金叶紫穗槐组织培养研究

石进朝++陈兰芬++李彦侠

摘要：以金叶紫穗槐（Amorpha fruticosa ‘Jinye）为外植体，探讨了不同生长调节对外植体分化、增殖和生根的影响。结果表明，①金叶紫穗槐组织培养最适宜的外植体是半木质化带芽茎段，以70%乙醇30 s+0.1%升汞（HgCl2）消毒4～5 min为最好，外植体发芽率可达66.7%～70.0%。②适宜的增殖培养基为MS+ 6-BA 0.2 mg/L+NAA 0.01 mg/L，适宜的生根培养基为1/2MS+IBA 0.5 mg/L。③生根试管苗适宜的开瓶炼苗时间为2～3 d，在一年中的3～5月，选择基径≥0.3 mm的试管苗移栽到蛭石培养基上能够获得93.3%的成活率。

关键词：组织培养；外植体；增殖；生根；金叶紫穗槐（Amorpha fruticosa ‘Jinye）

中图分类号：S793.203 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）16-3148-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.16.038

Tissue Culture of the Amorpha fruticosa ‘Jinye

SHI Jin-chao， CHEN Lan-fen， LI Yan-xia

（Beijing Agricultural Vocation College， Beijing 102442， China）

Abstract： Using Amorpha fruticosa ‘Jinye as explants， influences of different plant growth hormones on differentiation，multiplication and rooting were examined. The results showed that①the optimal explant material was tender stem with single bud，sterilized 30 s in 70% ethanol and 4～5 min in 0.1% HgCl2，the germination rate of explants was 66.7%～70.0%.②The optimal subculture was MS+6-BA 0.2 mg/L+NAA 0.01 mg/L，and rooting media was 1/2MS+IBA 0.5 mg/L.③the glass seedling rooting condign open the glass bottle hardened times was 2～3 d，than the diameter ≥0.3 mm glass seedling was transplanted on vermiculite，the survive rates of glass seedling were 93.3% in march and may of a year.

Key words： tissue culture； explant； proliferation； rooting； Amorpha fruticosa ‘Jinye

紫穗槐（Amorpha fruticosa L.）属于蝶形花科（Papilionaceae）紫穗槐属（Amorpha）多年生落叶丛生灌木，高达4 m，枝条直伸，树皮暗灰色。喜光，耐寒、耐旱、耐贫瘠、耐盐碱、较耐湿、适应性强。根系发达，根部有根瘤菌，具有固氮能力。紫穗槐是城乡绿化、水土保持、改良土壤的主要树种之一[1-4]。金叶紫穗槐是2013年在北京地区发现的紫穗槐实生苗变种，为落叶丛生灌木。新梢金黄色，基部黄绿色，一年生冬枝深紫色。春芽金黄色，新展叶金黄色，老叶渐变绿。总状花序顶生或枝端腋生，花轴密生黄色短柔毛，为北京地区一个良好的乡土彩色观赏树种，鲜见金叶紫穗槐相关组织培养方面的研究报道。为科学合理利用北京地区这一彩色植物新材料，2015年4月至2016年12月对金叶紫穗槐进行了组织培养研究，培养金叶紫穗槐适宜的外植体材料，筛选适宜的分化及生根培养基及栽培基后，探索了炼苗栽培技术，为大规模快速繁殖金叶紫穗槐奠定了基础。

1 材料与方法

1.1 材料

试验选取北京农业职业学院院内金叶紫穗槐（Amorpha fruticosa ‘Jinye）半木质化茎段作为外植体材料。

1.2 方法

1.2.1 适宜外植体消毒方法的筛选 2015年4月，从北京农业职业学院彩林示范基地露地栽培的金叶紫穗槐上选取当年生半木质化枝条，截取带芽茎段作为外植体，自来水冲洗1 h，洗涤灵水溶液清洗30 min。将外植体转入超净工作台，70%乙醇清洗30 s，无菌水清洗1～2次，然后分別设置0.1%的升汞（HgCl2）消毒4、5、6、7 min，无菌水清洗5～6次。消毒后接种在MS培养基上进行初代培养，培养温度（25±1） ℃，光照度2 000 lx，光照时间12 h/d，每个处理30个带芽茎段。

1.2.2 适宜增殖分化培养基的筛选 以MS为基本培养基，添加不同浓度的细胞分裂素（6-BA）及萘乙酸（NAA），对金叶紫穗槐组培苗进行增殖，30 d后记录接种处理后的苗木高度、增殖系数及生长势，确定金叶紫穗槐适宜的增殖分化培养基。

1.2.3 适宜生根培养基的筛选 以1/2MS培养基为基本培养基，添加不同浓度的吲哚丁酸（IBA）及萘乙酸（NAA），接种20 d后记录各处理的试管苗生根情况，确定金叶紫穗槐适宜的生根培养基。

1.2.4 不同配比栽培基质的筛选 将金叶紫穗槐生根苗移栽到不同配比的栽培基质中，30 d后调查生根苗成活率和生长势，确定金叶紫穗槐生根苗移栽最适培养基。endprint

2 结果与分析

2.1 不同消毒方法对外植体污染率的影响

2.1.1 不同消毒方法对外植体发芽率的影响 不同消毒方法对金叶紫穗槐外植体发芽率的影响见表1。由表1可以看出，4月从室外采集的半木质金叶紫穗槐带芽茎段进行的8个处理消毒试验，0.1%升汞处理4～5 min时外植体污染率、杀死率、芽萌发率分别为53.3%～66.7%、0～10.0%、70.0%，以外植体芽萌发率最高为依据，单一0.1%升汞处理外植体的适宜时间为4～5 min。选择用70%乙醇处理30 s，再用0.1%升汞处理4～7 min，结果表明，70%乙醇处理后，外植体污染率明显降低，芽萌发率和外植体杀死率的影响不大。因此，在进行金叶紫穗槐外植体消毒时，用70%乙醇处理30 s，再用0.1%升汞处理4～5 min，芽萌发率可达66.7%～70.0%。

2.1.2 适宜外植体采集时期筛选 分别在2月16日、4月18日、6月15日、8月20日、10月15日、12月16日采集金叶紫穗槐半木质化带芽茎段30个，按表1处理5、处理6对外植体消毒，结果见表2。由表2可以看出，1年中从不同月份采集的金叶紫穗槐外植体发芽率在41.1%～85.2%之间变化，4月采集的新萌发的半木质化外植体污染率最低（26.7%），发芽率最高，达85.2%。外植体污染率由低到高的月份为4月、2月、12月、10月、6月、8月，发芽率由高到低的月份为4月、6月、10月、8月、12月、2月。夏季采集的污染率较高，主要是因为夏季温度高，湿度大，杂菌活跃。因此，在采集外植体时要尽量避开夏季高温高湿季节，综合污染率和发芽率，在进行金叶紫穗槐外植体采集时，以春季4～5月萌芽后采集半木质化的带芽茎段为宜。

2.2 适宜增殖培养基的筛选

在继代30 d时，在增殖培养基中添加不同浓度6-BA及NAA，依据增殖苗生长高度、增殖系数、生长势3项指标确定金叶紫穗槐适宜的增殖培养基，结果见表3。由表3可以看出，处理1～处理4虽然苗木高生长量最大，丛生芽较多，增殖系数高（7.9～8.1），但长势弱；处理11、处理12苗木高生长量最小，生长势缓慢，增殖系数低（2.1～2.6）。生长素的浓度高，可以促进苗木的高生长，但苗木变得细弱。从增殖苗生长高度及生长势综合分析，适宜的增殖培养基为处理7（MS+6-BA 0.2 mg/L+NAA 0.01 mg/L），增殖系数可达6.9。

2.3 适宜生根培养基的筛选

在1/2MS生根培养基中加入不同浓度的IBA及NAA，生根培养20 d后，记录6种生根培养基试管苗的开始生根时间、生根数量、根长度、根生长势4项指标，依此确定适宜的IBA及NAA添加浓度，结果见表4。综合分析6种生根培养基在生根时间、生根数量、根生长量及生长势的调查结果，处理4虽然开始生根时间较短，为8 d，但有少量愈伤出现，不利于移栽成活；处理2开始生根时间为10 d，平均根数5条，平均根长为2.5 cm，为金叶紫穗槐试管苗生根最好。适宜的生根培养基为1/2MS+IBA 0.5 mg/L。

2.4 金叶紫穗槐试管苗移植关键环节与成活率

2.4.1 在温室的开瓶炼苗天数与试管苗移栽成活率 试验中选取长势、根数、苗高等相对整齐的金叶紫穗槐瓶苗，设计在温室中进行瓶苗炼苗0、2～3 d及4～5 d后移栽，根据瓶苗移栽成活率，确定在温室中进行瓶苗炼苗的适宜天数，结果见表5。由表5可以看出，直接从培养室出瓶，而不经过温室整瓶炼苗的金叶紫穗槐瓶苗的移栽成活率仅为66.7%，而打开瓶口4～5 d，移栽成活率为60.0%，并且移栽出来的苗出现了长菌现象，影响了瓶苗成活率。只有开瓶2～3 d的试管苗移栽成活率最高，达96.7%。因此，开瓶2～3 d后进行金叶紫穗槐试管苗移栽能够获得较高的成活率。

2.4.2 金叶紫穗槐试管苗基径与移栽成活率 将 <0.1 mm、0.1～0.3 mm及0.3～0.5 mm 3种规格基径的金叶紫穗槐试管苗移植在蛭石中培养时，成活率见表6。由表6可以看出，金叶紫穗槐试管苗基径与移栽成活率呈正相关。基径为0.3～0.5 mm的金叶紫穗槐试管苗移栽后，不仅生长快，而且有大量根毛生长。选用基径为<0.1 mm的金叶紫穗槐试管苗移栽后，生长慢，缓苗期长，成活率低，根毛少。因此，在进行金叶紫穗槐试管苗移栽时，选用基径≥0.3 mm的金叶紫穗槐试管苗能够获得93.3%的成活率。

2.4.3 移栽基质与金叶紫穗槐试管苗移栽成活率 将金叶紫穗槐试管苗移栽到不同基质中培养时，成活率见表7。由表7可以看出，金叶紫穗槐生根苗移栽到保水、透气性好的蛭石上，成活率在90.0%以上，移栽到透气性较差的河沙与腐殖质土混合物（3∶1）中，成活率仅为63.3%。因此，移栽金叶紫穗槐试管苗时，选择蛭石作培养基质较好。

试管苗移栽成活率受多种因素影响。从试管苗基茎、移栽基质等方面进行的研究表明，试管苗越粗壮，木质化程度越高，移栽成活率越高，根系生长越好。在温室中对瓶苗进行炼苗时间长短对试管苗移栽成活率的影响也很大。移栽前整瓶炼苗可使苗木粗壮，增强对水分胁迫和病害的抗性，能夠提高移栽成活率。

2.4.4 移栽时期与金叶紫穗槐试管苗移栽成活率 将金叶紫穗槐试管苗在不同季节进行移栽，成活率见表8。由表8可以看出，金叶紫穗槐试管苗移植成活率最高在3月，7月移植时成活率最低。3月气温逐渐回升，到5月，日光温室中的温度很容易控制在20～25 ℃，适于试管苗生长。随着气温升高，到7月达到一年中的最高温度30 ℃左右。因此，在一年中的3～5月为金叶紫穗槐试管苗移植的最佳时期。

3 小结与讨论

3.1 小结

金叶紫穗槐组织培养时，适宜的外植体材料为当年生木质化或半木质化带芽枝段作为外植体，诱导出不定芽的发生。适于金叶紫穗槐外植体消毒方法是用70%乙醇处理30 s，再用0.1%升汞处理4～5 min，外植体发芽率最高可达66.7%～70.0%。采集外植体的适宜时间为春季萌芽前。适宜的增殖培养基为MS+6-BA 0.2 mg/L+NAA 0.01 mg/L。适宜的生根培养基为1/2MS+IBA 0.5 mg/L。endprint

3.2 讨论

关于外植体选择问题，李卫等[5]以子叶节为外植体直接分化芽，建立了紫穗槐的快速离体繁殖技术，分化率为100%，增殖率为5.21；管清杰等[6]以紫穗槐不带芽茎段为研究对象，以愈伤组织诱导不定芽分化，实现了100%的诱导率和96.2%的分化率。对于组织培养生根困难的树种如杜仲（Eucommia ulmoides）等选用半木质化的带芽茎段组培获得成功[7，8]。本研究以半木质化金叶紫穗槐带芽茎段做外植体，诱导不定芽的发生，分化率为100%，增殖系数为6.8。试验曾选用木质化的金叶紫穗槐带芽茎段作为外植体，能够诱导不定芽的发生，但污染率比较高，达68.2%。因此，选择金叶紫穗槐外植体时，先把未发芽的金叶紫穗槐枝段在室内进行水培培养或扦插，当萌发枝高15～20 cm时，采集带芽萌发枝作为外植体，能够获得90%以上的萌发率，污染率降低到27%以下，这与长绿期金银木组织培养繁育外植体的选择相似[9]。

参考文献：

[1] 贺士元，邢其华，尹祖棠.北京植物志[M].北京：北京出版社，1992.

[2] 崔 迪，王力刚，张迎新，等.紫穗槐在公路边坡上的应用技术模式[J].防护林科技，2013（5）：80-81.

[3] 常介田，王喜枝，杨喜田，等.人工龙须草与紫穗槐的水土保持效应[J].水土保持通报，2012，32（3）：2243-2248.

[4] 王印川.紫穗槐及其经济利用价值[J].山西水土保持科技， 2004（1）：21-23.

[5] 管清杰，罗秋香.紫穗槐茎段愈伤组织诱导及再生体系的建立[J].辽宁林业科技，2009（6）：8-11.

[6] 李 卫，杨 军，郭光沁，等.紫穗槐的离体快速繁殖[J].西北植物学报，2002，22（2）：270-277.

[7] 李 琰，张 靖，辛转霞，等.杜仲組培快繁的研究[J].西北农林科技大学学报（自然科学版），2004，32（6）：79-82.

[8] 袁云香.杜仲组织培养的研究[J].湖北农业科学，2012，51（2）：228-231.

[9] 石进朝，陈兰芬.长绿期金银木的组织培养研究[J].西北林学院学报，2009，24（4）：97-100.endprint