导语：芍药为芍药科芍药属中栽培历史最悠久的多年生草本花卉，花姿绰约，色彩丰富，应用价值广泛，历年来深受人们喜爱。当今国内外市场对芍药的需求日益增长，然而目前完整的芍药再生体系并未实现，难以进行工厂化生产。因此，如何成功对芍药优良品种进行扩繁，实现规模化生产已经成为需要解决的首要问题。

01芍药应用形式多样，组织培养技术可有效保持原品种的优良，需了解

1、芍药的概述

芍药为芍药科芍药属多年生宿根草本花卉，集观赏、药用、食用、经济价值于一体，园艺栽培历史悠久，应用形式多样，最早源于晋代，享有“百花之中，其名最古”之称，以及五月花神的美誉。近些年来，随着市场需求的增加，芍药的栽培范围逐渐扩大，山东荷泽、安徽亳州、北京丰台等地为芍药主要生长地，园艺的品种超过个。

芍药的传统的芍药繁殖方式为播种、分株、扦插、压条繁殖等，分株是其最简单的方法。但传统繁殖方法受季节限制且繁殖系数低，难以满足当今花卉市场的需求。解决此问题最有效的方法就是依靠组织培养技术，芍药组织培养在近几年已取得较多进展，但依旧存在诸多问题、难以诱导出健壮的丛生苗、褐化、玻璃化、难以生根等问题。

因此，如何提高芍药的繁殖系数并建立高效的再生体系，已经成为当今芍药科研的重点内容。若能有效解决上述问题，芍药可有效突破4-5月的花期局限，实现工厂化生产，并结合多种栽培用途进行利用开发，迅速扩大其栽植模式，使之产生积极的社会效益及经济利益。

2、芍药组织培养

组织培养技术可有效保持原品种的优良性状、节省材料、缩短周期、提高繁殖系数，便于大规模生产。该技术起源于19世纪中期，现阶段广泛应用在观赏园艺新品种的培育以及快速繁殖等领域，并且取得了一定的成就，芍药组织培养在近几年获得了一定进展。

目前主要的研究内容包括芍药的品种、外植体及其取材时间、培养基类型、外源生长素的种类和浓度、培养条件对芍药各阶段生长发育的影响以及培养过程中污染、褐化、玻璃化问题的防治。另外芍药愈伤组织再分化困难，难以诱导出健壮的丛生芽苗；难以诱导生根及组培苗移栽困难等问题同样是国内外科研人员研究的主要内容。

3、芍药品种的选择

芍药由于品种不同，在各阶段的诱导及生长发育的能力也不同。对“齐花露霜”与“种生粉”进行组织培养时发现，前者在初步诱导中生长发育能力强，增殖系数高于后者。不同品种的芍药茎段形成的愈伤组织差异较大，对激素浓度的需求也不同。

对“粉玉奴”及“杭白芍”的种胚进行丛生芽诱导，发现两个品种在培养基的种类、激素种类及浓度的需求均不相同，“粉玉奴”适合1/2MS培养基，“杭白芍”在WPM培养基中的诱导率更高。两个品种最终诱导成苗质量也有较大差异。

也有研究者对野生种芍药与栽培种芍药愈伤组织诱导及褐化问题进行研究，发现不同品种芍药的相同部位 取材时间有所不同；两种芍药对抗褐化剂的吸收效果不同，野生种适合使用维C进行抗褐化，而柠檬酸利于栽培种芍药降低褐化。

02了解外植体选择的机制，可供芍药组织培养选择的外植体种类比较多

外植体在植物组织培养中是作为离体培养材料的器官或组织片段。可供芍药组织培养选择的外植体种类多样，主要包括叶片、叶柄及茎段，外植体的选择对芍药组织培养各阶段都会产生较大影响，其种类、取材时间以及生理状态不同，诱导、增殖及再分化的能力也不同。

1、芍药种胚组织培养

以种胚为外植体进行组织培养可以有效打破种子休眠、降低胚苗污染率、显著提高种胚的萌发率及萌发速度，更加利于远缘杂交育种的成功。近年来，研究者以芍药种胚为外植体进行了大量研究。

主要包括芍药种子的 取材时间、种胚 启动培养基、种胚丛生芽诱导、种胚成苗过程中无菌子叶、胚轴、叶片等外植体诱导愈伤组织实现再分化，另外也可以对上述材料进行体细胞胚胎诱导，实现植株再生。Brukhin和Batygina以授粉后23～45d芍药未成熟胚为外植体进行组织培养，发现只有经过球状胚胎阶段的胚胎才能发育成完整植株。

“粉玉奴”“种生粉”和“朱砂判” 取材时间均为花期过后90d，此时的诱导率和诱导效果 。诱导种胚萌发的 激素组合为6-BA与GA3，可显著提高种胚的萌发率，缩短育苗周期，保证胚苗的萌发质量。其他细胞分裂素与GA3组合也可以诱导胚苗丛生芽大量增殖。研究者也对种胚成苗过程中的无菌子叶、胚轴、叶片进行了大量研究。

部分研究发现，无菌子叶为诱导愈伤组织 外植体。也有学者认为胚轴的愈伤组织诱导效果较好，也可以提高不定根的分化率。以芍药子叶为外植体成功诱导出体细胞胚胎，并在后期研究中发现低温干燥的环境更适宜保存体细胞胚。

2、芍药茎尖、芽、茎段及叶片组织培养

茎段、叶片及叶柄等外植体主要用于愈伤组织诱导、增殖及分化能力的探究，茎尖及地下芽则主要进行丛生芽诱导研究。多数研究认为，诱导愈伤组织 外植体为芍药茎段，将芍药的叶片、叶柄和嫩茎用于愈伤组织的诱导，幼嫩茎与叶片的诱导率显著高于叶柄，茎的诱导率 ，且愈伤状态较好。

与叶柄、叶片相比，茎段是诱导愈伤组织的 选择。在诱导体细胞胚胎的前期研究中同样发现，茎段的愈伤组织诱导率和增殖效果 。部分研究发现，芍药胚轴为 愈伤组织诱导材料。

研究表明愈伤组织诱导率从高到低依次为胚轴茎段叶柄叶片。地下芽可直接用于丛生芽再生途径的诱导，当母芽发育良好时，丛生芽的诱导率和增殖率较高。采用“大富贵”的地下芽诱导丛生芽并对其最适生根激素组合进行研究。

发现地下芽启动培养最适宜的生长素为IBA，细胞分裂素KT与6-BA适宜丛生芽的诱导，腐胺利于根的生长。也有研究发现叶柄与茎段的节点处可产生不定芽，在TDZ中可成功诱导该外植体产生新芽。

03了解芍药组织培养中常见的问题及解决方案，还需及时做好准备工作

1、污染问题

芍药组织培养常用地下芽、茎段、叶片等外植体，其表面带有大量杂菌，若消*不彻底极易引起污染，是芍药组织培养中的主要难题。研究者对芍药组织培养污染问题的解决方法主要包括；外植体大小的选择，消*剂的种类、浓度及消*时间，剥去鳞片层数等。尤其地下芽为外植体时，污染问题最为严重。

研究发现地下芽大小不同，所需的消*时间不同，根据外植体大小，使用HgCl2消*以5~8min为宜，消*时应至少保留两层的前提下尽量多剥去鳞片。也有研究发现当外植体为地下芽时，0.1%HgCl2消*8~10min比用NaClO消*18~20min效果更好。地下芽污染的原因可能是保留外层芽鳞，消*不充分所致。

故对其消*方法进行了改进，将其外层鳞片逐个去除，用75%酒精消*30s，后用0.1%HgCl2消*2min，可有效降低地下芽的污染率。芍药组织培养中的污染多属于细菌污染。除了做好前期外植体消*，在实际操作的每个环节也应仔细检查，及时去除已污染的材料，转接时确保无菌以防污染。

2、褐化

褐化是组织培养中外植体被切后，其伤口处产生的褐色醌类物，随着醌类物积累会引起蛋白质的聚合，最终导致外植体停止生长直至死亡的现象。褐化问题是影响芍药组培试验成功与否的重要因素之一。研究发现芍药褐化现象的发生与外植体的类型、取材时间以及外植体的生理状况和培养方式有密切关系。

研究表明，褐化率 的外植体是茎段，叶柄褐化率略高于茎段，叶片 。原因可能是幼茎总酚含量低于幼叶和成龄叶。外植体幼嫩、器官分化度较低以及切面较小不易褐化，且冬季取材褐化率较春季低原因可能是由于幼茎的总酚含量远低于幼叶和成龄叶。

大量研究表明控制褐化最有效的途径是添加抗褐化剂，对比VC、AgNO3和PVP对褐化的作用，发现VC和AgNO3的作用效果较差，PVP对褐化现象的改善效果较好。初级培养30天内，PVP能%控制叶片、叶柄、茎段和花瓣愈伤组织的褐化，也有研究者发现，加入柠檬酸或VC的外植体褐化率明显低于对照，且VC抗褐化效果优于柠檬酸。少量维生素及适宜浓度活性炭均可有效防止褐化现象。

3、玻璃化

玻璃化是组织培养过程中，组培苗叶片表现为透明或半透明的水浸状、植株较矮且失绿、叶片萎蔫易碎的现象，会使植株难以继代扩繁，严重影响芍药组织培养的效率。玻璃化的发生与培养温度、激素浓度及种类均有关系。

提高光照强度至lx以上或增加Ca2+含量也可有效降低玻璃化，降低6-BA和GA3的浓度也有利于玻璃化的减轻。添加2g·L-1活性炭，可显著降低组培苗玻璃化现象，但长期使用活性炭对组培苗具有副作用，只适宜短期使用。

也有研究发现增加琼脂含量可以减轻玻璃化的发生，7.0gL-1的琼脂最适宜丛生芽的增殖和生根培养。另外，采用透气性较好的组培容器、适宜的培养温度、增加组培容器的透气性、降低或完全除去培养基中的 铵等措施在一定程度上也会减少植物玻璃化现象。

结语：虽然芍药组织培养技术在国内外已取得了一定的进展，但在研究的过程中仍然存在很多问题，其中外植体的污染、褐化、玻璃化现象较为严重，这些问题严重制约了芍药的繁殖系数和再生频率，阻碍芍药产业化发展。