优化蒙古黄芪再生体系试验研究——以促进内蒙古道地药材黄芪的快速繁殖为例

王玲娜，张海霞

（呼和浩特职业学院，内蒙古 呼和浩特 010070）

蒙古黄芪为豆科黄芪属多年生草本植物，具有补气升阳、利水消肿、排脓止痛等功效[1]，是内蒙古道地药材。由于长期大量采挖，野生黄芪资源急剧减少，为满足市场需求，人工引种栽培黄芪被广泛应用[2]。在人工栽培中，培育优良品种周期长、种子供应地少、种源品质不纯、病虫害等问题会造成黄芪产量和品质下降[3-4]，严重影响了黄芪产业可持续发展[5]。

本试验以蒙古黄芪无菌苗下胚轴和子叶为外植体，通过调整基本培养基中植物生长调节物质的浓度，筛选出愈伤组织诱导率高、再生植株分化率高和生根状况最佳的再生体系，为利用生物技术手段选育和繁育蒙古黄芪优良性状提供理论依据。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料与仪器

材料：蒙古黄芪种子（采收于内蒙古武川县）。

试剂：KNO3、NH4NO3、MgSO4·7H2O、KH2PO4、CaCl2·2H2O、MnSO4·4H2O、ZnSO4·7H2O、H3BO3、KI、Na2MoO4·2H2O、VB6、CuSO4·5H2O、CoCl2·6H2O、Na2-EDTA、烟酸、VB1、FeSO4·7H2O、甘氨酸、肌醇、BA、NAA、IBA以及IAA。

仪器：SW-CJ-ID 超净工作台，天津科赛特实验室设备有限公司；YXQ-LS-75SII 立式压力蒸汽灭菌器，上海博讯实业有限公司医疗设备厂；DPX-9272 培养箱，上海福玛实验设备有限公司。

1.2 无菌苗培养

参照王宏霞等（2017）[6]的方法（略改动），取籽粒饱满、健壮、无病虫害的蒙古黄芪种子，放入85 ℃温水中浸泡1 min，转至40 ℃温水中放置4 h，捞出后用75%酒精浸泡30 s，用无菌水冲洗3 次，放入0.1%HgCl 溶液中消毒8 min，用无菌水冲洗3～5 次，接种到MS 基础培养基上。接种后包扎、封口、作好标记，在（25±2）℃黑暗条件下培养，待子叶展开时备用。

1.3 培养基

本试验以MS 为基本培养基，根据培养阶段不同，添加不同剂量植物生长调节物质。

1.4 试验设计

将培养的无菌苗取出，分别取下胚轴和子叶为外植体材料，接种到含有不同种类和不同浓度植物生长调节剂的诱导愈伤组织培养基上，避光培养，20 d 后统计愈伤组织诱导率。

将蒙古黄芪愈伤组织块转接到不同种类和不同浓度的分化培养基上，放置在（25±2）℃的环境下光照3 000 lx，培养14 d 后观察再生植株的分化情况并统计分化率。

将生长健壮的蒙古黄芪试管苗接种到不同类型的生根培养基中诱导生根。培养条件同上，培养14 d 后统计生根率。

以上每种处理接种50 个，定期观察，及时处理掉发生污染的培养材料。

2 结果与分析

2.1 蒙古黄芪愈伤组织诱导率与植物生长调节物质的关系

植物激素在植物体内合成，对植物生长发育具有调节作用。植物生长调节剂是外源性调节植物生长发育的物质，是培养基中不可缺少的关键物质。苄氨基嘌呤（BA）细胞分裂素主要影响细胞分裂、顶端优势的变化和茎的分化等，萘乙酸（NAA）生长素类用于生根，能与细胞分裂素互相作用促进茎部增殖，还能有效促进生根和诱导细胞分裂。

从表1 可知，当MS培养中添加BA 浓度为0.5 mg/L、NAA 浓度为0.5 mg/L 时，诱导率最高，达到91.4%；增加BA 和NAA 浓度，诱导率无规律变化，说明BA 或NAA 浓度和蒙古黄芪下胚轴愈伤组织诱导率不成线性关系，提高浓度无益于愈伤组织诱导率的提高。

表1 不同浓度植物生长调节物质对蒙古黄芪下胚轴愈伤组织诱导率的影响

从表2 可知，当MS培养中添加BA 浓度为1.5 mg/L、NAA 浓度为1.0 mg/L 时，诱导率最高，达到88.0%。随着BA 浓度的提高，NAA 浓度为0.5 mg/L，诱导率呈上升趋势。与此同时，当BA 浓度为2.0 mg/L、NAA 浓度为1.0 mg/L 时，诱导率下降，可能是高浓度的生长素抑制了细胞分裂素对细胞的增殖作用。

表2 不同浓度植物生长调节物质对蒙古黄芪子叶愈伤组织诱导率的影响

2.2 蒙古黄芪分化率与植物生长调节物质的关系

将蒙古黄芪下胚轴和子叶诱导出长势良好且颜色浅绿的愈伤组织，转接到含有不同浓度和组合的植物生长调节物质的分化培养基中，随着培养时间的延长，分化能力强的愈伤组织表面出现幼芽，之后继代培养出蒙古黄芪再生植株。

从表3 可知，当MS培养中添加BA 浓度为1.5 mg/L、NAA 浓度为1.0 mg/L 时，分化率最高达到88%。当MS培养基中只添加BA，未添加NAA 时，分化率较低只有40%。培养基中添加NAA 后，分化率都有不同程度的提高。由此可见，细胞分裂素BA 和NAA 对愈伤组织分化成再生植株起协同作用，

表3 植物生长调节物质对蒙古黄芪愈伤组织分化率的影响

2.3 蒙古黄芪生根率与植物生长调节物质的关系

蒙古黄芪试管苗的生根培养是无根苗形成完整植株的必要过程。诱导生根的基本培养基，一般需要降低无机盐浓度以利于根的分化，常使用低浓度的MS 培养基，如1/2 MS、1/3 MS 或1/4 MS 的基本培养基。矿质元素的种类对生根也有一定影响[7]。

从表4 可知，在1/2 MS 培养基中添加KH2PO4、吲哚丁酸（IBA）、吲哚乙酸（IAA）和NAA 均能提高生根率。其中1/2 MS+NAA 0.5 mg/L+KH2PO410 mg/L 组合的生根率最高，达到90%。比较4 种添加物对生根率的影响可以发现，提高生根率的顺序依次为NAA＞IBA＞IAA＞KH2PO4。

表4 不同生根培养基对蒙古黄芪生根率的影响

3 结论与讨论

结果表明，MS 培养基+BA 0.5mg/L+NAA 0.5 mg/L时下，胚轴愈伤组织诱导率最高，达91.4%；MS培养基+BA 1.5 mg/L+NAA 1.0 mg/L 时，子叶愈伤组织诱导率最高，达88.0%，二者比较可知，蒙古黄芪下胚轴作为外植体材料更有利于快速繁殖。将蒙古黄芪愈伤组织块接种在MS+BA 1.5 mg/L+NAA 1.0 mg/L 的培养基，分化率最高，达88%；接种到1/2 MS+NAA 0.5 mg/L+KH2PO410mg/L组合中，生根率最高，达90%。比较4 种添加物对生根率的影响可以发现，提高生根率顺序依次为NAA＞IBA＞IAA＞KH2PO4。

植物生长调节物质对蒙古黄芪试管苗的生长有重要影响，培养目的不同，选择的植物生长调节物质也有差异。本试验通过设置不同梯度的植物生长调节物质和不同组合，筛选出最佳培养基配比，优化了再生体系，以期为蒙古黄芪的快速繁殖技术提供理论依据。