朱砂根组织培养研究进展※

●许颖妍 林 臻（厦门市园林植物园 福建 厦门 361000）

朱砂根（Ardisia crenataSims），紫金牛科紫金牛属植物，在我国西藏东南部、湖北、海南等地区均有分布。据《本草纲目》《岭南采药录》《中国药典》等记载，朱砂根具有治疗咽喉肿痛、祛风除湿的作用[1-2]。朱砂根大多通过种子繁殖[3-4]获得，少量通过扦插繁殖获得[5-6]，通过种子繁殖的植株性状不稳定[7]，扦插繁殖根系较弱、浅，活力较差，同时这两种繁殖技术受时间限制，难以在短时间内获得大量种苗满足市场需求，而组培能在短时间内获得大量长势一致的植株，并能保持母本优良性状，防止品种退化，建立朱砂根组培快繁体系，也可为其性状改良提供有效的遗传转化系统[7]。本文对朱砂根组织培养的研究进展进行综述，以期为以后朱砂根组织培养的研究和工厂化育苗应用提供参考。

1.1 组织培养概况

目前，对朱砂根的研究大都是关于朱砂根的化学成分和药理作用[1-2，8-13]，而关于组织培养的研究较少，国内最早关于朱砂根组培的报道是2004年彭光天等[11]用朱砂根幼苗的不同部位作为外植体，诱导出愈伤组织；
2007年刘均利[13]用朱砂外植体根茎段，建立了朱砂根组培快繁体系；
2007年黄美娟等[14]用朱砂根幼嫩茎段作为材料，进行组织培养；
2010年邓素芳等[15]用朱砂根愈伤组织诱导分化出丛状根；
2016年胡菊等[16]用朱砂根叶片诱导出毛状根。

1.2 外植体的选择和灭菌

目前，朱砂根组织培养常用的外植体主要有带芽茎段、叶片、种子等。黄美娟等[14]试验表明，半木质化的茎段为最佳外植体，试验成活率较高。

外植体灭菌方法：75%酒精消毒30 s，无菌水冲洗3～5 次，0·1%HgCl2溶液浸泡6～10 min，无菌水清洗4～6 次。邓素芳等[7]为提高灭菌效果，先用75%酒精消毒30 s，后用0·1%HgCl2连续两次消毒，分别为6 min 和2 min；
陈俊晖等[17]试验表明0·1% HgCl2比2%NaClO 更适合作为朱砂根外植体消毒剂，最佳灭菌方式为：75%酒精消毒30 s，0·1% HgCI2消毒8 min；
刘均利[13]试验表明朱砂根茎段消毒的适宜时间为HgCl2连续两次消毒各4 min，叶片消毒的适宜时间为各3 min。

2.1 基本培养基

朱砂根组织培养所采用的基本培养基是MS、B5、White、1/2 MS（其中1/2MS 多用于生根培养）。MS 和1/2MS 比WPM 更有利于朱砂根茎段启动[17]；
孔祥海等[18]和陈俊晖等[17]的试验均表明MS 培养基较适合诱导腋芽和增殖；
马明东等[19]试验表明MS 培养基适合作为腋芽诱导及增殖的基本培养基，WPM 培养基的芽苗长势最差，而1/2 MS、B5、H 培养基对腋芽诱导效果没有显著差异，但MS 培养基对根的诱导效果差，1/2 MS和3/4 MS 培养基对根的诱导没有明显差异，1/2 MS 和3/4 MS 培养基较适合诱导朱砂根组培苗生根。

2.2 生长调节物质选择

朱砂根组织培养中常用的植物生长调节剂有6-BA、NAA、IBA、KT。初代培养中常使用的植物激素有6-BA、NAA，而6-BA、NAA、KT 常用于朱砂根腋芽增殖，IBA 常用于朱砂根组培苗生根。

2.2.1 愈伤组织诱导和分化朱砂根组培中诱导出的愈伤组织有两种类型，一种可用于细胞培养，为乳白色或淡黄色，湿润、疏松的愈伤组织；
另一种可用于分化培养，为白色、淡红色或青绿色，干燥、致密的愈伤组织。刘均利[13]试验表明添加了2,4-D 的培养基，较易诱导出愈伤组织，愈伤组织最佳诱导培养基为MS+2·0 mg/L 2,4-D +0·5 mg/L NAA+ 0·2 mg/L 6-BA，愈伤组织最佳增殖培养基为MS+0·2 mg/L 6-BA + 0·2 mg/L NAA +0·5 mg/L 2,4-D。侯欣跃等[20]试验表明，朱砂根的茎段适合诱导愈伤组织，诱导时间短且褐化少，得到的愈伤组织分裂能力强，长势好。

2.2.2 不定芽的诱导和增殖6-BA、NAA 最常用于腋芽诱导与增殖，刘均利[13]试验表明：腋芽诱导培养，初代培养最佳培养基为MS+0·5 mg/L 6-BA+0·1 mg/L NAA，最佳增殖培养基配方为MS+2·0mg/L 6-BA +0·1mg/L NAA+0·5 mg/L KT；
陈俊晖[21]试验表明：初代培养基为MS+1·0 mg/L 6-BA+0·2 mg/L NAA，诱导率达82·32%，继代增殖培养基为MS+1·0 mg/L 6-BA+0·2 mg/L NAA+0·1 mg/L TDZ，增殖系数达4·27；
侯欣跃等[20]试验表明：MS+1·0 mg/L 6-BA+0·1 mg/L NAA 适合朱砂根试管苗继代诱导侧芽生长，侧芽诱导率达88·42%。

2.2.3 生根培养生根阶段常以1/2 MS 为基础培养基，IBA 最常用于生根培养。刘均利[13]试验表明，最佳生根培养基为1/2 MS+0·2 mg/L IBA，添加0·2%的活性炭可促进根的生长，提高生根率、生根数。陈俊晖[21]试验表明，最佳生根培养基为1/2 MS+0·2 mg/L IBA+1·0mg/L NAA。当IBA浓度达到1 mg/L 时，生根率降低，IBA 浓度在0·2～0·5 mg/L 之间诱导生根效果最好[19]。

朱砂根的药用成分多集中在根上，邓素芳等[15]利用愈伤组织分化根，试验表明淡黄色颗粒状愈伤组织为最适宜的试验材料，弱光有利于愈伤组织分化根，1/2 MS 可诱导愈伤组织分化出丛状根。

试验中的培养基无特殊标明均附加30 g/L蔗糖、6 g/L 琼脂粉，pH 值5·8 左右，121℃下灭菌20 min。培养室温度23～27℃，光强1900～1500 lx，光照时间12 h/d。愈伤组织处于低和高的光照度时增殖系数都较高，在光照强度为200～1000 lx 时愈伤组织褐化程度高于遮光和强光，在遮光状态下愈伤组织的生长量达到最大，遮光条件有利于愈伤组织细胞生长及保持松散、生长旺盛的状态[22]。

根长到2 cm 左右时炼苗，可采用两种炼苗法：炼苗室炼苗和温室炼苗。为提高移栽成活率，炼苗时需控制温度湿度，同时定期喷洒杀菌液与营养液。朱砂根喜透气的土壤，组培苗在河沙∶珍珠岩∶蛭石=1∶1∶1，或蛭石∶珍珠岩=1∶1，成活率在80%以上[13，19]。

国内朱砂根的组培有一定的研究基础，但还没形成一个比较完整的技术体系，还没真正投入生产，主要原因有4 个：第一，外植体灭菌难，接种污染率高；
第二，增殖系数低，且组培苗生长缓慢；
第三，试验材料容易产生褐变；
第四，生产中朱砂根苗常出现畸形，如茎基部结瘤，茎尖生长点和叶腋处也会产生瘤状组织，导致茎上段或顶芽不生长的现象。这些问题都是朱砂根工厂化育苗的瓶颈，针对外植体污染率高的问题，可对外植体进行预处理，选择健壮的植物在合适的时间段采集外植体，也可在培养基中加入抗生素等抗菌剂；
针对增殖系数低的问题，可以选择合适的植物生长调节剂以及调整激素浓度，也可在培养基中加入朱砂根叶片匀浆物，可缩短芽苗恢复生长的时间[7]，如在需要进行朱砂根的转基因技术研究时，可通过培养基优化和改变培养条件等方法建立高效愈伤组织再生体系；
针对容易褐变的问题，可减少外植体消毒时间、调整光照强度，也可在培养基中加入抗氧化剂等；
针对组培苗常出现畸形的问题，可通过调控外源激素来解决[7]。

此外，市场上的朱砂根新品种大都是通过栽培变异和杂交育种得到的，育种方法单一，且获得新品种需要很长时间。江香梅等[23]采用RAPD分子标记技术对5 个群体的朱砂根遗传多样性进行检测，试验表明朱砂根群体在DNA 水平上存在着丰富的遗传多态性，且群体内的基因多样性高于群体间的基因多样性；
邓素芳等[24]利用RAPD 对23 份朱砂根材料进行遗传多样性分析，结果表明朱砂根资源的遗传变异大、遗传多样性高；
袁德义等[25]以朱砂根为材料，建立了适合于朱砂根的稳定的ISSR 反应体系。利用分子标记技术在朱砂根上的研究与应用，以及朱砂根蕴含丰富的基因资源和复杂的遗传背景，可进一步开展朱砂根分子育种研究工作。目前还未见关于使用诱变技术培育朱砂根新品种的报道，可先通过组织培养技术进行大规模的种苗繁殖，得到长势一致的种苗作为试验材料，再结合物理诱变和化学诱变进行朱砂根新品种的选育。同时，也可利用转基因技术对植物性状进行改良，培育出具有优良性状的新品种。

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