刺榆组培快繁体系建立

咸洋 乔婕 徐慧 韩彪 赵立军 张继良 崔程程 董昕

摘 要：通过初步建立刺榆的组培快繁体系，发现6-苄氨基嘌呤（6-BA）、吲哚丁酸（IBA）、硝酸铵3种物质对提高刺榆的平均出芽数均有促进作用，IBA可促进刺榆外植体分化，硝酸铵可提高芽的平均高度，并促使组培苗生长旺盛。刺榆外植体最佳启动培养基为DKW培养基+6-BA0.2mg/L+IBA0.05mg/L+蔗糖20g/L+琼脂6.0g/L，可有效提高平均出芽数。

关键词：刺榆;组织培养;硝酸铵;快繁体系

中图分类号 Q949 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2021）23-0036-02

Tissue Culture Propagation of Hemiptelea davidii （Hance） Planch.

XIAN Yang et al.

（Shandong Provincial Center of Forest and Grass Germplasm Resources， Jinan 250102， China）

Abstract： The micropropagation technique of Hemiptelea davidii （Hance）Planch was researched in this study. It is discovered that 6-BA， IBA and ammonium nitrate were all conducive to improve the average budding number， and the IBA could facilitate the differentiation of explant， however， the ammonium nitrate was beneficial to elongation of the buds and make the seedlings growed vigorously. The best medium for the explants differentiation is DKW+6-BA 0.2mg/L+IBA 0.05mg/L+sucrose 20g/L+agar 6.0g/L. the best medium for improving the average budding number is DKW+6-BA 0.3mg/L+IBA 0.07mg/L+ammonium nitrate 1g/L+sucrose 20g/L+agar 6.0g/L.

Key words： Hemiptelea davidii （Hance） Planch; Tissue Culture; Ammonium nitrate; Micropropagation

刺榆[Hemiptelea davidii （Hance）Planch]為榆科（Ulmaceae）刺榆属（Hemiptelea Planch）单属种植物，主要分布于我国东北、华北、华东、华中、西北及朝鲜地区，常生于海拔2000m以下的坡地次生林中，在我国吉林省和长白山地区被列为保护植物[1]，在2011—2014年开展的山东林木种质资源调查中被列为山东省珍贵稀有树种[2]。刺榆性喜沙土、耐干旱贫瘠、耐盐碱，可阻止沙流、积雪、降低风速，抗病能力强，其根系发达、侧根丰富，可以固定地表松土，改善土壤，常用于防风固沙，建造生物围栏等[3]，其根皮、树皮及叶可入药，种子可榨油。刺榆的刺、花、茎、叶中黄酮含量均较高，甚至高于银杏叶，具有抗凝血、抗白血病、镇痛、抗炎等作用，有较高药用价值。刺榆叶中粗蛋白、全磷、钙等含量较高，可作为优良的饲料，有很高的生态和经济价值[4-5]。刺榆繁殖方式比较单一，种子育苗是主要繁殖方式，繁殖效率低下是限制其应用发展的主要瓶颈。组织培养作为一种高效的无性繁殖方法，既可以提高繁殖效率，又可以保留母株的优良性状，刺榆的组织培养技术研究对于刺榆种质资源保存、优良品系选育、推动刺榆应用研究具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 材料 山东省林草种质资源中心提供刺榆实生苗，种源地为山东济南南部山区。

1.2 方法

1.2.1 启动培养基筛选 取刺榆母株4—6月份发出的半木质化新稍，修剪至2～3cm，每个外植体带1～2个腋芽，用洗衣粉溶液浸泡，软毛刷刷去表面尘土，流水冲洗过夜，在超净台上用酒精消毒30s，5%次氯酸钠消毒5～10min，无菌水浸泡10min，然后冲洗3～5次，无菌滤纸吸干表面水份，手术刀切去两端褐化部分，分别接种至启动培养基C1：DKW培养基+蔗糖30g/L+琼脂6.0g/L;C2：DKW培养基+6-苄氨基嘌呤（6-BA）0.2mg/L+吲哚丁酸（IBA）0.05mg/L+蔗糖20g/L+琼脂6.0g/L;C3：DKW培养基+激动素（KT）0.1mg/L+吲哚丁酸（IBA）0.05mg/L+蔗糖20g/L+琼脂6.0g/L pH5.8，培养条件为光照时间16h/d，光照时25℃，黑暗时18℃，接种30d后调查外植体分化率（分化出芽外植体数量/接种外植体总数）和平均出芽数（出芽总数/接种外植体数量）。

1.2.2 快繁培养基优化 刺榆外植体的无菌组培苗上挑选出可用于继代的有效芽，切成2～3cm，每个茎段上都带有至少1对腋芽，接种在DKW培养基上，培养基中添加6-卞氨基嘌呤（6-BA）、吲哚丁酸（IBA）、硝酸铵。其中6-BA浓度分别为0.2mg/L、0.25mg/L、0.3mg/L;IBA浓度分别为0.03mg/L、0.05mg/L、0.07mg/L;硝酸铵浓度分别为0g/L、0.5g/L、1g/L;采用正交实验设计，培养条件同1.2.1，30d后调查外植体分化率、平均出芽数和平均高度（总高度/总出芽数）。

2 结果与分析

2.1 启动培养 培养30d后3种启动培养基外植体分化率和平均出芽数分别为：C1 63%，0.83个;C2 87%，2.13个;C3 75%，1.5个。C2的外植体分化率和平均出芽数均优于C1和C3，可见添加6-BA对促进刺榆外植体分化和出芽有比较好的效果。

2.2 快繁培养基 正交实验结果见表1。调查了外植体分化率、平均出芽数、平均高度3个指标，并对3个指标分别进行直观分析。由表1可知，外植體分化率的直观分析中IBA的极差最大（16.6%），即IBA的浓度对外植体分化率影响最大，在IBA为0.07mg/L时达到最高值89.3%，在硝酸铵为1g/L时外植体分化率达到最高值为88.3%，由均值数据看，随着6-BA浓度提高，外植体分化率呈降低趋势。由平均出芽数的直观分析数据可知，6-BA、IBA、硝酸铵3个因素中，硝酸铵极差最大，达到1.244，说明3个因素中硝酸铵对刺榆的平均出芽数影响最大，同时在3个因素达到最高水平时平均出芽数达到最高。从平均高度的直观分析看，硝酸铵极差最大（0.290），从均值分析可知，随着6-BA和IBA浓度升高，平均高度呈下降趋势，而硝酸铵则呈现先降后升趋势。综合直观分析结果，能够快速提高外植体分化率的最佳激素组合是6-BA 0.3mg/L，IBA0.07mg/L，硝酸铵1g/L。

3 结论

刺榆外植体最佳启动培养基为DKW培养基+6-BA0.2mg/L+IBA0.05mg/L+蔗糖20g/L+琼脂6.0g/L，提高平均出芽数的最佳培养基为DKW培养基+6-BA0.3mg/L+IBA0.07mg/L+硝酸铵1g/L+蔗糖20g/L+琼脂6.0g/L。外植体接种后5～7d芽开始萌动，此后进入快速生长阶段，25～30d后生长减缓，几乎停滞，此时组培苗高度可达1.8cm，侧枝生长旺盛。通过正交实验发现，IBA可有效促进外植体分化，但高浓度的6-BA对外植体分化有抑制作用，高浓度的6-BA、IBA和硝酸铵均可提高平均出芽数，但硝酸铵对平均出芽数的影响更明显，同时硝酸铵也可提高芽的平均高度。硝酸铵是培养基中氮元素的主要来源，刺榆组培苗生长量较大，不定芽分化旺盛，茎节伸长明显，侧芽长度也可达到5～6cm，因此需要大量氮元素维持生长。适量添加氮元素后，刺榆组培苗茎节粗壮，叶色深绿，生长旺盛。

参考文献

[1]石利春.刺榆不同部位质量评价及药理活性研究[D].吉林：吉林农业大学，2011.

[2]李文清，臧德奎，解孝满.山东珍稀濒危保护树种[M].北京：科学出版社，2016年.

[3]孙海红.沙地刺榆生物围栏技术[J].防护林科技，2016（06）：115-117.

[4]马斐斐，石利春，包海鹰.刺榆中黄酮含量测定及其抗氧化活性研究[J].人参研究，2013，25（03）：19-23.

[5]李岩，石利春，王玲，等.刺榆嫩茎叶的生药学研究[J].吉林农业大学学报，2009，31（01）：51-54.

（责编：王慧晴）