摘 要：【目的】金葉火炬樹是常規(guī)火炬樹的變種，傳統(tǒng)的繁殖方式繁殖系數低、生長速度慢，而且原材料數量有限，難以滿足現代工廠化生產的需求。該研究旨在探究適宜的組織培養(yǎng)技術，以提高金葉火炬樹的繁殖速度和產量?！痉椒ā恳援斈晟鹑~火炬樹的帶芽莖段、帶頂芽段和未脫離母體的種子為外植體，選用WPM基本培養(yǎng)基，添加不同激素配比，篩選出最適合金葉火炬樹離體快繁組培的培養(yǎng)基?！窘Y果】金葉火炬樹莖尖最適初代培養(yǎng)基配方為WPM+2.0%蔗糖+0.7%瓊脂+0.1 mg/L NAA+2.0 mg/L 6-BA+1 g/L活性炭，莖段最適初代培養(yǎng)基配方為WPM+2.0%蔗糖+0.7%瓊脂+0.1 mg/L NAA+1.5 mg/L 6-BA+1 g/L活性炭。最適增殖培養(yǎng)基配方為WPM+2.0%蔗糖+0.7%瓊脂+1 mg/L NAA+0.2 mg/L 6-BA?！窘Y論】成功建立金葉火炬樹的組培體系，該體系可以有效地提高金葉火炬樹的繁殖速度和產量，縮短育種時間，為規(guī)?；a奠定基礎。

關鍵詞：金葉火炬樹； 組織快繁； 培養(yǎng)基； 配方

中圖分類號：S792.99； Q813.1+2" " " 文獻標識碼：A" "文章編號：1002-204X（2023）05-0035-05

doi：10.3969/j.issn.1002-204x.2023.05.007

Construction of Tissue Culture System for Golden Torch Tree

Yang Hedie1，2， Hai Tianzuo1，2， Li Zerui3， Wang Youhua1，2， Zhang Xin1，2*， Bei Zhanlin1，2

（1.School of Biological Science and Engineering， North Minzu University， Yinchuan， Ningxia 750021; 2.Key Laboratory of Ecological Protection in Huihe River Basin， State Ethnic Affairs Commission， Yinchuan， Ningxia 750021; 3.College of Forestry and Biotechnology， Zhejiang Aamp;F University， Hangzhou， Zhejiang 311300）

Abstract [Objective] Golden torch tree is a variant of the conventional torch tree. The traditional propagation methods have low reproduction rate and slow growth speed， and the raw material is limited， which cannot meet the needs of modern factory production. This study aims to explore suitable tissue culture techniques to improve the reproduction speed and yield of golden torch tree. [Method] The apical stem segments， shoot apex segments， and seeds still attached to the mother plant of the current-year golden torch tree were used as explants. WPM basic culture medium with different hormone ratios was selected to screen the most suitable medium for in vitro rapid propagation of golden torch tree. [Result] The formula of the most suitable initial culture medium for shoot tips of golden torch tree was WPM + 2.0% sucrose + 0.7% agar + 0.1 mg/L NAA + 2.0 mg/L 6-BA + 1 g/L activated charcoal， while for stem segments， it was WPM + 2.0% sucrose + 0.7% agar + 0.1 mg/L NAA + 1.5 mg/L 6-BA + 1 g/L activated charcoal. The most suitable proliferation medium formula was WPM + 2.0% sucrose + 0.7% agar + 1 mg/L NAA + 0.2 mg/L 6-BA. [Conclusion] The tissue culture system of golden torch tree has been successfully established， which can effectively improve the reproduction speed and yield of golden torch tree， shorten the breeding time， and lay a foundation for large-scale production.

Key words Golden torch tree; Tissue culture and rapid propagation; Culture medium; Formula

火炬樹（Rhus typhina L.）是漆樹科鹽膚木屬的落葉小喬木，主要分布于中國東北的南部、華北和西北北部暖溫帶落葉闊葉林區(qū)。其花序直立、呈圓錐形，果穗鮮紅色；果實呈扁球形，密集聚集并覆蓋有紅色刺毛，形成火炬狀，非常具有觀賞價值。加之火炬樹具有多種用途和廣泛的適應性，早已被各國引種栽培。目前，火炬樹被廣泛應用于人工林營建、退化土地恢復和景觀建設，也是荒山和鹽堿荒地綠化的風景樹種之一[1]。金葉火炬樹是常規(guī)火炬樹的變種，植株上部葉片呈金黃色，觀賞性極佳，國內數量極少，主要由美國引種。

火炬樹果實提取物具有顯著的抗菌和抗氧化活性，可作為生產食品原料的天然抗氧化劑或防腐劑[2]?；鹁鏄淙~片提取物能有效保護紅細胞膜的蛋白質和脂質免受氧化[3]。柳吉春等[4]對火炬樹果實成分進行分析，結果表明其內含成分豐富且便于提取。王躍邦等[5]對火炬樹提取栲膠進行研究，認為火炬樹是生產栲膠的優(yōu)質材料。常規(guī)火炬樹繁殖方式有種子繁殖、根插繁殖、根蘗繁殖[6]，但是成活率均較低，使火炬樹繁殖受限，不能在短時間內獲得大量苗木。

目前，喬本植物組培體系成功建立的研究較多，關于金葉火炬樹組培體系的建立尚未見報道。為保持金葉火炬樹的特性及實現工廠化育苗，研究采用火炬樹莖段、莖尖和種子作為外植體材料，嘗試利用組培技術進行金葉火炬樹的快速繁殖，以期篩選出各階段最適培養(yǎng)基配方，實現在短時間內經過快繁獲得大量苗木的目標。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

外植體來源為金葉火炬樹多年生植株當年萌出的嫩枝和當年生未脫離母體的種子。

1.2 試驗設計與實施

1.2.1 消毒

采摘當年生金葉火炬樹的帶芽莖段，用毛刷將絨毛刷洗1遍，將莖段放置于燒杯中，加表面清潔劑，于流水下沖洗2 h。將洗凈的外植體放入超凈工作臺中，用75%的酒精浸泡30 s，然后用0.1%的HgCl2溶液浸泡20 min，用無菌水沖洗3～5遍，處理完成后接種到初代培養(yǎng)基上。培養(yǎng)室環(huán)境條件為溫度25±2 ℃、光照度2 000 lx、光照時間12 h/d。

采摘當年生金葉火炬樹的種子進行初處理，即剝去種子外殼、洗凈，加入甲醛溶液，在溫度為75～80 ℃水浴鍋中水浴20 min，常溫、黑暗條件下處理24 h。設置2個種子消毒處理，即有菌處理：在培養(yǎng)皿中放入濾紙，用水將濾紙浸濕，直接將初處理后的種子放在濾紙上，蓋上潮濕紗布，放在培養(yǎng)室培養(yǎng)；無菌處理：將初步處理后的種子置于超凈工作臺中，用75%的酒精浸泡30 s、0.1%的HgCl2浸泡15 min，接種在裝有濾紙的培養(yǎng)基上，蓋上潮濕的無菌紗布，封口膜封口，置于培養(yǎng)室培養(yǎng)。待種子破殼，將種子轉接到培養(yǎng)基上，計算發(fā)芽率、染菌率。

1.2.2 初代培養(yǎng)

以WPM+2.0%蔗糖+0.7%瓊脂+1 g/L活性炭為基本培養(yǎng)基，添加不同濃度的6-BA、NAA，pH為5.8配置培養(yǎng)基，試驗處理見表1。每處理接種12瓶，每瓶接種2個外植體，在培養(yǎng)室培養(yǎng)。20 d后用游標卡尺測量組培苗的株高，并計算分化率、染菌率和褐化率。

1.2.3 增殖培養(yǎng)

將初代培養(yǎng)基中產生的無菌苗進行增殖培養(yǎng)。增殖培養(yǎng)基配方見表2。每處理接種12瓶，每瓶接種2個外植體，在培養(yǎng)室培養(yǎng)。

2 結果與分析

2.1 金葉火炬樹種子的培養(yǎng)

試驗初期使用赤霉素或濃H2SO4處理種子，以打破金葉火炬樹種子的休眠，結果均無種子破殼發(fā)芽。種子添加甲醛溶液，在75～80 ℃水浴鍋中水浴20 min處理，種子發(fā)芽率大幅度提升。有菌種子處理：接于濾紙上3 d后開始破殼；第4天出芽，發(fā)芽率為30%；第5天發(fā)芽率為50%，濾紙上開始小部分出現黑色霉菌；第7天發(fā)芽率為85%，濾紙上出現大面積霉菌。無菌種子處理：接于濾紙上3 d后開始破殼；第4天出芽，發(fā)芽率為30%；第5天發(fā)芽率為50%；第7天發(fā)芽率為85%，濾紙上無霉菌出現（圖1）。

由于種子出芽時間不一致，因此從種子破殼的第3天開始觀察種子情況。將剛破殼出芽的種子依照出芽位置接種于MS基本培養(yǎng)基上培養(yǎng)。以種子為外植體的金葉火炬樹快繁情況詳見表3?？梢钥闯?，隨著培養(yǎng)時間的延長，金葉火炬樹苗木株高增加，染菌率為0。

2.2 金葉火炬樹莖尖及莖段的初代培養(yǎng)

以當年生金葉火炬樹的幼嫩莖段為外植體，接種于不同激素配比的初代培養(yǎng)基中。所有處理莖段的萌發(fā)時間最早為 5 d，最晚為9 d。莖尖分化率最低為58.3%，最高達91.7%；莖段分化率最低為75.0%，最高達91.7%。

觀測表明，第1周莖尖、莖段生長較緩慢；1周后生長速度開始加快；2周時莖尖、莖段基部出現膨大，大量小腋芽開始萌發(fā)，形成芽。綜合分析試驗數據（表4）表明，最適合金葉火炬樹莖尖的初代培養(yǎng)基配方為WPM+2.0%蔗糖+0.7%瓊脂+0.1 mg/L NAA+2.0 mg/L 6-BA+1 g/L活性炭（圖2），莖段初代培養(yǎng)基配方為WPM+2.0%蔗糖+0.7%瓊脂+0.1 mg/L NAA+1.5 mg/L 6-BA+1 g/L活性炭（圖3）。

2.3 金葉火炬樹莖尖及莖段的增殖培養(yǎng)

將初代培養(yǎng)基上生長的無菌苗，接種于不同激素處理的增殖培養(yǎng)基上。通過添加不同濃度的NAA、6-BA進行增殖培養(yǎng)，在1 mg/LNAA、0.2 mg/L6-BA的配方中表現最佳。綜合比較表明，金葉火炬樹莖段培養(yǎng)基配方為WPM+2.0%蔗糖+0.7%瓊脂+1 mg/L NAA+0.2 mg/L 6-BA的增殖培養(yǎng)效果好。

3 結論與討論

本試驗結果表明，金葉火炬樹莖尖最適初代培養(yǎng)基配方為WPM+2.0%蔗糖+0.7%瓊脂+0.1 mg/L NAA +2.0 mg/L 6-BA+1 g/L活性炭，莖段最適初代培養(yǎng)基配方為WPM+2.0%蔗糖+0.7%瓊脂+0.1 mg/L NAA +1.5 mg/L 6-BA+1 g/L活性炭；最適增殖培養(yǎng)基配方為WPM+1 mg/L NAA+0.2 mg/L 6-BA。

有研究表明，外植體萌發(fā)與樹齡、生理狀態(tài)、采集時期等多種因素有關[7]。4—5月采集的火炬樹莖段外植體萌發(fā)率最高，組培苗長勢比較好；在4月中下旬采集的外植體長勢最好，這與李艷敏等[7]、胡雪雁等[8]的研究結果相似。6月以后采集的外植體，植物體內酚類物質增加，因此褐化比較嚴重。

打破種子休眠是一個復雜的過程，種子可以通過感知外界環(huán)境變化來調節(jié)自身物質的轉化，進而調控休眠狀態(tài)，在適當的條件下為種子發(fā)芽做準備[9]。火炬樹種子較小，種皮堅硬且具蠟質，發(fā)芽比較困難，種子需要經過特殊處理才能發(fā)芽[10]。李曉潔等[11]采用100 ℃甲醛溶液浸泡火炬樹種子，以打破種子休眠；李近雨等[12]用 90～100 ℃熱水浸種，自然冷卻，浸泡2 d，以打破種子休眠。本試驗采用甲醛溶液浸泡種子，在75～80 ℃水浴鍋中水浴20 min、常溫黑暗處理24 h，也可以打破種子休眠。

本試驗過程中內生菌和褐化的問題比較嚴重，內生菌多為白色黏稠狀細菌，內生菌一旦產生，很難抑制其生長，會影響外植體的生長。即使在4月中下旬采集外植體，在初代培養(yǎng)基中褐化率還是比較高。因此，為了防止內生菌和褐化現象的出現，在外植體預處理時莖段上的絨毛要用毛刷刷洗干凈；使用酒精消毒時，外植體需要全部浸泡在酒精里并不斷搖晃；使用0.1%HgCl2消毒時，外植體需要全部浸泡在HgCl2溶液里，并不時搖晃；消毒時間要適中，不宜過長，過長會導致外植體褐化。

本試驗研究中由于金葉火炬樹莖段上帶有內生菌，污染率高并極易褐化，不易成活。另外，本試驗研究設置的內容不夠全面，有待開展莖段、莖芽的生根研究，試驗內容應繼續(xù)進一步深化。

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