基于腋芽萌发的摩洛哥坚果树高效微繁殖技术开发及其在种质资源保护中的应用

《Industrial Crops and Products》：Efficient micropropagation of Argania spinosa through axillary budding

本研究针对摩洛哥坚果树(Argania spinosa)传统繁殖困难的问题，开发了基于腋芽萌发的高效微繁殖体系。研究人员通过系统优化细胞分裂素类型(mT优于BA)、矿质培养基(MS培养基最佳)和培养条件(28°C)，使AG3基因型增殖系数达7.8，生根率最高达58%。该协议为这种具有高经济生态价值的多土树种资源保护与可持续利用提供了技术支撑。

　　

在摩洛哥西南部的干旱半干旱地区，生长着一种极具生态和经济价值的特有树种——摩洛哥坚果树(Argania spinosa)。这种被称为"生命之树"的植物不仅能够有效防止土壤沙漠化，其果实提炼的阿甘油更富含维生素E和Omega-3脂肪酸，在食品、化妆品和医药领域具有广泛应用。然而，由于过度放牧、缺乏自然更新和过度开采，摩洛哥坚果树种群正面临严重威胁。更棘手的是，该树种传统繁殖方式极为困难：种子发芽率低且存在变异，扦插繁殖生根成功率低，这些因素严重制约了其资源保护和可持续利用。

面对这一挑战，研究人员在《Industrial Crops and Products》上发表了一项创新性研究，开发了一套基于腋芽萌发的高效微繁殖技术体系。该研究以两年生摩洛哥坚果树幼苗为材料，通过系统优化培养条件，建立了一套完整的体外繁殖协议。

研究采用的主要技术方法包括：通过气候生长室促萌技术获得外植体；比较不同细胞分裂素(BA、mT、Z、mTR、CPPU)和生长素(IAA、IBA)组合对增殖的影响；测试五种矿质培养基(MS、1/2MS、MS 1/2N、WPM、GD)的效果；并优化碳源(蔗糖、葡萄糖)、培养温度(25°C、28°C)和生根条件(连续培养与两阶段培养)。

3.1. 体外芽建立

研究首先比较了两种基因型(AG1和AG3)的外植体建立效率。通过优化灭菌条件(0.2%次氯酸钠处理5分钟)，将污染率降至4.8-21.4%。两种基因型均能在含1 mg·L^-1BA的MS培养基上成功建立，稳定化周期仅需3-4个月。

3.2. 体外芽增殖

3.2.1. 细胞分裂素的影响

在增殖阶段，2 mg·L^-1的meta-topolin (mT)表现最优，使AG3基因型产生7.8个芽，显著优于传统细胞分裂素BA。而mTR和CPPU则对芽增殖产生抑制作用。

3.2.2. 矿质培养基配方的影响

在五种测试培养基中，MS和WPM培养基效果最佳，其中MS培养基产生的芽更健壮、叶片形态更优。GD培养基则导致顶梢坏死。

3.2.3. 温度的影响

提高培养温度至28°C可显著增加≥1 cm的芽数量(p=0.014)，优于标准的25°C培养条件。

3.2.4. 生长素的影响

在含2 mg·L^-1mT的培养基中添加0.5-1 mg·L^-1IAA，可协同促进芽伸长，提高增殖效率。

3.2.5. 碳源的影响

3%蔗糖作为碳源明显优于葡萄糖，能提高外植体响应率、芽总数和最长芽长度。

3.3. 体外芽生根

生根实验表明，基因型对生根能力有显著影响(p=0.001)。连续培养8周在含7 mg·L^-1IBA的培养基上，AG3基因型生根率最高达58%，而AG1仅为24%。添加乙烯抑制剂STS对AG1基因型有积极效果，但对AG3影响不显著。

3.4. 植株驯化

使用Jiffy泥炭 pellets进行驯化，AG1和AG3的成活率分别达到74.1%和53.3%，表明该驯化方法有效。

研究最终确立了一套高效的摩洛哥坚果树微繁殖体系：以MS为基础培养基，添加2 mg·L^-1mT和0.5-1 mg·L^-1IAA，3%蔗糖作为碳源，28°C培养温度，连续培养在7 mg·L^-1IBA培养基上进行生根。该协议首次系统证明了mT在摩洛哥坚果树微繁殖中的优越性，为解决这一珍贵树种的繁殖难题提供了可靠技术方案，对其种质资源保护和经济可持续利用具有重要意义。尽管生根率仍有提升空间，但超过50%的驯化成活率为大规模应用奠定了基础。未来结合菌根化技术，有望进一步提高成活率，推动摩洛哥坚果树资源的科学保护与利用。