周志疆 陳明亮 楊佩娟

摘要?[目的]建立圣地紅景天組織培養(yǎng)繁殖體系。 [方法]以圣地紅景天葉片為外植體，接種在附加不同激素組合的MS培養(yǎng)基誘導(dǎo)愈傷組織和不定芽的形成，同時考察不同培養(yǎng)基對不定根形成的影響，優(yōu)化種植基質(zhì)、提高種苗移栽成活率。[結(jié)果]葉片在MS+30 g/L蔗糖+1.0 g/L圣地紅景天葉片+0.5 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA培養(yǎng)基上的愈傷組織誘導(dǎo)率高達 98%，隨后的不定芽分化率為67%。壯苗生根培養(yǎng)基為1/2 MS，將種苗栽植于泥炭∶珍珠巖∶蛭石=2∶1∶1的基質(zhì)上，其移栽成活率為85%。[結(jié)論]利用該體系培育的圣地紅景天種苗長勢優(yōu)良，移栽成活率高。

關(guān)鍵詞?激素配比;圣地紅景天;組織培養(yǎng);移栽

中圖分類號?S567.23+9文獻標識碼?A文章編號?0517-6611（2018）35-0103-02

圣地紅景天[Rhodiola sacra（Prain ex Hamet） S.H.Fu]為景天科紅景天屬多年生草本植物[1]，產(chǎn)于德欽、中甸等地，大部分生于海拔2 700～4 100 m的山坡石縫，少部分可在海拔2 000 m左右的林下灌叢中生長[2]。在我國主要分布于東北、華北、西北、西南等地區(qū)，在寧夏、甘肅、青海、四川、西藏等地有種植。圣地紅景天具有多種藥用價值[3]，研究表明，紅景天中含有多種氨基酸和微量元素[4]，是一種免疫增強劑;紅景天所含有效成分具有強心鎮(zhèn)靜、調(diào)節(jié)新陳代謝、調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)雙向調(diào)節(jié)血糖、血壓的作用，在治療腦血管疾病，老年性心肌能衰竭、糖尿病、低血壓等疾病中獲得明顯的效果[5-6];紅景天提取物與抗腫瘤藥阿霉素的抗癌功效相似，且?guī)缀鯚o毒;紅景天還被前蘇聯(lián)保健部審定為“人參型興奮劑”，用于運動員、宇航員和各種特殊環(huán)境條件下的特殊工作者的必備保健品[7]。

由于人類過度采挖以及其自身生長繁殖特點，紅景天數(shù)量急劇下降，使得這一珍稀物種瀕臨滅絕[8-9]。人們開始尋求使紅景天快速繁殖的途徑，組織培養(yǎng)就是其中的一種途徑。目前關(guān)于對紅景天其他品種的組培快繁方法的研究較多[10-11]，但對圣地紅景天這一品種組培快繁研究鮮見報道。筆者以圣地紅景天葉片為再生材料，建立完整的圣地紅景天快速繁殖體系，為工廠化生產(chǎn)建立良好的基礎(chǔ)。

1?材料與方法

1.1?試驗材料?從圣地紅景天植株中選取健康、無蟲病害的葉片為試驗材料。

1.2?試驗方法

1.2.1?無菌材料獲得。前14 d對紅景天植株噴灑多菌靈，選擇晴天采摘無病蟲害的圣地紅景天葉片，洗衣粉浸泡20 min，流水沖洗2 h，轉(zhuǎn)移到超凈工作臺上，75%乙醇浸泡30 s，無菌水洗滌3次，然后利用0.1%（m/V）的升汞浸潤10 min，無菌水洗滌4次后置于無菌吸水紙上吸干葉片表面水分，將葉片切成1 cm2的小片，并在中心位置劃傷3道傷口。

1.2.2?不同激素配比對愈傷組織誘導(dǎo)分化的影響。

以MS為基本培養(yǎng)基，含有30 g/L蔗糖、1.0 g/L圣地紅景天葉片、6.5 g/L瓊脂，添加不同濃度的激素6-BA（0.5、1.0 mg/L）和NAA（0.05、0.10 mg/L）。將得到的無菌葉片接種到含有不同激素配比的固體培養(yǎng)基，置于（24±1）℃黑暗條件下培養(yǎng)，45 d后轉(zhuǎn)入光照強度為2 000 lx、光照時間14 h/d的無菌組培室中培養(yǎng)，每瓶中轉(zhuǎn)接8個葉片，重復(fù)5次。30 d后統(tǒng)計其愈傷組織生長情況。

選取最優(yōu)培養(yǎng)下的愈傷組織，添加到上述含不同比例激素培養(yǎng)基中，每瓶中轉(zhuǎn)接5個愈傷組織，重復(fù)10次。30 d后統(tǒng)計其叢生芽分化情況。

1.2.3?不同種類培養(yǎng)基對無菌苗生根的影響。

將長至1 cm左右的不定芽從愈傷組織上切下，接種到添加含不同種類培養(yǎng)基（MS、1/2 MS、1/2MS+3 g/L AC、1/2MS+0.2 g/L NAA），含有20 g/L蔗糖、6.5 g/L瓊脂，每瓶中轉(zhuǎn)接4個種苗，重復(fù)10次，培養(yǎng)60 d后統(tǒng)計其根系生長情況及其生根率。

1.2.4?馴化移栽。

將裝有生根苗的組培瓶整體放置在大棚中7 d，種苗取出后將根部培養(yǎng)基清洗干凈，并用甲基托布津（稀釋600倍）浸泡根部30 s，栽植于泥炭∶珍珠巖∶蛭石=2∶1∶1營養(yǎng)土、原生土、混合土（混合土和混合基質(zhì)1∶1混合）中進行馴化移栽培養(yǎng)。每個基質(zhì)重復(fù)3次，每次移栽100顆植株，每天觀察并記錄種苗生長情況，60 d后統(tǒng)計種苗移栽成活率。

2?結(jié)果與分析

2.1?愈傷組織誘導(dǎo)及分化

分析不同激素配比對圣地紅景天愈傷組織誘導(dǎo)及分化的影響（表1）發(fā)現(xiàn)，對當6-BA和 NAA組合使用時，低濃度的NAA可以促進圣地紅景天愈傷組織及不定芽的形成，當NAA濃度過高時導(dǎo)致部分愈傷組織出現(xiàn)褐化或玻璃化現(xiàn)象并且有少許畸形不定芽產(chǎn)生。其中以添加0.5 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA的培養(yǎng)效果最好，愈傷組織誘導(dǎo)率（98%）及不定芽分化率（67%）最高，誘導(dǎo)的愈傷成球狀，質(zhì)地緊密，生長旺盛，色澤鮮艷，隨后愈傷組織逐漸有簇狀不定芽出現(xiàn)，平均芽個數(shù)為5.13。

2.2?生根培養(yǎng)

從表2可看出，1/2MS培養(yǎng)基相比于MS培養(yǎng)基可以顯著促進種苗生根，且1/2MS培養(yǎng)基獲得的種苗平均根長（4.56 cm）顯著大于MS培養(yǎng)基獲得的平均根長（0.68 cm），且根系較粗，主根上有較多須根。向1/2MS中添加3.0 g/L活性炭AC，可以顯著促進種苗根的生長，其平均根長為6.72 cm。但種苗的根系較細，白色，無須根。向1/2MS中添加0.2 g/L NAA降低了種苗的生根率，抑制了種苗根的生長，使得根系產(chǎn)生時間較長，無須根。綜上所述，以1/2MS為培養(yǎng)基，相對而言較適宜圣地紅景天種苗的生根。

2.3?馴化移栽?將預(yù)處理后的種苗移栽至不同基質(zhì)中，得到移栽苗的成活率有顯著的不同，其具體結(jié)果如表3所示，以營養(yǎng)土和混合土為基質(zhì)，移栽苗的適應(yīng)期較短且長勢較好，但營養(yǎng)土為基質(zhì)，種苗成活率為85.0%，遠高于混合土。以原生土為基質(zhì)，所得種苗的移栽成活率最低（44.2%），且移栽苗的適應(yīng)期較長，長勢較差。

3?討論與結(jié)論

植物細胞和組織培養(yǎng)被認為是生產(chǎn)有價值的植物特異性代謝物的有效技術(shù)，相比于大田生長的植物具有更高的代謝速率[12]。激素是植物組織器官分化的關(guān)鍵因素，有研究表明6-BA/NAA的比值高時有利于圣地紅景天不定芽的分化[13]。該研究中愈傷組織誘導(dǎo)及分化培養(yǎng)基為MS+30 g/L蔗糖+1.0 g/L圣地紅景天葉片+0.5 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA。6-BA/NAA的比值為10，促進了圣地紅景天愈傷組織及不定芽的形成。不定根的形成影響種苗的移栽成活率，是植物組織培養(yǎng)成敗的關(guān)鍵?？德?lián)偉等[14]研究菱葉紅景天組織培養(yǎng)及植株再生發(fā)現(xiàn)，試管苗生根的最佳培養(yǎng)基為1/2MS+1.0 mg/L IBA，生根率可達90%以上。劉海軍等[15]研究表明，長鞭紅景天和庫葉紅景天在添加IBA的MS培養(yǎng)基上容易生根形成完整植株，生根率分別達87%和73%。該研究中以1/2MS為培養(yǎng)基，相對而言較適宜圣地紅景天種苗的生根。可能是由于紅景天品種的不同導(dǎo)致試驗的差異。煉苗移栽成活率是影響工業(yè)化生產(chǎn)組培苗的主要因素，該研究在獲得較為健壯種苗的基礎(chǔ)上，通過考察不同基質(zhì)對種苗馴化移栽的影響，進一步提高種苗移栽成活率。將種苗栽植于泥炭∶珍珠巖∶蛭石=2∶1∶1的基質(zhì)上，其移栽成活率高達85%，種苗長勢好。

該試驗以圣地紅景天葉片為外植體，不同激素及其濃度對愈傷組織的誘導(dǎo)、分化、生根及不同種類培養(yǎng)基對生根具有不同程度的影響，通過該試驗優(yōu)化建立了圣地紅景天的快繁體系，具有培養(yǎng)周期短、增殖系數(shù)高、生根效果好、移栽成活率高等特點，為圣地紅景天實現(xiàn)高效、快速、工業(yè)化生產(chǎn)奠定了一定的研究基礎(chǔ)。

參考文獻

[1] 李建民，李福安，雷梅莉，等.狹葉紅景天的組織培養(yǎng)與快速繁殖[J].植物生理學(xué)通訊，2004，40（4）：472.

[2] 李青.紅景天組織培養(yǎng)研究進展[J].西藏科技，2011（5）：70-73.

[3] 胡挺松，馬蘭青，郭萬里，等.長鞭紅景天的組織培養(yǎng)和快速繁殖[J].植物生理學(xué)通訊，2004，40（3）：335.

[4] 尹文兵，李偉，杜桂森，等.西藏紅景天組織培養(yǎng)研究[J].西北植物學(xué)報，2004，24（8）：1506-1510.

[5] 張明發(fā)，沈雅琴.紅景天苷及其苷元酪醇的抗炎、抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)作用[J].藥物評價研究，2013，36（3）：228-234.

[6] 李鳳林.紅景天苷藥理作用的研究現(xiàn)狀[J].現(xiàn)代食品科技，2013（4）：916-920.

[7] 耿欣.紅景天抗疲勞作用研究進展[J].中醫(yī)藥學(xué)報，2011，39（3）：95-97.

[8] 尼瑪次仁，劉青，多杰仁青，等.青藏高原紅景天研究進展及存在問題[J].中華中醫(yī)藥雜志，2013，28（9）：2675-2678.

[9] 吳雪蓮，王文華，邱誠，等.植物激素對西藏大花紅景天組培苗生根誘導(dǎo)的影響[J].西藏農(nóng)業(yè)科技，2012，34（2）：12-15.

[10]?王云美，王元忠，張仲凱.云南野生大花紅景天的組織培養(yǎng)與快速繁殖[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（17）：7865，7867.

[11] 陳彥芹，姚霞珍，邢震，等.西藏長鞭紅景天煉苗及移栽技術(shù)研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（24）：12009-12010.

[12] VERPOORTE R，CONTIN A，MEMELINK J.Biotechnology for the production of plant secondary metabolites[J].Phytochemistry reviews，2002，1（1）：13-25.

[13] 邢苗苗，沈漫，高遐虹，等.2種景天植物組培快繁的研究[J].北京農(nóng)學(xué)院學(xué)報，2010，25（1）：65-68.

[14] 康聯(lián)偉，李翠芹，王喆之.菱葉紅景天組織培養(yǎng)及植株再生[J].中國中藥雜志，2010，35（24）：3250-3254.

[15] 劉海軍，郭斌，晏瓊，等.4種紅景天植物的組織培養(yǎng)研究[J].西北植物學(xué)報，2006，26（10）：2023-2027.