圣地红景天组织培养繁殖研究

周志疆 陈明亮 杨佩娟

摘要 [目的]建立圣地红景天组织培养繁殖体系。 [方法]以圣地红景天叶片为外植体，接种在附加不同激素组合的MS培养基诱导愈伤组织和不定芽的形成，同时考察不同培养基对不定根形成的影响，优化种植基质、提高种苗移栽成活率。[结果]叶片在MS+30 g/L蔗糖+1.0 g/L圣地红景天叶片+0.5 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA培养基上的愈伤组织诱导率高达 98%，随后的不定芽分化率为67%。壮苗生根培养基为1/2 MS，将种苗栽植于泥炭∶珍珠岩∶蛭石=2∶1∶1的基质上，其移栽成活率为85%。[结论]利用该体系培育的圣地红景天种苗长势优良，移栽成活率高。

关键词 激素配比;圣地红景天;组织培养;移栽

中图分类号 S567.23+9文献标识码 A文章编号 0517-6611（2018）35-0103-02

圣地红景天[Rhodiola sacra（Prain ex Hamet） S.H.Fu]为景天科红景天属多年生草本植物[1]，产于德钦、中甸等地，大部分生于海拔2 700～4 100 m的山坡石缝，少部分可在海拔2 000 m左右的林下灌丛中生长[2]。在我国主要分布于东北、华北、西北、西南等地区，在宁夏、甘肃、青海、四川、西藏等地有种植。圣地红景天具有多种药用价值[3]，研究表明，红景天中含有多种氨基酸和微量元素[4]，是一种免疫增强剂;红景天所含有效成分具有强心镇静、调节新陈代谢、调节神经系统和内分泌系统双向调节血糖、血压的作用，在治疗脑血管疾病，老年性心肌能衰竭、糖尿病、低血压等疾病中获得明显的效果[5-6];红景天提取物与抗肿瘤药阿霉素的抗癌功效相似，且几乎无毒;红景天还被前苏联保健部审定为“人参型兴奋剂”，用于运动员、宇航员和各种特殊环境条件下的特殊工作者的必备保健品[7]。

由于人类过度采挖以及其自身生长繁殖特点，红景天数量急剧下降，使得这一珍稀物种濒临灭绝[8-9]。人们开始寻求使红景天快速繁殖的途径，组织培养就是其中的一种途径。目前关于对红景天其他品种的组培快繁方法的研究较多[10-11]，但对圣地红景天这一品种组培快繁研究鲜见报道。笔者以圣地红景天叶片为再生材料，建立完整的圣地红景天快速繁殖体系，为工厂化生产建立良好的基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料 从圣地红景天植株中选取健康、无虫病害的叶片为试验材料。

1.2 试验方法

1.2.1 无菌材料获得。前14 d對红景天植株喷洒多菌灵，选择晴天采摘无病虫害的圣地红景天叶片，洗衣粉浸泡20 min，流水冲洗2 h，转移到超净工作台上，75%乙醇浸泡30 s，无菌水洗涤3次，然后利用0.1%（m/V）的升汞浸润10 min，无菌水洗涤4次后置于无菌吸水纸上吸干叶片表面水分，将叶片切成1 cm2的小片，并在中心位置划伤3道伤口。

1.2.2 不同激素配比对愈伤组织诱导分化的影响。

以MS为基本培养基，含有30 g/L蔗糖、1.0 g/L圣地红景天叶片、6.5 g/L琼脂，添加不同浓度的激素6-BA（0.5、1.0 mg/L）和NAA（0.05、0.10 mg/L）。将得到的无菌叶片接种到含有不同激素配比的固体培养基，置于（24±1）℃黑暗条件下培养，45 d后转入光照强度为2 000 lx、光照时间14 h/d的无菌组培室中培养，每瓶中转接8个叶片，重复5次。30 d后统计其愈伤组织生长情况。

选取最优培养下的愈伤组织，添加到上述含不同比例激素培养基中，每瓶中转接5个愈伤组织，重复10次。30 d后统计其丛生芽分化情况。

1.2.3 不同种类培养基对无菌苗生根的影响。

将长至1 cm左右的不定芽从愈伤组织上切下，接种到添加含不同种类培养基（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琼脂，每瓶中转接4个种苗，重复10次，培养60 d后统计其根系生长情况及其生根率。

1.2.4 驯化移栽。

将装有生根苗的组培瓶整体放置在大棚中7 d，种苗取出后将根部培养基清洗干净，并用甲基托布津（稀释600倍）浸泡根部30 s，栽植于泥炭∶珍珠岩∶蛭石=2∶1∶1营养土、原生土、混合土（混合土和混合基质1∶1混合）中进行驯化移栽培养。每个基质重复3次，每次移栽100颗植株，每天观察并记录种苗生长情况，60 d后统计种苗移栽成活率。

2 结果与分析

2.1 愈伤组织诱导及分化

分析不同激素配比对圣地红景天愈伤组织诱导及分化的影响（表1）发现，对当6-BA和 NAA组合使用时，低浓度的NAA可以促进圣地红景天愈伤组织及不定芽的形成，当NAA浓度过高时导致部分愈伤组织出现褐化或玻璃化现象并且有少许畸形不定芽产生。其中以添加0.5 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA的培养效果最好，愈伤组织诱导率（98%）及不定芽分化率（67%）最高，诱导的愈伤成球状，质地紧密，生长旺盛，色泽鲜艳，随后愈伤组织逐渐有簇状不定芽出现，平均芽个数为5.13。

2.2 生根培养

从表2可看出，1/2MS培养基相比于MS培养基可以显著促进种苗生根，且1/2MS培养基获得的种苗平均根长（4.56 cm）显著大于MS培养基获得的平均根长（0.68 cm），且根系较粗，主根上有较多须根。向1/2MS中添加3.0 g/L活性炭AC，可以显著促进种苗根的生长，其平均根长为6.72 cm。但种苗的根系较细，白色，无须根。向1/2MS中添加0.2 g/L NAA降低了种苗的生根率，抑制了种苗根的生长，使得根系产生时间较长，无须根。综上所述，以1/2MS为培养基，相对而言较适宜圣地红景天种苗的生根。

2.3 驯化移栽 将预处理后的种苗移栽至不同基质中，得到移栽苗的成活率有显著的不同，其具体结果如表3所示，以营养土和混合土为基质，移栽苗的适应期较短且长势较好，但营养土为基质，种苗成活率为85.0%，远高于混合土。以原生土为基质，所得种苗的移栽成活率最低（44.2%），且移栽苗的适应期较長，长势较差。

3 讨论与结论

植物细胞和组织培养被认为是生产有价值的植物特异性代谢物的有效技术，相比于大田生长的植物具有更高的代谢速率[12]。激素是植物组织器官分化的关键因素，有研究表明6-BA/NAA的比值高时有利于圣地红景天不定芽的分化[13]。该研究中愈伤组织诱导及分化培养基为MS+30 g/L蔗糖+1.0 g/L圣地红景天叶片+0.5 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA。6-BA/NAA的比值为10，促进了圣地红景天愈伤组织及不定芽的形成。不定根的形成影响种苗的移栽成活率，是植物组织培养成败的关键。康联伟等[14]研究菱叶红景天组织培养及植株再生发现，试管苗生根的最佳培养基为1/2MS+1.0 mg/L IBA，生根率可达90%以上。刘海军等[15]研究表明，长鞭红景天和库叶红景天在添加IBA的MS培养基上容易生根形成完整植株，生根率分别达87%和73%。该研究中以1/2MS为培养基，相对而言较适宜圣地红景天种苗的生根。可能是由于红景天品种的不同导致试验的差异。炼苗移栽成活率是影响工业化生产组培苗的主要因素，该研究在获得较为健壮种苗的基础上，通过考察不同基质对种苗驯化移栽的影响，进一步提高种苗移栽成活率。将种苗栽植于泥炭∶珍珠岩∶蛭石=2∶1∶1的基质上，其移栽成活率高达85%，种苗长势好。

该试验以圣地红景天叶片为外植体，不同激素及其浓度对愈伤组织的诱导、分化、生根及不同种类培养基对生根具有不同程度的影响，通过该试验优化建立了圣地红景天的快繁体系，具有培养周期短、增殖系数高、生根效果好、移栽成活率高等特点，为圣地红景天实现高效、快速、工业化生产奠定了一定的研究基础。

参考文献

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