珍珠梅组培快繁体系的建立

易元慧，刘艳军，许丁帆，冉静

（天津农学院 园艺园林学院，天津 300392）

珍珠梅（Sorbaria sorbifolia），蔷薇科（Rosaceae）珍珠梅属（Sorbaria）落叶灌木，耐寒、耐半阴、抗修剪，且花期长、适应性强，是华北地区重要的夏季观花灌木之一[1-2]。珍珠梅对烟尘等有害气体有不同程度的吸收和抗性，并且其挥发性物质具有显著的杀菌功能[3-4]。此外，珍珠梅还具有较高的药用价值、食品精加工的应用价值以及水土保持等功能，在园林、医疗、艺术等产业均有较高的价值，市场前景广阔[5-7]。

目前，珍珠梅苗木生产以播种育苗和扦插育苗为主，也可压条和分株繁殖[8-9]。在规模化生产中，常规的播种和扦插育苗不可控因素较多，易受环境及自身繁殖率和繁殖速度的影响，繁殖周期长[10]。利用植物组织培养快繁技术进行苗木生产具有繁殖系数高、繁殖速度快、后代遗传稳定性高、不受外界环境影响等优点[11]，可在短时间内获得大量优质苗木，并保存优良种质资源，还可为遗传转化、优良品种培养等研究搭建技术平台。

目前国内外关于珍珠梅组织培养方面的研究较少，董雅茹等[12]和马生军等[13]以珍珠梅带腋芽茎段建立了离体培养体系；陈伟等[14]以华北珍珠梅带芽茎段为外植体，筛选出适宜的初代、增殖和生根培养基配方。但这些研究中均未涉及生根植株的炼苗和移栽环节。生根后组培苗入地移栽是珍珠梅组培快繁技术体系的一项重要内容。因此，在指导生产应用上还存在一定的缺陷。本研究以珍珠梅带腋芽茎段为外植体，通过筛选最佳消毒时间、初代培养基、增殖培养基、生根培养基及炼苗移栽方法，以期建立完整高效的珍珠梅组培快繁体系，为珍珠梅苗木大规模生产等研究奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选取天津农学院东校区内长势良好、生长健壮的珍珠梅植株，于7 月中下旬剪取带腋芽的新梢枝条，剪去叶片和顶芽，保留叶柄，保湿带回实验室。

1.2 试验方法

1.2.1 外植体消毒

在超净工作台中，将珍珠梅枝条剪成2～3 cm的带腋芽茎段，每个茎段带1 个腋芽。将茎段用75%酒精浸泡30 s，再用含有效氯2%次氯酸钠溶液消毒，消毒时间分别为4、6、8、10、12 min，消毒时不断摇动，使溶液充分与枝条表面接触。消毒后用无菌水清洗3 次，每次10 min，再用无菌滤纸吸收干茎段表面水分，并剪去两端褐化部分，接种至1/2 MS 培养基上。每个消毒时间接种30 瓶，每瓶1 个外植体，试验重复3 次。培养20 d后，统计外植体污染率、死亡率和存活率。

1.2.2 初代培养基的筛选及腋芽萌发诱导

将消毒后的茎段，接种至1/2MS 培养基上，培养7 d 后，剔除污染的外植体，选择未污染且生长情况基本一致的外植体，分别接种到WPM、MS、1/2MS、Anderson、B5 5 种不同的初代培养基中，培养基中均添加GA3 5 mg/L。每种培养基接种15瓶，每瓶接种2 个茎段，试验重复3 次，30 d 后统计萌发后的腋芽平均生长量和外植体生长情况。

1.2.3 增殖培养

当腋芽长到3.0～3.5 cm 时，在顶部切约3.0 cm的新梢，选取长势一致的新梢接种至增殖培养基上。增殖培养基以MS 为基本培养基，分别添加不同浓度的BA 和IAA。每试验处理接种20 瓶，每瓶接种2 个新梢，重复试验3 次。30 d 后统计每个处理的增殖系数及再生芽生长状况。

1.2.4 生根培养

剪取1.5 cm 以上的再生芽进行生根诱导，以1/2MS为基本培养基，添加不同浓度的IAA或NAA。每个试验处理接种15 瓶，每瓶中接种2 个苗，试验重复3 次。30 d 后观察每个处理的生根情况，统计生根率、平均每株根条数。

1.2.5 培养条件

所有培养基均添加琼脂7.0 g/L 初代培养基、增殖培养基和壮苗培养基添加30 g/L 蔗糖，生根培养基添加20 g/L 蔗糖，灭菌前调节pH 为5.8～6.0，在121 ℃、0.1 MPa 下灭菌20 min。培养温度为（25±2） ℃，24 h 光照，光照强度为2 000 lx。

1.2.6 组培苗的移栽

选取生长健壮、根系良好的珍珠梅组培苗，自然光下，放置7 d 后将组培苗用镊子轻轻取出，自来水洗净根部培养基，移栽到装有混合基质的双色育苗钵中，混合基质采用V草炭：V蛭石∶V珍珠岩＝1∶1∶1，用500 mL 烧杯扣置植株保湿，每天移除烧杯30 min，15 d 后转入室内自然条件下培养，移栽第30 d 统计组培苗移栽存活率。

1.3 计算及统计分析

污染率（%）＝（被污染的外植体数/接种外植体数）×100

存活率（%）＝（腋芽萌发未污染的外植体数/接种外植体数）×100

死亡率（%）＝（腋芽不萌发未污染的外植体数/接种外植体数）×100

平均生长量/cm＝Σ腋芽生长量/腋芽总数

增殖系数＝有效芽数/接种新稍数（有效芽为高度大于1 cm 的芽）

生根率（%）＝（生根苗数/接种苗数）×100

平均每株根条数＝生根植株的总根数/生根植株数

移栽成活率（%）＝（成活苗数/移栽苗数）×100

试验数据采用excel 2013 统计，SPSS Statistic 22.0 进行数据分析，Duncan’s 新复极差法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同消毒时间对茎段消毒的影响

在5 个处理下外植体污染率随次氯酸钠消毒时间的增加而降低，随着消毒时间的延长，处理1、2、3、4 外植体的污染率显著下降，处理4，5 污染率无显著差异。但处理3（8 min 消毒处理）下腋芽存活率显著高于其他处理，存活率为72.22%。由此得出本试验用次氯酸钠作为消毒剂的最佳消毒时间为8 min，存活率为72.22%（表1）。

表1 不同消毒时间对茎段消毒的影响

2.2 不同基本培养基对珍珠梅腋芽生长的影响

将消毒8 min 的珍珠梅茎段外植体接入添加GA3 5 mg/L 的5 种不同基本培养基，30 d 后珍珠梅茎段腋芽全部萌发。从表2 可见，外植体在5种不同基本培养基中平均生长量存在显著差异，最高为6.01 cm，最低为1.62 cm；腋芽萌发后生长状况不一，其中以WPM 培养基最佳，平均生长量为6.01 cm，生长状况好，生长较快，生长势强，Anderson 培养基次之，为5.49 cm，而MS 培养基和B5 培养基生长状况则较差，生长缓慢，生长势一般，不适宜于珍珠梅的初代培养。

表2 不同基本培养基对珍珠梅腋芽生长的影响

2.3 不同植物激素组合对珍珠梅腋芽增殖培养的影响

从表3 可见，不同BA 和IAA 浓度组合处理对珍珠梅腋芽的增殖系数有显著差异。处理1 中不添加任何植物激素，增殖系数显著低于其他处理，再生芽生长情况较差，茎较粗、生长势一般。在培养基中添加一定浓度的植物激素后，腋芽增殖系数显著提高，嫩枝长势有明显变化。处理4中BA 与IAA 配合使用，外植体上腋芽基本全部萌发，腋芽增殖系数显著高于其他处理，增殖系数达到8.13，此时再生芽形成的嫩枝较粗且生长势强。因此MS＋BA 0.5 mg/L＋IAA 1.0 mg/L 为理想的珍珠梅增殖培养基。

表3 植物激素组合对珍珠梅腋芽增殖的影响

2.4 不同种类和浓度生长素对珍珠梅生根的影响

从表4 可见，在不添加生长素的试验组中，珍珠梅生根率和平均每株根条数均显著低于其他处理，且生根速度慢，根无分枝。在培养基中添加一定浓度的IAA 或NAA 后，珍珠梅生根率显著提高。相对于IAA，NAA 的生根效果更好，使用IAA 进行生根时，其生根速度虽然较快，但根上分枝少。使用NAA 的生根率高，均为100%，且不受生长素浓度的影响。处理4 使用0.25 mg/L 的NAA 生根效果达到最佳，生根率为100%，平均每株根条数显著高于其他处理，达到12.5 条，且生根快、须根多。组培苗生长过程如图1 所示。

图1 珍珠梅组培苗生长过程图

表4 不同种类和浓度的生长素对珍珠梅生根的影响

2.5 组培苗移栽

将珍珠梅组培苗（生根）经过7 d 驯化炼苗后，移栽到V草炭∶V蛭石∶V珍珠岩＝1∶1∶1 的消毒基质中，30 d 后植株生长良好，移栽存活率高达90%以上。

3 讨论与结论

外植体消毒是珍珠梅组培快繁的第一步，消毒效果主要由外植体状态及老嫩程度、消毒剂及消毒时间所决定，外植体以旺盛，健壮生长的春梢为好[15-16]。马生军等[13]以珍珠梅带芽茎段为外植体，采用HgCl2为消毒剂，污染率低、存活率高。但HgCl2毒性大且使用受到严格管控。本试验以次氯酸钠为消毒剂，在8 min 消毒处理下腋芽污染率仅1.11%，灭菌效果理想，在低污染率下也保证了存活率且毒性小，使用起来较环保。

在初代培养阶段，本试验比较了WPM、MS、1/2 MS、B5、Anderson 5 种基础培养基对腋芽生长的影响，表明WPM 培养基对初代培养效果最好。而陈伟等[14]研究了WPM、MS、B5、N6 这4 种培养基对珍珠梅初代培养得出MS 培养基中萌芽率最佳。其差异可能是外植体取材时间、地方不同所造成，或因培养基中添加物不同造成外植体生长所需的元素以及渗透压的需求不同。WPM 培养基是通过MS 培养基改良而来的，WPM 成分中使用硫酸钾代替了硝酸钾，NH4NO3的含量也降低到了MS 培养基的1/4，氮盐也主要以硝酸钙的形式提供，更适宜于培养木本植物。

在增殖培养阶段，本试验探讨了配合使用BA和IAA 能有效提高腋芽增殖系数，在BA 0.5 mg/L＋IAA 1.0 mg/L 浓度配比下增值系数高达8.13，同时保证植株生长状态良好，腋芽正常。陈伟等[14]利用不定芽增殖再生而本试验是利用腋芽的增殖完成珍珠梅的快速繁殖，相较于不定芽而言，腋芽是从叶腋所生出的定芽，它所形成的植株具有遗传稳定、繁殖速度快，植株粗壮等优点[17-18]。此外发现使用IAA 浓度过高会使得外植体玻璃化并生根，浓度越高此现象越突出。

生根培养中，马生军等[13]、陈伟等[14]的研究中发现，在生根中NAA 和IAA 与IBA 结合使用的效果都显著高于各自单独使用。本次试验考虑外植体中自身内源激素的作用，单独使用NAA 对珍珠梅的生根效果很好，达到了预期最佳状态。