8个品牌粉末MS培养基的使用效果比较

摘要 ［目的］比较8个品牌粉末MS培养基的使用效果，为植物组织培养选购培养基提供参考。［方法］以紫锥菊的叶片、叶柄、根以及金线莲的茎段为外植体，以标准MS和不含有易制爆化合物的国家授权发明专利培养基为对照，比较8个品牌的粉末MS培养基在紫锥菊和金线莲愈伤组织诱导、不定芽再生以及生根能力的作用。［结果］粉末MS培养基中的3个品牌，代号M5、M6及M8对紫锥菊外植体的愈伤组织诱导效果较好，且与2个对照（CK1、CK2）相比无显著差异，而其他5个品牌的培养效果均显著差于对照。对紫锥菊不定芽诱导试验的结果显示，品牌代号M1、M2、M3、M4和M7的 5种培养基无论以叶片还是以叶柄为外植体均未成功诱导获得不定芽，而M5培养基则不仅成功诱导获得不定芽，且获得的不定芽数均多于对照。在金线莲的组培比较试验中，10种培养基均成功诱导获得不定芽，且培养基M4的不定芽诱导率高于对照组，达83.5%。诱导紫锥菊不定芽生根的比较结果显示，仅M5和M8这2个品牌能够和2个对照一样成功诱导紫锥菊不定芽产生不定根，但M5诱导获得的不定根数和不定根长均低于2个对照。在诱导金线莲侧芽生根的试验中，8个品牌的培养基均能成功诱导产生不定根，且M2诱导获得的不定根数和不定根长均显著高于对照。［结论］8个品牌的粉末MS培养基在紫锥菊和金线莲组培中的使用效果存在显著差异，且除M5、M6和M8外，其他品牌的粉末MS培养基均不适用于紫锥菊的组织培养。但对金线莲而言，除M4，其他7个品牌的粉末MS培养基均适用。

关键词 粉末MS培养基；紫锥菊；金线莲；不定芽；不定根

中图分类号 Q943.1  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2024）14-0034-08

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.14.008

Comparation of the Effectiveness of Powder MS Medium in Eight Brands

JIANG Wei-zhen1 ， DAI Qian2， FANG Yuan1  et al

（1.College of Traditional Chinese Medicine Resources， Guangdong Pharmaceutical University， Guangzhou，Guangdong  510006;2. Southern Medicine Research Institute of Yunfu， Yunfu，Guangdong  527300 ）

Abstract ［Objective］ To compare the effectiveness of 8 brands of powder MS medium， so as to provide a reference basis for selecting medium for plants tissue culture. ［Method］Using the leaves， petioles， roots of E. purpurea and stem segments of A. roxburghii as explants， the standard MS and the national authorized invention patent medium without explosive compounds were used as controls，the effectiveness of 8 brands of powder MS medium on callus induction， adventitious bud regeneration， and rooting of E. purpurea and A. roxburghii was compared.［Result］The three brands of powder MS medium codes M5， M6 and M8 were more effective in callus induction of E. purpurea， and no significant difference compared with the two controls （CK1 and CK2）， whereas the other five brands were significantly worse than the control. The results of the experiment on inducing adventitious bud of E. purpurea showed that five brands medium codes M1， M2， M3， M4 and M7 failed to induce adventitious buds either by using leaves or petioles as explants in E. purpurea， while the M5 medium not only successfully induced but also obtained more adventitious buds than the control. On the other hand， the comparative experiment of A. roxburghii tissue culture showed that all 10 mediums could successfully induce to obtain adventitious buds， and the induction rate of adventitious buds in M4 was higher than the control， reaching 83.5%. The results of inducing adventitious root in E. purpurea showed that only the medium codes M5 and M8 could successfully induce adventitious roots from adventitious buds as well as the two controls， but the number and length of adventitious roots induced by M5 medium were lower than the two controls. In the experiment of inducing lateral bud rooting of A. roxburghii， all 8 brands medium could successfully induce adventitial roots， and the number and length of adventitious roots induced by M2 were significantly higher than the control.［Conclusion］ The effects of 8 brands of powder MS medium were significant different in the tissue culture of E. purpurea and A. roxburghii， and except for the medium codes M5， M6， and M8， other brands of powder MS medium are not suitable for tissue culture of E. purpurea. However， except for M4， all 7 other brands of powder MS medium are suitable for A. roxburghi.

Key words Powder MS medium;E. purpurea;A. roxburghii;Adventitious bud;Adventitious roots

基金项目 云浮市科技局产学研科技攻关项目（2021A090201）。

作者简介 姜伟珍（1987—），女，江西上饶人，博士研究生，研究方向：药用植物遗传育种与种质资源创制。

*通信作者，研究员，博士生导师，从事植物生物技术和作物遗传育种研究。

收稿日期 2023-08-24

培养基是植物组织培养中离体材料生长所必需的营养基质，是决定植物组织培养成功的关键因素。植物组织培养常用的培养基主要有MS、1/2MS、B5、N6、WPM、White等培养基［1-3］，其中，MS培养基是目前应用最广泛的一种培养基，其无机盐浓度高，特别是氮、磷、钾及硝酸盐，能够加速愈伤组织和培养物的生长；而White培养基则为一种低盐浓度的培养基，对生根培养具有很好的效果；N6培养基含较高浓度的硝酸钾和硫酸铵，且不含钼，一般适用于花药培养；B5培养基含有较低浓度的铵盐和较高浓度的硝酸盐及盐酸硫胺素，可以满足低铵盐要求植物的生长。以上说明各类型培养基中盐离子浓度的不同对植物产生了不同的培养效果。此外，植物在离体培养条件下，其植物种类、组织部位及各培养阶段对营养要求及基本培养基的选择各有差异。张俊林等［4］在北美冬青奥斯特组织培养中发现，B5培养基会导致不定芽茎尖出现不同程度的死亡现象，而1/2MS和WPM则无此现象发生。然而，在轮生冬青初代培养中，B5培养基对其不定芽的诱导与分化则显著优于其他培养基［5］，暗示相较于北美冬青，B5培养基中高浓度的硝态氮可能更利于轮生冬青的不定芽再生。在金线莲的组织培养中，当以茎段为外植体时，MS培养基诱导不定芽再生的能力显著优于1/2MS培养基，而当以顶芽为外植体时则相反［6］，且MS培养基适于中部茎段不定芽的诱导，而N6培养基则更适于基部茎段［7］。另一方面，高盐浓度的培养基通常会抑制不定芽、不定根的发生，因此，在生根培养阶段通常选择低盐浓度的培养基，在金线莲、冰草属牧草、紫薇、油茶等组织培养过程中发现，1/2 MS 培养基相较于MS培养基更适合于生根培养［8-11］。以上这些研究结果表明在植物组织培养过程中，植物种类、组织部位及培养阶段的培养效果均可受基本培养基中盐离子浓度的影响。

紫锥菊（Echinacea purpurea L.）是一种原产于美洲的菊科（Asteraceae）松果菊属（Echinacea L.）多年生草本植物［12］，因其在抗病毒、抗肿瘤、抗氧化、免疫强化以及抗菌消炎等方面具有良好的药用功效，近年来备受人们关注［13-15］。紫锥菊属于异花授粉植物［16］，利用传统的种子繁殖方式进行大规模栽培生产易导致群体表型因基因型多样性而出现很大差异，极大地影响了药效的可靠性和种植产量。因此，建立紫锥菊组培快繁体系是有效克服传统种植方式的弊端、实现商业化种植生产的前提基础。近年来，研究者分别从紫锥菊的增殖方式、基本培养基的选择、培养条件及基因型等方面进行探索，确定了紫锥菊最适的组织培养条件，包括MS培养基、外植体的选择以及植物生长调节剂6-BA和NAA使用浓度等［17-23］。金线莲（Anoectochilus roxburghii）是一种兰科（Orchidaceae）开唇兰属多年生草本植物，作为一种珍稀名贵的中草药，常用于治疗幼儿发热、急性肾炎等疾病［24-25］。金线莲属于典型的阴生植物，对生长环境要求苛刻，在自然条件下难以大量繁殖，加之近年来环境条件恶化以及私采泛滥，导致野生资源濒临灭绝［26］。因此，组培快繁技术成为实现金线莲商业化种植生产及野生资源保护的首要途径。人们对金线莲外植体、植物生长调节剂、培养条件及增殖方式等方面进行大量研究，已成功建立了金线莲成熟的组培快繁体系［1，27-29］。

粉末培养基是目前市面上广为流行的一种商业化培养基，该种培养基不仅可以简化配制过程，减少操作者的人为失误，还可以解决因国家对最常用的MS培养基中含有的易制爆化合物（如硝酸钾和硝酸铵）的严格管制而无法实现自行配制的问题，从而使采用这种粉末MS培养基替代自行配制培养基成为绝大多数企业甚至科学院所实验室的唯一出路。另一方面，粉末培养基的高额利润让生产厂家看到了可观的商机，导致近年来市面上相继涌现出各种品牌的粉末MS培养基。然而，生产各种品牌粉末MS培养基的厂家加工工艺的精细度不同，导致各品牌培养基的质量参差不齐。相较于自行配制的标准MS培养基，这些品牌粉末MS培养基在植物组织培养中的使用效果以及不同植物间的差异，至今尚未见相关报道。笔者所在项目组此前曾用市售的粉末MS培养基进行过紫锥菊种子无菌萌发，虽然灭菌后的种子能够萌发，但其幼苗的生长状态极度不良。这个结果提示所用的培养基很可能存在某些成分含量严重偏离标准值。为了验证这种可能性以及筛选出可靠的粉末培养基品牌以保证相关试验的顺利开展，笔者采用紫锥菊和金线莲作为试验材料，从愈伤组织诱导、不定芽及不定根再生等方面，比较了8种常见的市售品牌粉末MS培养基的使用效果。

1 材料与方法

1.1 试验材料

以纯合二倍体紫锥菊和二倍体金线莲的无菌苗为试验材料，其中紫锥菊的纯合二倍体通过花药培养的方式获得，其原始二倍体种子购自美国马萨诸塞州诺顿一家名为Plantation Products的园艺公司；二倍体金线莲则由华南农业大学中草药植物园提供。

1.2 试验方法

1.2.1 培养基配制。

以随机采购的常见8个品牌的粉末MS培养基为研究对象（表1），以按照MS培养基标准配方及其专利配方（用硝酸铵钙代替标准配方中的硝酸钾和硝酸铵）自行配制的培养基为对照组，分析8个品牌粉末MS培养基的使用效果。培养基配制方法：8个品牌粉末培养基按照其各自说明书配制；临时配制的对照MS培养基则按照配方先配制一定浓度的母液，然后根据比例配制标准的工作液。所有培养基在添加一定用量的蔗糖、琼脂以及植物激素BA和NAA后，调节pH至5.8～6.0，于121 ℃下高压灭菌15 min。