●石晓云 王僧虎 武延生 牛伟涛(邢台学院生物科学与工程学院 河北 邢台 054001)
酸枣(Ziziphus jujuba var.spinosa(Bunge)Hu)又名棘、野枣、山枣,是鼠李科枣属植物,落叶灌木。酸枣仁是传统的中药材,炒酸枣仁含有生物碱类、黄酮类、酸枣仁皂苷A和B、白桦脂醇和白桦脂酸等,具有镇静和催眠的功效。为了保证优质酸枣仁中药材的生产、销售,既要进行优良药用酸枣品种的选育,又要快速繁殖扩大优良品种的数量。利用现代组织培养技术进行快繁,可提供有效增殖途径,增加优质酸枣仁的产量,保证商品药用价值,推动酸枣产业的发展,促进中医药行业的繁荣。
邢台是酸枣仁的道地产区,药用酸枣供试材料来源于河北邢州枣业有限公司的优质酸枣品种“邢州1 号”,采自公司优良种植苗圃。于5月份酸枣开花之前,取当年抽生的健康、无病虫害的嫩枝,用潮湿干净的毛巾裹住枝条,装入黑色塑料袋中带回实验室。
2.1 外殖体消毒
首先用流水对酸枣枝条轻轻冲洗5min,再用医用数控超声波清洗器清洗20min[1],后用流水冲洗1遍,马上进行消毒接种。在超净工作台将酸枣枝条剪切成2cm左右含有侧芽的小段,先用70%的乙醇消毒30s,再用0.1%的氯化汞消毒8~9min,最后用无菌水冲洗4 次,并用无菌纸吸干水分。
2.2 外殖体接种
接种时用镊子夹住枝条小段的生理学下端,插到初代培养基5mm深处,每瓶接种3~4 个外植体,使其均匀分布在培养基上。培养瓶的封口材料选用透气性及密封性好的封口膜。
2.3 初代培养
初代培养温度设定为25℃,组培室环境湿度控制在70%~80%,光照强度为1 000~2 000lx,每日光照时间12h。初代培养的培养基设定为MS+1.0mg/L 6-BA+0.2mg/L NAA、蔗糖30g/L、琼脂7g/L、pH6.0。用医用数控超声波清洗器清洗,省时省力,初代培养污染率控制在10%以内,获得了良好的消毒效果。酸枣组培苗逐步适应培养环境,但整体表现生长缓慢,生长势较弱,生长量不明显。有些组培苗在茎段基部长出少许愈伤组织,也有些于基部及培养基附近出现轻微褐化。
2.4 继代增殖培养
将初代培养后的无污染、启动良好的酸枣组培苗接种到继代培养基上进行增殖培养。继代增殖培养基为MS基本培养基,附加不同浓度配比的细胞分裂素6-BA和生长素NAA或IBA。增殖阶段光照强度为2 000~3 000lx。连续进行9 个周期的继代增殖,每个周期处理接种30 个组培苗。每一次继代培养时,均选择长势健壮的无菌组培苗,切成2cm左右的长段,接种到同种配方的培养基上,酸枣继代培养增殖效果,见表1。
表1 “邢州1 号”酸枣继代培养增殖效果
结果表明,接种于MS+1.5mg/L 6-BA+0.2mg/L NAA培养基上组培苗的增殖倍数最高能达到4.5。在试验的浓度范围里,6-BA浓度相同的情况下,加入0.2mg/LNAA或IBA的培养基普遍比加入0.1mg/L NAA或IBA的增殖率高。
2.5 壮苗培养
壮苗培养基为1/2MS基本培养基,无添加任何植物生长调节物质。将待生根 4~5cm长的酸枣组培苗接种到壮苗培养基上培养20d左右。可以适当增加光照强度到3 000~4 000lx。药用酸枣组培苗快速大量繁殖后,有些组培苗在组培瓶里培养的周期比较长,表现出一定衰退现象。为了能够长期继代培养或顺利生根并进行移栽,可以对其进行为期20d的壮苗培养。壮苗培养基不加细胞分裂素和生长素,降低了无机盐的浓度,增加了光照强度。培养后酸枣组培苗茎变得粗壮、叶片增大、叶色较浓绿。
2.6 生根培养
生根培养基为1/2MS基本培养基、蔗糖15g/L、琼脂6.5g/L,分别添加生长素NAA和IBA。生根阶段光照强度调整为2 000lx。
在试验浓度范围里,随着NAA、IBA的浓度升高生根率和平均根数基本呈升高的趋势。综合比较,当NAA为0.3mg/L、IBA为0.5mg/L时生根效果最好,生根率分别达到80%和83%,但生根数量普遍较少,平均根数为2.3,酸枣生根培养效果,见表2。
表2 “邢州1 号”酸枣生根培养效果
3.1 酸枣优良药用品种根蘖分株繁殖率较低,嫁接繁殖用工多、操作复杂,在扩大种群方面效果较慢。代丽[2]以休眠芽为试材,孙清荣[3]以种仁为外殖体,本试验选取当年抽生的开花前枝条,材料丰富,对树体及产量没有不良影响。笔者在以前研究的基础上[4]通过组织培养初步建立了药用酸枣从外殖体选择、消毒接种、增殖、壮苗及生根一套完整快繁体系。
3.2 经过9 个周期的药用酸枣继代增殖,组培苗的状态也不尽相同。一般经过一年的培养组培苗易出现退化现象,可重新消毒接种培养,才能维持较好的组培苗状态及增殖倍数。因此要加大在组培苗长期继代培养阶段培养基配方及培养条件的研究,以确保壮苗及快繁能力。组培苗壮苗数量是效益的保障,只有真正健壮的组培苗才有较强的快繁、生根及移栽后存活的能力。
3.3 生根情况不容乐观。药用酸枣组培苗繁殖到一定阶段要及时生根,初步进行了生根培养的研究,尽管生根率最高能达83%,但生根数不甚理想,根的长度也较短。影响生根的因素诸多,如基因型、继代次数、组培苗状态、培养基配方、培养温度、叶片数、刻伤及遮光处理等[5,6],今后仍需在生根阶段深入研究。总之要在保障组培苗较高增殖倍数的基础上,培养理想的组培壮苗,保证较高的生根率,才能在实际生产上取得良好效果。