王連軍，李艷美，宋昌梅

（1.上海辰山植物園，上海201602；2.黑龍江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，黑龍江哈爾濱150080）

擬南芥，拉丁名為Arabidopsis thaliala（L.），屬于十字花科擬南芥屬植物，又稱(chēng)為阿拉伯草、鼠耳芥，在我國(guó)山東、內(nèi)蒙古、甘肅、云南、西藏等省份均有分布，同時(shí)在非洲和歐洲也有分布。擬南芥植株矮小，高20～30 cm，生長(zhǎng)周期較短，種子多，然而卻是科學(xué)研究的重要模式植物。

作為重要的模式植物，國(guó)內(nèi)外對(duì)其研究報(bào)道非常多。將擬南芥的基因轉(zhuǎn)入水稻中表達(dá)，可以提高水稻對(duì)水分的利用能力[1]，也有對(duì)擬南芥中生長(zhǎng)素基因開(kāi)展的研究[2-5]，目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于擬南芥栽培方法有一些報(bào)道[6-9]，然而，擬南芥的栽培卻面臨一些問(wèn)題，比如植株生長(zhǎng)特別弱小，花期提前。該文從最基本的擬南芥栽培介質(zhì)入手，來(lái)解決以上問(wèn)題，可以為擬南芥的栽培提供重要參考價(jià)值。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

采用野生型擬南芥為試驗(yàn)材料。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 擬南芥培養(yǎng)。試驗(yàn)采用直接點(diǎn)播法，即先用75%的乙醇將擬南芥種子消毒5 min，再用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的次氯酸鈉表面消毒，于4℃黑暗條件下放置3 d后，直接點(diǎn)播于不同類(lèi)型的小型花盆中，并在22℃、光照16 h、黑暗8 h的條件下培養(yǎng)。

1.2.2 傳統(tǒng)擬南芥培養(yǎng)介質(zhì)。傳統(tǒng)擬南芥栽培介質(zhì)即為草炭、蛭石、珍珠巖，按照1∶1∶1的比例配置，配好混勻后即可用于擬南芥的培養(yǎng)。

1.2.3 改進(jìn)后的擬南芥培養(yǎng)介質(zhì)。改進(jìn)后的擬南芥栽培介質(zhì)：草炭、蛭石、珍珠巖，按照1∶1∶1的比例配置，在混合之前，分別將3種介質(zhì)過(guò)80目的鐵篩子，將大顆粒的介質(zhì)捏碎過(guò)篩子，最后不能通過(guò)篩子的大顆粒棄用，通過(guò)篩子的3種介質(zhì)再按照1∶1∶1的比例混勻，混勻后即可用于擬南芥的培養(yǎng)。

2 結(jié)果與分析

2.1 兩種土壤介質(zhì)的對(duì)照

如圖1A所示，傳統(tǒng)的土壤介質(zhì)，草炭、蛭石、珍珠巖，按照1∶1∶1的比例配置，配置后顆粒較為粗糙。如圖1B所示，3種介質(zhì)通過(guò)80目的篩子后，土壤介質(zhì)變得非常精細(xì)。

2.2 傳統(tǒng)土壤介質(zhì)培養(yǎng)擬南芥

如圖1所示，用傳統(tǒng)土壤介質(zhì)培育的擬南芥，幼苗生長(zhǎng)很慢，植株非常弱小，而且在植株生長(zhǎng)2周左右就開(kāi)花，這是非常不正常的。這樣的植株很難收到種子，即使能收到種子，種子也很少很不飽滿(mǎn)，表明擬南芥的生長(zhǎng)受到了脅迫。

2.3 改良介質(zhì)培養(yǎng)擬南芥

如圖3所示，用改良后土壤介質(zhì)培育的擬南芥，擬南芥種子消毒后，播種于改良后的土壤介質(zhì)中，1周后，種子萌發(fā)成2片子葉的幼苗，在顆粒細(xì)小的擬南芥培養(yǎng)介質(zhì)中，幼苗生長(zhǎng)迅速。2周后可長(zhǎng)出6個(gè)葉片以上。幼苗生長(zhǎng)非常快，植株生長(zhǎng)非常健壯，植株底座較大，3～4周后開(kāi)始逐步開(kāi)花，花大果莢多，種子飽滿(mǎn)，相比于傳統(tǒng)介質(zhì)培養(yǎng)的擬南芥，效果非常顯著。

2.4 多個(gè)參數(shù)的比較

相同生長(zhǎng)環(huán)境中，傳統(tǒng)介質(zhì)培養(yǎng)的擬南芥，平均植株高度為8 cm，此時(shí)植株開(kāi)始開(kāi)花，距離播種的時(shí)間為14 d，單個(gè)植株的果莢個(gè)數(shù)很少，平均個(gè)數(shù)小于8個(gè)；而改良后的土壤介質(zhì)，平均植株高度為20 cm，此時(shí)植株開(kāi)始開(kāi)花，距離播種的時(shí)間為25 d，單個(gè)植株的果莢個(gè)數(shù)非常多，平均個(gè)數(shù)為23個(gè)，如表1所示。

表1 各種參數(shù)數(shù)值

3 討論

20世紀(jì)90年代，由于擬南芥植株相對(duì)較小，種子多，生命周期短，基因組也比較小，便于遺傳方面的分析和操作，因此開(kāi)始被研究者作為首選模式植物，2000年，擬南芥全基因組測(cè)序完成，迄今為止，關(guān)于擬南芥的國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)論文達(dá)到5萬(wàn)篇以上。然而擬南芥的生長(zhǎng)受多種因素的影響，比如土壤介質(zhì)、溫度、濕度、光照、通風(fēng)狀況等，該文為了探索擬南芥生長(zhǎng)的主要影響因素，采取控制變量法，即把土壤介質(zhì)作為主要因素，同時(shí)控制其他因素如濕度、光照、溫度等條件不變。從研究結(jié)果來(lái)看，改良后的土壤介質(zhì)，擬南芥生長(zhǎng)較快，植株健壯，種子飽滿(mǎn)，這表明土壤介質(zhì)是擬南芥生長(zhǎng)的重要因素。改進(jìn)后的土壤介質(zhì)，可解決擬南芥植株矮小、早開(kāi)花等培養(yǎng)過(guò)程中遇到的問(wèn)題。