秘鲁亚马逊地区具橙皮紫红果肉野生火龙果（Selenicereus sp.）离体微繁技术建立

《Plants》：In Vitro Micropropagation of a Wild Dragon Fruit Accession (Selenicereus sp.) with Orange Peel and Fuchsia Pulp from the Amazonas Region, Peru

　　

具橙皮与紫红果肉的野生火龙果（Selenicereus spp.）“Naranja de Churuja”是秘鲁亚马逊地区一项具潜力的植物遗传资源。本研究旨在针对该地方种质的离体微繁体系进行开发，评估芽诱导与增殖、离体生根及离体后驯化（ex vitro acclimatization）。增殖阶段以茎节段（cladode segment）为外植体，评价9组6-苄氨基嘌呤（6-benzylaminopurine，BAP）与吲哚-3-丁酸（indole-3-butyric acid，IBA）组合。多数处理芽诱导率高达95.56–100.00%；2.0 mg L?1 BAP + 0.1 mg L?1 IBA 单外植体芽数最高（9.67），而1.0 mg L?1 BAP 无IBA 促进最长芽伸长（2.34 cm）。生根阶段1.50 mg L?1 IBA 根数最多（3.41），1.00 mg L?1 IBA 芽长最大（4.12 cm）。离体后驯化所有植株存活（100%），但生长受基质显著影响，苔藓（moss）处理发育最佳。结论：建立了该野生种高效微繁规程，具备 mass propagation、种质保存及后续遗传转化与基因组编辑等生物技术潜力。

研究背景方面，火龙果（pitahaya，Selenicereus spp.）因鲜食与加工市场接受度高而商业与营养价值日增，果实富含水分、可溶糖、维生素C、矿物质及不饱和脂质种子，并含甜菜红素（betalains）、多酚与黄酮类。然而生产面临炭疽病、茎溃疡、茎节与果实腐病及粉蚧、蚜虫等有害生物压力，常规扦插易带毒且性状分离。秘鲁亚马逊与圣马丁地区保有黄皮白肉（S. megalanthus）、红皮红肉（S. monocanthus）及橙皮紫红肉（Selenicereus sp.）“Naranja de Churuja”等野生材料，形态与遗传独特，但传统农作消退与土地利用变化致遗传侵蚀风险上升。离体微繁可在受控条件周年克隆良种，兼顾卫生种苗、 uniformity 与种质保存，然该橙皮紫红肉地方种质此前无专门规程。研究人员因此以圣马丁国立大学分子生物学与遗传学实验室（LBGM）种质库自交种子起源材料，建立首套该 accession 的微繁流程。

主要关键技术方法上，研究人员从 LBGM 火龙果种质库获自交“Naranja de Churuja”种子，经70%乙醇60 s与2%次氯酸钠10 min表面消毒播于1/2 MS 萌发；取约4 cm 高组培苗幼茎节切0.5 cm 段入 MS＋BAP（0.5、1.0、1.5、2.0 mg L^?1）±0.1 mg L^?1 IBA 共9处理增殖8周；继代1.5 cm 芽转入 MS＋IBA（0.05–2.0 mg L^?1）9处理生根8周；生根苗经无菌水预驯化7 d后移入山地土、农地土、腐殖质（humus）、苔藓（moss）、堆肥（compost）5种基质盆栽，控温25±1 ℃、80 μmol m^?2 s^?1、16/8 h 光周期12 d再转苗圃60 d；数据以完全随机设计、ANOVA 与 Tukey HSD（α=0.05）及 z-score 热图整合形态与理化变量。

研究结果部分，2.1 芽诱导与增殖（Shoot Induction and Proliferation）显示 BAP×IBA 极显著（p<0.001）影响再生与芽数、芽长；除1.0 BAP+0.1 IBA 再生降至75.56%外余为95.56–100%，2.0 BAP+0.1 IBA 芽数9.67居首，1.0 BAP 无IBA 芽长2.34 cm最长，表明高细胞分裂素伴低生长素激活多腋芽分生组织但伸长需低激素负荷。2.2 根诱导（Root Induction）中 IBA 极显著（p<0.001）调控根数、根长与芽长；1.50 mg L^?1 IBA 根数3.41最多，1.00 mg L^?1 IBA 芽长4.12 cm最大，无IBA 根长4.71 cm最长但根数仅1.78，中间浓度兼顾根数与地上活力更利驯化。2.3 离体后驯化（Ex Vitro Acclimatization）5基质60 d存活均100%，但苔藓株高16.18 cm、茎节径9.06 cm、面积4.37 cm²、体积13.85 cm³、根长7.91 cm、根数5.20全面占优；基质理化显示堆肥电导（EC）5.32 dS/m与交换性 Na⁺ 2.33 meq/100 g最高而生长最差，腐殖质虽P、K、CEC、Ca²⁺、Mg²⁺最富但仅中等生长，热图证低盐低钠较富营养更主导驯化成功。

讨论部分指出，高再生率源于幼态外植体与适中细胞分裂素，增殖与伸长解耦提示应依目标选激素：批量扩繁取2.0 BAP+0.1 IBA，求壮苗取1.0 BAP；生根以1.0–1.5 mg L^?1 IBA 综合架构佳，无IBA 省成本但根数少；驯化100%存活不代表等价质量，苔藓低EC低Na⁺与良通气保水补偿其低肥，盐胁迫与Na⁺失衡抑制细胞扩张甚于缺素。结论部分译文：本研究为野生“Naranja de Churuja”建立高效微繁规程，增殖以2.0 mg L^?1 BAP+0.1 mg L^?1 IBA 最优、1.0 mg L^?1 BAP 利伸长，生根以1.0–1.5 mg L^?1 IBA 宜构、无IBA 根最长，驯化苔藓100%存活且形态根系俱佳；该体系可作地方种质 mass propagation、germplasm conservation、遗传转化与基因组编辑平台。论文发表于《Plants》。