文冠果组培快繁体系的建立

卢影影+金华+郭建磊+白鑫磊

摘 要：为了建立高效稳定的文冠果无性快繁体系，以4周苗龄的文冠果实生苗嫩茎为外植体分别进行了外植體的消毒、不定芽诱导和生根诱导试验。结果表明：70%酒精振荡消毒30 s后用0.1%HgCl2振荡消毒7 min时，消毒效果最佳，茎段染菌率为6.67%，而且茎段无死亡；WPM+6-BA1.0 mg·L-1+IBA1.0 mg·L-1+IAA2.0 mg·L-1最适于芽的诱导，出芽率为94.44%，经生根诱导可产生健壮的根系。本研究对文冠果的规模化快速繁殖有重要的参考意义。

关键词：文冠果；嫩茎；快繁；不定芽

中图分类号： S565.9 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2018.01.001

Abstract：To establish a stable and efficient rapid propagation system of the Xanthoceras sorbifolia， 4 weeks seedling tender stem of Xanthoceras sorbifolia were used as explants， the experiment of explants disinfection， adventitious bud induction， and rooting induction were conducted. The results showed that： reelingly disinfect 30 s with 70% alcohol， and then reelingly disinfect 7 min with 0.1% HgCl2 had the best disinfection effect， the contamination rate was 6.67%， and there was no stem death； WPM+6-BA1.0 mg·L-1+IBA1.0 mg·L-1+IAA2.0 mg·L-1 medium was the most suitable for adventitious bud induction， the induction rate was 94.44%. The root induction could produce strong root system. The study had important referenced values for mass rapid reproduction of the Xanthoceras sorbifolia.

key words：Xanthoceras sorbifolia Bunge； tender stem； rapid propagation； adventitious bud

文冠果（Xanthoceras sorbifolia）为无患子科（Sapindaceae）文冠果属（Xanthoceras） [1]，主要分布在中国北部，具有较强的适应性和抗逆能力，寿命长，在黄土高原、沙地和石质山区等瘠薄多石且干旱的地方均能生长，是我国水土保持和防沙、改造环境的重要优良树种。文冠果种子含油率高达30%～60%，种仁含油率高达55%～66%，被誉为“北方油茶”，果油脂肪酸含有豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、亚油酸、亚麻油酸等，可以用来生产生物柴油，也是重要的生物质能源树种[2]。文冠果含有丰富的蛋白质和氨基酸，枝条、叶子、果壳等部位的提取物有抗病毒、防治心血管疾病和增强记忆力等功效[3]，可应用在食品、医药和化工等领域。由于近些年来石油资源日益枯竭，文冠果作为含油量非常高的生物柴油原料而备受重视，但文冠果幼树落花十分严重，种源严重不足[4]。文冠果快繁体系的建立可以实现文冠果高效快速繁殖，是解决种源不足问题的有效途径。本研究采用文冠果实生苗的嫩茎为外植体，通过确定消毒方法、筛选诱导不定芽和诱导生根的最适培养基，建立一个稳定且高效的文冠果快繁体系，为文冠果的规模化快速繁殖提供理论和技术支持。

1 材料和方法

1.1 试验材料

文冠果种子由新疆奇台县文冠果种植基地提供。

1.2 试验方法

1.2.1 文冠果幼苗的培养 选择籽粒饱满、无病虫害的文冠果种子，80 ℃水浴烫种10 min后进行沙培种植，当长至4周苗龄时取茎段作为本试验的外植体。

1.2.2 外植体的消毒 将花盆中的文冠果苗剪下，将嫩茎切成长度为2.5 cm的茎段作为外植体，每个茎段上带有两个腋芽，在水中加洗洁精用流水冲洗5～24 h，清洗好的茎段用75%酒精消毒30 s，无菌水冲洗3次，再用0.1%的HgCl2分别消毒3，5，7，9，11，13，15 min，无菌水清洗5次。将消毒后的茎段接种至芽诱导培养基：WPM+蔗糖30 g·L-1 +琼脂8.5 g·L-1。每瓶接种5个茎段，3次重复，25±2 ℃光照12 h·d-1培养，1周后统计染菌情况。

1.2.3 文冠果不定芽的诱导 将消毒后的茎段接种至芽诱导培养基中，芽诱导培养基为：WPM+6-BA 2.0 mg·L-1+IBA2.0 mg·L-1+IAA1.0 mg·L-1+蔗糖30 g·L-1+琼脂8.5 g·L-1，其中6-BA浓度为0，1.0，2.0 mg·L-1；IBA浓度为0，1.0，2.0 mg·L-1；IAA浓度为0，1.0，2.0 mg·L-1，3次重复，25±2 ℃光照12 h培养，10 d后统计腋芽诱导率。出芽率=发芽的节点数/接种的茎段节点数×100%。

1.2.4 文冠果的生根诱导 待芽长至3 cm左右时转入生根培养基：1/2WPM+IBA 2.0 mg·L-1+NAA 0.5 mg·L-1+Gln300 mg·L-1+蔗糖30 g·L-1+琼脂8.5 g·L-1，25±2℃光照12 h·d-1培养20 d，当根系发出侧根时取出组培苗，用清水洗去根部培养基，移入蛭石和草炭为基质的营养钵中，最后移栽至花盆。endprint

1.3 数据处理方法

试验数据用Microsoft Excel软件整理后，采用SPSS 22.0进行单因素方差分析（ANOVA）。

2 结果与分析

2.1 0.1%HgCl2消毒时间对文冠果外植体消毒效果的影响

从表1可以看出，当0.1%HgCl2消毒时间低于5 min时，茎段染菌个数和染菌率显著高于其他时间处理，其他时间处理间差异不显著；当0.1%HgCl2消毒时间高于9 min时，茎段染菌率为零，但是茎段死亡数随着消毒时间延长而增多；只有当0.1%HgCl2消毒时间为7 min时，茎段染菌率低，且茎段无死亡。因此，70%酒精消毒30 s，0.1%HgCl2消毒7 min为最佳消毒处理。

2.2 不同激素组合对文冠果不定芽诱导的影响

外植体接种到芽诱导培养基上培养到第10天时不定芽生长状况出现显著差异。从表2可以看出，不同激素组合对外植体不定芽的诱导差异较大，处理4的芽诱导效果最好，显著高于对照组和处理1，且不定芽的生长状态最好，芽体粗壯，平均长度为1.8 cm；处理2和处理3出芽率较高，与处理4差异未达显著水平，但不定芽的状态较差，芽体纤细，芽较短。因此，最佳芽诱导培养基为WPM+6-BA1.0 mg·L-1+IBA1.0 mg·L-1 +IAA2.0 mg·L-1。

2.3 文冠果生根及移栽

将长度为3 cm左右芽切下转接到生根培养基，15 d时茎段大部分基部膨大、出现愈伤组织，30 d后可长出根系，挑选根系健壮的组培苗进行炼苗移栽，3 d后移栽至湿沙子为基质的花盆中，移栽后长势良好，叶色浓绿。

3 结论与讨论

植物外植体表皮携带大量微生物且体内有内生菌，消毒难度大[5]。酒精、HgCl2、次氯酸钠、氯气、抗生素等均有灭菌消毒的作用[6]，常用作消毒试验消毒剂，这些消毒剂如果消毒时间太长会导致外植体发生褐化，在消毒试验中一定要权衡消毒效果和外植体损伤程度这两个方面，选出最佳的消毒剂和消毒时间组合。本研究中在花盆播种文冠果种子，长出的文冠果幼苗不接触携带大量微生物的外界开放环境，有助于降低污染，本试验使用的消毒剂是70%的酒精和0.1%的HgCl2组合，通过消毒试验筛选出最佳的消毒时间，从而确定最佳的消毒方案。

激素是影响不定芽诱导效果的最重要因素，大量研究表明，在有些植物中，生长素与细胞分裂素的合理配比能够达到非常好的诱导效果。程冉[7]筛选出了文冠果芽诱导的最佳培养基和激素配比是MS+BA1.0 mg·L-1+NAA0.2 mg·L-1。柳金凤等[8]提出当6-BA浓度一定时，IAA比NAA更会有利于诱导文冠果的萌芽，IAA浓度为 0.8 mg·L-1时，萌芽的诱导率达到了最高。本研究采用文冠果实生苗的嫩茎作为外植体，生长状态旺盛，更有利于芽诱导，研究结果表明细胞分裂素6-BA和生长素IBA、IAA配合作用可以诱导出不定芽，且在6-BA1.0 mg·L-1、IBA1.0 mg·L-1、IAA2.0 mg·L-1的激素组合时出芽率最高，芽长势最好。

生根诱导是组织培养过程中一个非常关键的环节，它直接关系到组培苗移栽的成活率，更关系到组织培养试验的成败[9]。以往的研究表明，文冠果的组培苗生根特别困难[10]。本试验结果表明，采用低盐培养基添加氨基酸，并配合不同激素配比最终成功诱导文冠果组培苗生根，炼苗移栽后长势良好。本研究采用4周苗龄的文冠果实生苗嫩茎作为外植体，成功建立了文冠果无性快繁体系，对文冠果的工厂化育苗有一定参考意义。

参考文献：

[1]周庆源，郑元润，来利明，等.文冠果有性生殖特征的观察研究[J].西北植物学报，2017，37（1）：14-22.

[2]宋群雁，殷奎德，刘希全，等.文冠果无性繁殖技术的研究进展[J].黑龙江八一农垦大学学报，2011，23（6）：8-11.

[3]王红斗.文冠果的化学成分及综合利用研究进展[J].中国野生植物资源，1998（1）： 15-18.

[4]顾玉红，高述民，郭惠红，等.文冠果的体细胞胚胎发生[J].植物生理学通讯，2004，40（3）：311-313.

[5]潘娟，李先源，李名杨.植物组织培养过程中常见问题及解决办法[J].安徽农业科学，2009，37（6）：2392-2394.

[6]张寒霜，赵俊丽，李伟明，等.大蒜茎尖脱毒培养及快繁技术研究[J].华北农学报，2006，21（z2）：117-119.

[7]程冉.文冠果的引种、快繁及优质丰产栽培技术体系研究[D].泰安：山东农业大学，2004：31-32.

[8]柳金凤，吴建华，闵丽霞.文冠果组培快繁技术研究[J].江苏农业科学，2010（2）：52-54.

[9]黄永伟，贾明仁，王洪波，等.影响文冠果组织培养苗离体生根的因素[J].北方果树，2010（4）：7-9.

[10]李朝晖，史绍林，王全玉，等.文冠果组培苗生根与移栽试验[J].防护林科技，2011（6）：36-37.endprint