近日，中國科學院合肥物質院智能所離子束研究中心吳麗芳研究員課題組在藥食同源經濟物種杜仲的高效離體再生方面取得重要進展，研究成果以題為“Efficient plant regeneration through direct shoot organogenesis and two-step rooting in Eucommia ulmoides Oliver”在線發表于植物領域國際期刊Frontiers in Plant Science上。

　　杜仲是我國特有的多功能鄉土樹種，也是一種傳統中藥，在我國已被廣泛使用兩千多年。杜仲（葉）被列入藥食同源植物，其保健功能占據已公布的27個保健食品功能中的一半以上，是開發現代中藥、保健品和功能食品等的優質原料。目前，杜仲育苗主要采用傳統的播種和嫁接兩種方式，前者存在種子活力低、萌發率低（自然條件下僅為20%）且種苗質量參差不齊等問題，后者存在繁殖系數低，繁殖受季節和材料的限制等問題。現有的育苗方式很難滿足杜仲種苗的育種需求。因此，在杜仲種質資源選育的基礎上，開展杜仲優良種苗的品種化繁育技術研究迫在眉睫。

　　科研團隊通過以帶腋芽的杜仲莖段為初始外植體，通過直接再生途徑，實現了杜仲的高效再生（圖1），其中芽誘導率為100%，芽增殖率高達500%，且4周就實現了芽的伸長和增殖，這標志著杜仲再生效率的顯著提高。此外，為解決杜仲再生過程中不定根誘導困難且基部伴有愈傷組織形成導致后期再生苗移栽成活率低的挑戰，團隊研發了杜仲組培苗兩步生根技術，使得杜仲在11天即能生根，且不定根誘導率達到93.02%，顯著縮短了杜仲優良種苗的生根時間，提升了杜仲再生種苗的質量。本研究建立的微繁技術體系為優良杜仲種質資源的保存、種苗的工廠化生產和后期的品種改良提供了技術支撐，同時也為難生根樹種的細胞工程育苗提供了借鑒。

　　該研究得到中國科學院戰略生物資源計劃、中國科學院青年創新促進會、國家自然科學基金等項目的資助。博士生王大成為論文第一作者，侯金艷副研究員、吳麗芳研究員為共同通訊作者。

　　文章鏈接：https://doi.org/10.3389/fpls.2024.1444878

圖1  杜仲帶腋芽莖段的直接再生及二步生根過程