凹头苋组织培养及快速繁殖的研究

材料，在MS、1/2MS、1/4MS为基本培养基上进行离体培养。结果表明：MS+BA1.0mg/L+NAA0.1mg/L是生长点分化培养的理想培养基；1/2MS+NAA0.1mg/L+IAA0.2mg/L是试管苗生根和生根继代快速繁殖培养的理想培养基；移植的试管苗具有生长非常旺盛、根系发达、嫩茎叶产量增加约50%的特点。

关键词：凹头苋；组织培养；快速繁殖

凹头苋（Amaranthus ascendens）属于苋科苋属一年生草本植物[1]。生长于田野、路旁和杂草地上。在我国的南北方大多数地区有分布。凹头苋的茎叶不但是人们非常喜食的野菜，同时又是一味中药。全草入药，具有缓和止疼、收敛、利尿解热等功效；种子具有明目、利大小便、祛寒热等功效，鲜根有清热解毒的作用[2]。由于凹头苋具有营养价值高，适口性好的特点，因而，近年来大连地区部分农民将其作为家畜、家禽的青饲料植物栽培，它不仅生长周期较长、产量高，而且动物非常喜食。但在人工栽培的条件下，所结出的种子很少，且发芽率也很低，实生苗长势参差不齐，因而影响了作为饲料植物的大量栽培。虽然现已有苋菜组织培养及快速繁殖的研究的报道[3-4]，但迄今未见凹头苋组织培养及快速繁殖研究的报道。为此，我们对凹头苋进行了组织培养及快速繁殖的研究。

1 材料与方法

1.1 材料及灭菌

8月中旬，将在沈阳田野中长势非常旺盛的凹头苋种子采集回来后，用纱布袋装起后，放到冰箱冷藏箱中低温保存30d；放入100ml的磨口广口瓶中，用自来水振荡洗涤2次，每次持续约3min；接着再用蒸馏水振荡洗涤2次，再转移到超净工作台上，加10~20ml 75%酒精灭菌约15s后，迅速倒入无菌水，洗涤4次；再加0.05%HgCl2继续振荡灭菌20min，接着用无菌水振荡洗涤6次，即获得无菌种子。

1.2 培养条件

以MS、1/2MS、1/4MS为基本培养基，附加不同浓度的KT、IAA、NAA和2,4-D。生根培养基加蔗糖15 g/L，其它培养基加蔗糖30g/L。在培养基胨力强度为180g/cm2 [5] 、pH为6.0，培养温度24℃的条件下进行光照培养，光照强度3000Lx，光照时间为12h/d。

1.3无菌苗的获得

将无菌种子接种到1/4MS+IAA 0.2mg/L的培养基上，放到培养箱中进行暗培养10d左右，待约5%的种子开始萌动时，再转到光照培养箱中进行光照培养。培养25~30d，即可获得具有2~3片真叶的无菌苗。

1.4 试验方法

1.4.1生长点的增殖培养试验。把无菌苗剪成具有1片叶（实际上具有1个生长点）的茎段，接种到以MS为基本培养基，附加不同浓度的BA、NAA和2,4-D的培养基上，进行生长点光照增殖培养。每种培养基接种培养100个材料。生长点增殖培养试验重复3次。

1.4.2分化生长芽生根培养试验。把高1cm以上的分化生长芽从基部切下，接种到以1/2MS+NAA0.1mg/L为基本培养基，附加不同浓度IBA、IAA培养基上，进行生长芽的生根培养试验。每种培养基接种培养100个生长芽。生长芽生根培养试验重复了2次。

1.4.3试管苗生根继代快速繁殖培养试验。把上述由生长芽生根培养的旺盛试管苗切成长1~1.5cm、至少具有2片叶（实际上是具有2个生长点）的茎段后，接种到与生根培养基相同的培养基上，进行生根继代快速繁殖培养。生根继代快速繁殖培养试验重复2次，每次试验继代6次，对200个茎段进行处理。

1.4.4试管苗的移栽、移植试验。把以上生根继代培养到23~25d、生长旺盛的试管苗从培养瓶中取出后，洗净根部的培养基，移栽到上面铺着一层约6cm厚河沙的温室苗床上。移栽后保持温度20~27℃、湿度90%~95%、前12d无直射光的环境条件。移栽试验重复3次，每次移栽600株试管苗。

把在温室中移栽成活的试管苗，于5月上中旬分2次移植到大连市郊区的农田上，共移栽1500株。

2 试验结果与分析

2.1生长点的增殖培养试验

接种培养40d时观察统计，结果见表1。由表可见，在不加生长素和不同浓度BA与 2,4-D配合使用的培养基上不能诱导生长点分化，而在附加不同浓度的BA和NAA配合使用的培养基上，均能诱导生长点分化，其中在BA浓度为1.0mg/L和NAA浓度为0.1mg/L的培养基上，不仅分化率达到了94%、每个培养的生长点平均分化数为4.5个，而且分化芽长势好。观察表明，在BA浓度为1.0mg/L和NAA浓度为0.1mg/L的培养基上培养10d左右，可见生长点开始生长分化，而后随着培养时间的延长，在生长点的周围会分化出多个生长芽。培养到40d时，1个生长点就会分化出3~5个高约1.5cm的生长芽，使培养的生长点培养出丛生状生长芽，达到了生长点增殖培养的目的。3次重复试验的结果基本一致，这说明MS+BA 1.0mg/L+NAA 0.1mg/L这一培养基是凹头苋生长点分化培养的理想培养基。

2.2 分化生长芽生根培养试验

接种培养30d时观察统计，结果见表2。由表可见，在不加生长素的培养基上，不能诱导生长芽生根；在附加不同浓度IBA的培养基上，也基本不能诱导生根；而在附加不同浓度的IAA培养基上，都能诱导生根；其中在附加IAA浓度为0.2mg/L的培养基上，不仅生根率为98%、平均生根数为每株4.9条，而且生根试管苗长势旺盛。观察还表明，在附加IAA浓度为0.2mg/L的生根培养基上，培养到8d时可见形成根原基，培养到12d时绝大多数材料可生长出长0.2cm以上的根。随后，伴随着根的生长和根数的增加，试管苗也迅速而旺盛地生长。培养到30d时，大多数试管苗生长为高4~5cm、具有6~8个叶、茎粗约0.1~0.2cm的旺盛试管苗。2次重复试验的结果基本一致。以上结果说明：1/2MS+NAA 0.1mg/L+IAA 0.2mg/L的培养基是凹头苋试管苗生根培养的理想培养基。

2.3 试管苗生根继代快速繁殖培养试验

经过2次重复试验，各6次继代培养的试验证明：经过25d的继代培养，就会培养出1代平均高4.8cm、繁殖系数为2.9、几乎没有无效苗、生根率为98%、叶片伸展、生长旺盛的试管苗。由此证明：1/2MS+NAA 0.1mg/L+IAA 0.2mg/L这一培养基也是凹头苋试管苗生根继代培养的理想培养基。

2.4 试管苗的移栽、移植试验

3次移栽试验统计证明：移栽后10~12d可见成活并开始生长，成活率为96.4%。

2次移植试验的结果证明：共移植成活1486株，成活率为99.1%。

与试管苗移植在同一农田上播种的凹头苋的实生苗相比，移植成活的试管苗具有以下特点：前30d生长缓慢、植株较小，而后生长速度加快，长势非常旺盛，根系发达，且植株整齐、叶色浓绿。实生苗只能收割2次嫩茎叶进行饲用，而试管苗能收割3次，嫩茎叶的收获量增加50%左右。

3 讨论

本试验所培养的试管苗移植到田间后，生长非常旺盛，根系发达，收获的嫩茎叶增产约50%，说明该技术所培养凹头苋试管苗在生产上具有较高的应用价值。

通过试管苗生根继代培养的方法，每一代繁殖系数为2.9。表面上看这个繁殖速度并不快。但是由于生根继代培养繁殖的试管苗几乎没有无效苗，周期仅为25d，使这种方法的年繁殖量达到了2914.6个（约500万）。这证明，通过生根继代培养的方法可以达到凹头苋试管苗快速繁殖的目的。

在本研究中，凹头苋分化生长芽生根培养的周期为30d，而在相同的培养基上生根继代培养时间却为25 d。产生这种现象的原因是：生根继代培养所用的试验材料是生长非常旺盛的试管苗茎段，其材料本身具有适应性强、贮存营养丰富的特点，对生根有利。

（收稿：2011-04-17）

参考文献

[1]中国科学院植物研究所主编.中国高等植物图鉴(第一册）[M].北京:科学出版社,1972:607

[2]李书心主编.辽宁植物志(上册)[M].沈阳:辽宁科学技术出版社.1988:450

[3]林碧英,吴丹丹.苋菜的组织培养与快速繁殖[J].植物生理学通讯, 2007,43(6)

[4]杨烁,韩丹女,吴争,邹翠霞,姜长阳.变异苋菜无性系建立的研究[J].农业与技术, 2007,27(3):69-72

[5]姜长阳.植物组织培养培养基琼脂用量的商榷.植物生理学通讯[J].1992,28(2):52

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