6] 李?lèi)?ài)民，王玉蘭，艾軍，等.北五味子新品種“紅珍珠”選育報(bào)告[J]. 特產(chǎn)研究，2000(9)：31-33.

[7] 顧地周，朱俊義，周繇.北五味子豐產(chǎn)株系離體培養(yǎng)及高效植株再生體系的建立[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，37(8)：19-21.

[8] 孔春雨，劉廣娜.不同濃度NAA對(duì)北五味子誘導(dǎo)成活率的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37(6)：2391，2406.

[9] 王艷玲，申延國(guó).不同激素配比對(duì)北五味子誘導(dǎo)分化的影響[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，49(3)：630-631.

[10] 陳麗靜，齊欣，王玉坤，等.北五味子快繁體系的建立[J].中草藥，2011，42(3)：575-578.

[11] 牛遇達(dá).北五味子體細(xì)胞胚發(fā)生的研究[D].哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)，2007.

[12] 陳麗靜，齊欣，王玉坤，等.北五味子快繁體系的建立[J].中草藥，2011，42(3)：575-578.

[13] 顧地周，朱俊義，周繇.北五味子豐產(chǎn)株系離體培養(yǎng)及高效植株再生體系的建立[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，37(8)：19-21.

基金項(xiàng)目黑龍江省屬科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)；黑龍江省科技廳創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(YC2014D005)。

作者簡(jiǎn)介于敦亮(1963- )，男，黑龍江牡丹江人，副教授，從事農(nóng)林培育研究。*通訊作者，副研究員，碩士，從事林業(yè)生物技術(shù)方面的研究。

收稿日期2016-04-08

中圖分類(lèi)號(hào)S 503.53

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)0517-6611(2016)15-123-02

Tissue Culture Research ofSchisandrachinensis‘Red Pearl’

YU Dun-liang1, XING Ya-juan2, YIN Dong-sheng2, ZHANG Jian-ying2*et al

(1. Mudanjiang Forest Region Radio University, Mudanjiang, Heilongjiang 157010; 2. Heilongjiang Academy of Forestry, Harbin, Heilongjiang 150080)

Abstract[Objective] The aim was to obtain the suitable tissue culture method for Schisandra chinensis‘Red pearl’. [Method] The effects of different explants and hormones on the induction, differentiation and rooting of tissue culture were studied. [Result] With spring shoots as explants, the differentiation culture medium was 1/2MS + 6-BA 2.0 mg/L + NAA 0.01 mg/L + ZT 0.1 mg/L. 1/2MS+IAA 1.0 mg/L+IBA 2.0 mg/L had better rooting effect, which was conducive to the growth of root system of Schisandra chinensis‘Red pearl’. [Conclusion] The suitable tissue culture formula of Schisandra chinensis‘Red pearl’ is selected, which can provide the technical support for large-scale breeding.

Key wordsSchisandra chinensis; Tissue culture; Culture medium