北农林木种质资源创新利用团队建立美脉花楸离体器官再生体系

美脉花楸（Sorbus caloneura）是花楸属（Sorbus spp.）落萼组（sect. Micromeles）落叶小乔木，是我国重要的乡土树种。美脉花楸具有极高的观赏价值，同时，该物种具有明显的生态效益，作为食源树种吸引鸟类，能够改善物种多样性。此外，美脉花楸还含有丰富的黄酮、生氰苷、花青素、醌等成分，具有抗癌、抗辐射和止咳平喘等功效。美脉花楸凭借其极高的观赏、生态和药用价值，正在成为新时代极具开发潜力的树种。该物种自然资源主要分布于中国西南部和越南北部，常见于河谷和山区。但由于长期过度采伐利用，导致数量急剧减少，已成为我国南方多个省份的珍稀物种。因此，利用组织培养等无性繁殖技术对该物种的种质资源进行有效保存和利用迫在眉睫。

2023年3月，Forestry Research 在线发表了北京农学院联合北京市十三陵林场管理处合作完成的题为In vitro propagation, shoot
regeneration, callus induction, and suspension from lamina explants of Sorbus caloneura 的研究论文。

本研究以美脉花楸的茎段和无菌叶片为材料，探究了不同植物激素、基本培养基类型、愈伤组织初始质量、初始液体体积和新旧液体培养基比例对茎增殖、再生和愈伤组织悬浮培养的影响。α-萘乙酸（NAA）和6-苄基腺嘌呤（6-BA）显著影响茎的增殖，在Murashige & Skoog（MS）基础培养基添加1.75 mg/L 6-BA、0.25
mg/L NAA和0.25 mg/L吲哚丁酸（IBA）的芽增殖效果最佳，达到100%，平均不定芽数为4.9个。以添加0.5 mg/L 6-BA、1 mg/L 2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-D）和0.2 mg/L噻苯隆（TDZ）的MS基础培养基诱导愈伤组织效果最优。最佳的直接和间接不定芽发生培养基分别为5.0 mg/L 6-BA、0.5 mg/L NAA和1.0mg/L激动素（KT）的MS基础培养基以及含有3.0 mg/L 6-BA和0.3 mg/L NAA和0.1 mg/L TDZ的培养基。NAA的浓度显著影响生根率，最优的生根培养基为1/2 MS培养基添加0.2mg/L NAA和1.5 mg/L IBA。最佳的悬浮增殖培养条件为初始加入4.5 g愈伤组织和120 mL液体培养基，中间更换时不保留原始培养液。

本研究建立了完整的美脉花楸器官发生再生体系，该研究为今后开展美脉花楸种质资源的保存利用和遗传转化奠定了基础。

图1 美脉花楸愈伤组织的诱导、不定芽再生和细胞悬浮培养

本研究得到山东省重点研发计划（重大科技创新工程）项目“林木种质资源挖掘与精准鉴定”（2021LZGC023）和北京农学院青年基金（5077516002/006）支持。

北京农学院林木种质资源创新利用团队主要以花楸属（花楸树、北京花楸、美脉花楸和水榆花楸）和丁香属（华北紫丁香、欧洲丁香、北京丁香和红丁香）等温带重要乡土景观生态树种为研究对象，从基因组学、群体遗传学以及分子生物学角度研究林木环境适应性、抗逆性以及品质特性的遗传基础，开展品种选育、高效繁育技术研究。在北京和山东省建有花楸和丁香种质资源库，保存花楸树、北京花楸、水榆花楸、美脉花楸、华北紫丁香、欧洲丁香种质资源1000余份，诚挚欢迎国内外相关研究人员合作与交流。

（封面照片由“黑色的白马”提供）

原文链接：

https://doi.org/10.48130/FR-2023-0007

关于Forestry Research

Forestry Research是一本专注于林学领域的期刊，一本全新的国际化的、开放获取的、具有严格的编辑筛选和评估流程的期刊。主要发表与森林科学和多个相关领域的研究论文、方法、综述和观点；涵盖范围从分子到种群，再到生态系统。期刊主编由美国密歇根理工大学林业资源与环境学院卫海荣教授担任，北京林业大学钮世辉教授担任期刊执行主编。

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