辣木組織培養(yǎng)技術(shù)研究進(jìn)展

郭夢橋，程薪宇，徐海軍，王曉飛

（黑龍江省科學(xué)院大慶分院，黑龍江大慶163319）

辣木組織培養(yǎng)技術(shù)研究進(jìn)展

郭夢橋，程薪宇，徐海軍，王曉飛

（黑龍江省科學(xué)院大慶分院，黑龍江大慶163319）

從外植體、消毒方法、培養(yǎng)基、生長調(diào)節(jié)劑等方面，綜述了國內(nèi)在辣木組織培養(yǎng)技術(shù)上的研究進(jìn)展。在此基礎(chǔ)上針對一些問題進(jìn)行探討，旨在為辣木的研究和推廣應(yīng)用提供參考。

辣木；組織培養(yǎng)；研究進(jìn)展

辣木（Moringa oleifera Lam.）又稱鼓槌樹，系辣木科（Moringaceae）辣木屬（MoringaAdans.）多年生喬木，原產(chǎn)于印度北部的喜馬拉雅區(qū)域［1，2］，全世界共13個(gè)種［3］，現(xiàn)廣泛種植于亞洲、非洲和美洲的30多個(gè)熱帶、亞熱帶國家及地區(qū)［4，5］。辣木因其豐富的礦物質(zhì)、維生素、蛋白質(zhì)、多糖、辣木素、活性酶類等成分，具有消炎、抑菌、抗氧化、抗癌、降血糖、降膽固醇等功效［6-8］，被譽(yù)為“神奇之樹”，日益受到關(guān)注，市場需求越來越大。但辣木種子隨著貯藏時(shí)間延長萌發(fā)率迅速下降［9］，且在短期內(nèi)難以獲得大量苗木。針對這一問題，我國科研工作者在辣木組織培養(yǎng)技術(shù)方面做了大量的研究工作，通過組織培養(yǎng)建立植株再生體系，以解決辣木種苗供應(yīng)，同時(shí)還保持了親本的優(yōu)良性狀。本文就辣木在組織培養(yǎng)方面取得的研究成果作以綜述，回顧和分析近十幾年來辣木組織培養(yǎng)方面的主要研究進(jìn)展，就辣木組織培養(yǎng)過程中外植體的選擇、外植體的消毒方法、培養(yǎng)基的選擇、生長素的含量及配比等關(guān)鍵因素進(jìn)行探討，為辣木的研究及推廣應(yīng)用提供參考。

1 外植體

外植體是影響辣木組織培養(yǎng)成功與否的關(guān)鍵因素之一。辣木的腋芽、莖段、葉片、無菌苗均可以作為外植體誘導(dǎo)形成愈傷組織。新梢、嫩枝相比于樹齡大的莖段，消毒容易且更易成活［10］。尤其以辣木主枝嫩芽為外植體誘導(dǎo)愈傷組織并分化再生植株，5周即可獲得一定量的試管苗［11］。成年的芽器官萌發(fā)啟動快，不經(jīng)過愈傷組織即可獲得大量叢生芽，也是外植體的較佳選擇［12］。而葉片和側(cè)芽雖然也可誘導(dǎo)形成愈傷組織，但誘導(dǎo)形成的愈傷組織不易分化成芽［11，13，14］。而辣木主枝嫩芽的不同部位作為外植體時(shí)，誘導(dǎo)的效果差異顯著，研究表明嫩芽誘導(dǎo)效果是中部（頂端下3～4節(jié)腋芽）＞下端（頂端下5～7節(jié)腋芽）＞上端（頂端下1～2節(jié)腋芽），采用主枝嫩芽中部莖段為外植體進(jìn)行不定芽誘導(dǎo)，誘導(dǎo)率高且不定芽粗壯，是辣木不定芽誘導(dǎo)的最佳外植體［15］。此外，因胚不易污染且具有極幼嫩的分生組織細(xì)胞，所以種胚獲得的試管苗是離體快繁的重要外植體來源［10］，無菌苗上胚軸和下胚軸均可作為外植體［16-22］。尤其以近種子部位的莖及根基段誘導(dǎo)效果最佳，可在1個(gè)月左右獲得完整植株，大大縮短了培育周期［14］。

2 消毒方法

在辣木組織培養(yǎng)中，外植體消毒是必不可少的關(guān)鍵性步驟，消毒試劑和消毒時(shí)間因所選取的外植體而異。

2.1 種子的消毒方法

對辣木種子進(jìn)行消毒時(shí)，部分學(xué)者提倡不剝殼處理，認(rèn)為與種皮包裹對辣木種子起到一定的保護(hù)作用，辣木種子不剝殼消毒時(shí)，成活率較高［18］。另有研究表明，剝殼處理更有利于對辣木種子消毒，可降低污染率，提高發(fā)芽率［20］。消毒劑多采用酒精、升汞、NaClO溶液、H2O2等，通常兩種或多種消毒劑配合使用。對不剝殼的辣木種子進(jìn)行消毒時(shí)，采用70%酒精（30s）+0.1%升汞（8min），其成活率達(dá)73.3%［18］。采用15%H2O2（6～8 h）+0.1%升汞（25min）發(fā)芽率可達(dá)78.2%［16］。有學(xué)者提出升汞消毒對辣木種子造成一定的傷害，降低種子存活率，可替換為NaClO溶液，采用75%酒精（30s）+1% NaClO溶液（15min）消毒效果更佳［22］。對脫殼的辣木種子進(jìn)行消毒時(shí)，75%酒精與0.1%HgCl2溶液配合使用為最常用的消毒方法［14，21］。此外，雙氧水浸種（6～8h）+ 0.1%升汞（25～40 min）也可以達(dá)到消毒的效果［17］。84消毒液預(yù)處理+HgCl2消毒效果最佳，污染率僅10%［20］。

2.2 其他外植體的消毒方法

以辣木腋芽、莖段為外植體進(jìn)行消毒時(shí)，需先經(jīng)過過氧乙酸［15］、NaClO［23］或中性洗滌劑［24］預(yù)處理后，再于超凈工作臺上采用75%乙醇和0.1g/L HgCl2進(jìn)行消毒。其中75%乙醇利用滲透壓吸收細(xì)菌的水分，殺死外植體表面細(xì)菌。而HgCl2中含有的重金屬離子可使含有巰基、氨基、二巰基、羥基等的酶受到損傷甚至失去活性，達(dá)到消毒的效果，但消毒時(shí)間過長將對外植體造成傷害，導(dǎo)致外植體失活。所以消毒試劑的濃度和時(shí)間是影響消毒效果和外植體成活率的關(guān)鍵因素。大量的研究表明，75%乙醇和0.1g/L HgCl2配合使用進(jìn)行消毒時(shí)，75%乙醇的最佳消毒時(shí)間30～60s［11，15，23，25］，低于10s則達(dá)不到消毒的效果。0.1g/L HgCl2的消毒時(shí)間為10～15min最佳［11，15］，超過20min時(shí)外植體的活性大大降低。

3 培養(yǎng)基和生長調(diào)節(jié)劑

以辣木種子作為外植體誘導(dǎo)生成無菌苗過程中，通常將消毒后的辣木種子接種在MS［14，16-19，21］、1/2MS［22］或MC［20］培養(yǎng)基中。以無菌苗或莖段嫩梢為外植體進(jìn)行組織培養(yǎng)時(shí)，通常以MS為基本培養(yǎng)基，添加一種或多種生長素。其中6-BA是一種最常用的細(xì)胞分裂素，單獨(dú)使用6-BA濃度在0.4～2.0mg/L，可成功誘導(dǎo)叢生芽［20，21，23］。同時(shí)配合不同濃度的NAA或者KT對外植體芽的誘導(dǎo)效果更佳［14，16-19，21，24，26］。BA與NAA共同使用也可成功誘導(dǎo)愈傷組織并促進(jìn)芽增殖［12，13］，有研究表明，MS中加入6-BA和馬鈴薯水汁誘導(dǎo)辣木不定芽時(shí)，誘導(dǎo)率可達(dá)83%［15］。生根培養(yǎng)基多以1/2MS為基本培養(yǎng)基，加入一種或多種生長素，最常用的是生長素是NAA和IBA，單獨(dú)使用IBA0.01～0.5mg/L［13，16-18］或NAA0.2～1.0mg/L［14，26］均可促進(jìn)不定根生長。兩種生長素不同濃度配合使用，誘導(dǎo)效果更佳，生根率可達(dá)90%以上［11，12，23］，最高可達(dá)100%［19］。也可同時(shí)加入多種生長素，于1/2MS中同時(shí)加入NAA、IBA、AC［20］或香蕉水汁［15］時(shí)，可提高辣木生根率。

在辣木組織培養(yǎng)過程中，不加任何激素時(shí)，愈傷組織誘導(dǎo)率較低，分化出的芽長勢較纖細(xì)。隨著加入生長素濃度上升，愈傷組織誘導(dǎo)率增加，同時(shí)不定芽增殖也有增加的趨勢，但過高生長素濃度反而會抑制芽的增殖和生長。

4 小結(jié)與展望

在辣木增殖分化培養(yǎng)過程中，常出現(xiàn)玻璃化苗和褐變現(xiàn)象，影響辣木的快繁，研究表明，適當(dāng)提高光照強(qiáng)度，改善封口的通氣性，有助于減少玻璃化現(xiàn)象［27］，而通過暗培養(yǎng)可以很好地解決辣木外殖體氧化褐變的現(xiàn)象，外殖體在全暗培養(yǎng)15d后轉(zhuǎn)入光培養(yǎng)，解決褐變現(xiàn)象的同時(shí)，還可促進(jìn)腋芽萌動生長［12］。此外，在組培過程中還易出現(xiàn)黃化落葉、頂端干枯、落葉萎蔫，基部長出白色膨松愈傷組織，不定芽細(xì)弱等現(xiàn)象，通過在培養(yǎng)基中添加不同天然提取物（馬鈴薯水汁、香蕉水汁等）［15］，或者更改基本培養(yǎng)基中Ca2+，PO4+的比例均可緩解上述現(xiàn)象［11］。

組織培養(yǎng)技術(shù)作為辣木繁殖技術(shù)的主要手段，在生產(chǎn)實(shí)踐中占有重要的地位。我國在辣木組織培養(yǎng)方面的研究工作開展時(shí)間較短，目前尚處于初步研究和探索階段，研究的重點(diǎn)主要集中在辣木組培苗分化、生長、生根的主要因素方面的研究，對于離體培養(yǎng)技術(shù)如細(xì)胞懸浮培養(yǎng)、原生質(zhì)體培養(yǎng)、突變體篩選、體細(xì)胞胚的誘導(dǎo)、遺傳轉(zhuǎn)化等方面的研究還未見報(bào)道，仍需我國科研工作者進(jìn)一步的研究。

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表6 填充料的濕熱老化性能Tab.6Heat aging property of the epoxy syntactic foam

3 結(jié)論

低密度室溫固化填充料具有良好室溫及加溫固化性能，具有優(yōu)異的耐環(huán)境老化性能。室溫固化3d或50℃固化3h后，即具有95%以上的強(qiáng)度，經(jīng)各種環(huán)境老化、各種介質(zhì)浸泡7d后的質(zhì)量增加均小于1%，強(qiáng)度保持率大于95%。

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A review of tissue culture techniques ofMoringa oleiferaLam

GUOMeng-qiao，CHENGXin-yu，XUHai-jun，WANGXiao-fei
（DaqingBranch ofHeilongjiangAcademyofSciences，Daqing163319，China）

In this paper，a reviewof tissue culture techniques ofMoringa oleiferaLam was made in the aspects of explant，disinfection method，medium and growth regulator.The problems of tissue culture techniques have been discussed.The purpose of this paper is topromote the development ofMoringa oleiferaLam.

Moringa oleifera；Tissue culture techniques；Review

S792.99

A

1674-8646（2016）13-0010-03

2016-05-24

黑龍江省科學(xué)院青年創(chuàng)新基金

郭夢橋（1987-），女（蒙古族），黑龍江哈爾濱人，研究實(shí)習(xí)員，碩士，主要從事植物學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究。

王曉飛（1983-），女，黑龍江哈爾濱人，研究實(shí)習(xí)員，碩士，主要從事土壤及植物營養(yǎng)方向研究，e-mail：wangxiaofei.012345@163.com。