牡丹试管嫁接技术体系的建立及其在优质砧木培育与生根难题中的应用

针对牡丹组培苗生根率低、移栽存活难的产业难题，河南科技大学研究团队首次建立了牡丹试管嫁接技术体系。通过优化PGRs组合（MS+0.3 mg·L-1 NAA+2.0 mg·L-1 6-BA促增殖，1/2 MS+0.1 mg·L-1 IBA+0.1 mg·L-1 NAA促生根），采用劈接法结合23℃培养，使嫁接存活率达92.3%。该技术为珍稀植物快繁和转基因植株生根提供了创新解决方案。

　　

牡丹作为中国特有的名贵观赏兼药用植物，其传统繁殖方式存在繁殖系数低、育种周期长等瓶颈问题。尤其令人困扰的是，在组织培养过程中，再生芽生根困难、根茎连接处易形成愈伤组织屏障，导致移栽存活率骤降。这一难题长期制约着牡丹新品种选育和产业化发展。河南科技大学的研究团队另辟蹊径，将植物组织培养与古老嫁接技术相结合，开创性地建立了牡丹试管嫁接技术体系。

研究采用'凤丹'牡丹的胚根和侧芽为材料，通过系统优化植物生长调节剂(PGRs)组合，发现MS培养基添加0.3 mg·L^-1 NAA和2.0 mg·L^-1 6-BA能高效诱导侧芽增殖，而转接至含0.5 mg·L^-1 6-BA和0.1 mg·L^-1 NAA的培养基可获得健壮接穗。在砧木培育方面，1/2 MS添加0.1 mg·L^-1 IBA和0.1 mg·L^-1 NAA促进胚根生根，而添加1.0 mg·L^-1 6-BA的配方使根径增粗3-5倍。关键技术包括劈接法嫁接、培养基琼脂浓度调控（0.7%最佳）以及23℃恒温培养。

主要研究结果

1. 接穗增殖与强化：2.0 mg·L^-1 6-BA与0.3 mg·L^-1 NAA组合使侧芽增殖系数达最高，转接至低浓度PGRs培养基后形成直立健壮枝条。
2. 砧木根系优化：双重调控策略实现根系数量与质量的平衡，IBA与6-BA协同作用使根径显著增粗。
3. 嫁接方法筛选：劈接法以92.3%存活率显著优于贴接法（76.9%），接穗长度1 cm时效果最佳。
4. 培养条件调控：0.7%琼脂浓度既保证支撑力又不阻碍养分吸收，23℃培养环境最利于嫁接体愈合。

讨论与意义
该研究突破性地将再生根作为砧木，通过独创的根系增粗技术提升质量，解决了牡丹组培苗30余年来难以诱导功能性根的难题。相比传统嫁接，试管嫁接不受季节限制，年均可进行120批次操作，繁殖效率提升8-10倍。技术体系可延伸应用于濒危植物保育（如解决杜鹃花科植物组培苗玻璃化问题）和转基因植株培育（如加速抗病牡丹品系选育）。研究发表于《South African Journal of Botany》，为木本观赏植物生物技术创新提供了普适性方案。

特别值得注意的是，该体系建立的"三步调控法"（接穗增殖-砧木强化-体外嫁接）可适配80%以上芍药属植物，其中PGRs时序添加模式（先高浓度6-BA激活腋芽，后低浓度维持生长）为其他木本植物快繁提供了重要参考。团队下一步计划将该技术应用于百年古牡丹的离体保存和遗传资源抢救。