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青天葵组织培养条件优化

2014-09-02李林轩 唐美琼 韦坤华等

江苏农业科学 2014年7期
关键词:球茎增殖诱导

李林轩 唐美琼 韦坤华等

摘要:分别以MS、1/2MS为基本培养基,采用正交试验研究植物生长调节剂对青天葵根状茎繁殖和新球茎诱导的影响,进而优化青天葵组织培养繁殖技术。结果表明:MS+2.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+0.2 mg/L IAA利于根状茎增殖,增殖倍数为6.5;MS+1.5 mg/L NAA+0.5 mg/L 6-BA+0.2 mg/L IBA适于诱导新球茎获得再生植株,诱导系数为11.5,球茎移栽发芽成活率达到90%。

关键词:青天葵;根状茎;球茎;诱导;增殖

中图分类号: Q943.1 文献标志码: A 文章编号:1002-1302(2014)07-0066-03

收稿日期:2013-10-17

基金项目:广西自然科学基金(编号:2011GXNSFA018189)。

作者简介:李林轩(1986—),男,广西全州人,助理研究员,从事中药资源保护与开发利用研究。E-mail:starry1125@sina.com。

通信作者:白隆华,研究员,从事中药资源保护与利用研究。E-mail:whitefh2008@126.com。青天葵为兰科植物毛唇芋兰[Nervilia fordii (Hance)Schitr]的叶或带球茎的叶,别名独叶莲、独脚莲、珍珠叶、坠千斤、铁帽子、山米子、青莲。青天葵性平,味苦,甘、凉,有清肺止咳、健脾消积、清热解毒、消结散疬等功效,主治肺痨咯血、肺热咳嗽、小儿肺炎、急性喉炎、 口腔炎、咽喉肿痛、瘰疬、疮疡肿毒、跌打损伤等[1]。青天葵是广西特产药材,也是我国出口创汇主要药材,经济价值较高,主产于广西、广东、四川、云南等地,属于多年生宿根小草本。该物种濒临近危,已被列入中国物种红色名录[2]。栽培试验发现,青天葵组培球茎不仅能正常生长,而且在相同条件下栽培组培球茎优于野生球茎[3]。为了解决青天葵产业发展中种源短缺的问题[4-7],本研究利用现代生物技术优化青天葵组织培养条件,以期为青天葵组织培养规模化生产育苗提供技术支撑。

1材料与方法

1.1材料

供试材料采自广西药用植物园科研基地内引种栽培、生长健壮、无病虫害的植株,经广西药用植物园鉴定,选取其球茎为外植体。将球茎在洗洁精溶液中浸泡5 min,清洗干净,用自来水冲洗10 min,置于0.1%氯化汞溶液(加1~2点的吐温)浸泡消毒10 min,再用无菌水浸洗5次,然后直接将球茎接种于1/2MS+2.0 mg/L 6-BA培养基上[8],培养条件为pH 值5.8,平均照度2 000 lx,光照时间12 h/d,温度(25±3) ℃,30 d后将其诱导出芽形成根状茎,作为试验材料(图1)。

1.2方法

1.2.1根状茎繁殖取无菌根状茎约2 cm长的小段,接入添加不同浓度的6-BA、NAA、IAA(表1)的MS基本培养基中,观察其对青天葵根状茎繁殖的影响。

3结论与讨论

6-BA是最重要的细胞分裂素,能促进细胞分裂、非分化组织分化、侧芽生长等;NAA是植物生长调节剂,具有促进细胞分裂与扩大、诱导形成不定根等作用;IAA是植物生长素,能促进细胞分裂与细胞生长,诱导形成不定根[9]。多种因素组合能更有效促进植物生长,因此在MS培养基中配合使用6-BA、NAA、IAA对青天葵生长具有较大影响。本研究表明,青天葵根状茎增殖的最适培养基为MS+2.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+0.2 mg/L IAA,在该培养基上形成根状茎的数量最多,增殖数为6.5倍,且根状茎粗细适中。

青天葵为兰科植物,和其他兰科植物一样靠球茎繁殖。兰科植物球茎的增殖方式在兰科植物工业化上尤为重要[10]。杜勤等对青天葵组织培养研究发现,在1/2MS+2.0 mg/L 6-BA+2.0 mg/L NAA的生根培养基上培养1个月,根茎上长出绿色的芽,并伸展成为叶柄和叶片,并在叶柄下端长出白色的根[8],这与本研究结果相似,都是使用细胞分裂素和生长激素按1 ∶1比例进行培养,青天葵根状茎可以直接形成植株。但是直接形成植株的诱导率远低于新球茎诱导率,植株移栽成活率也低于球茎,且试管苗没有球茎便于携带和运送,不利于青天葵大规模生产与种植。但可为新品种遗传改良提供材料。本研究表明,球茎诱导的最佳培养基为MS+1.5 mg/L NAA+0.5 mg/L 6-BA+0.2 mg/L IBA,在该培养基中青天葵球茎诱导系数为11.5,且球茎质量好,球茎发芽成活率达到90%。这与凌征柱等使用的MS+2.0 mg/L NAA诱导培养基[11]稍有不同,但都是使用高浓度生长激素进行球茎诱导。

参考文献:

[1]国家中医药管理局. 中华本草:第8册[M]. 上海:上海科学技术出版社,1999:740-741.

[2]汪松,解炎.中国物种红色名录[M]. 北京:高等教育出版社,2004:455.

[3]吴庆华,凌征柱,陆永梅. 中药青天葵组培球茎栽培的研究[J]. 时珍国医国药,2001,12(10):958-958.

[4]姜灵敏,徐有明,张冬梅,等. 红刺玫愈伤组织诱导再生体系的建立[J]. 江苏农业学报,2012,28(4):914-916.

[5]余桂红,张旭,孙晓波,等. 大麦苏啤4号幼胚愈伤组织的诱导及植株的高频再生[J]. 江苏农业学报,2013,29(5):953-956.

[6]张宁宁,夏明霞,张琼,等. 卡特兰组织培养研究进展[J]. 江苏农业科学,2013,41(4):42-44.

[7]潘艳艳,那少众,王福维,等. 全缘橐吾组培再生体系的研究[J]. 江苏农业科学,2012,40(1):56-59.

[8]杜勤,陈文利,王振华,等. 青天葵组织培养及植株再生的研究[J]. 中国中药杂志,2005,30(11):812-814.

[9]周维燕. 植物细胞工程原理与技术[M]. 北京:中国农业大学出版社,2001.

[10]曹孜义,刘国民. 实用植物组织培养技术教程[M]. 兰州:甘肃科学技术出版社,2002:145.

[11]凌征柱,梁学金,潘素芬,等. 青天葵诱导多球茎及丛生苗的研究[J]. 种子,1998(5):35-36.

摘要:分别以MS、1/2MS为基本培养基,采用正交试验研究植物生长调节剂对青天葵根状茎繁殖和新球茎诱导的影响,进而优化青天葵组织培养繁殖技术。结果表明:MS+2.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+0.2 mg/L IAA利于根状茎增殖,增殖倍数为6.5;MS+1.5 mg/L NAA+0.5 mg/L 6-BA+0.2 mg/L IBA适于诱导新球茎获得再生植株,诱导系数为11.5,球茎移栽发芽成活率达到90%。

关键词:青天葵;根状茎;球茎;诱导;增殖

中图分类号: Q943.1 文献标志码: A 文章编号:1002-1302(2014)07-0066-03

收稿日期:2013-10-17

基金项目:广西自然科学基金(编号:2011GXNSFA018189)。

作者简介:李林轩(1986—),男,广西全州人,助理研究员,从事中药资源保护与开发利用研究。E-mail:starry1125@sina.com。

通信作者:白隆华,研究员,从事中药资源保护与利用研究。E-mail:whitefh2008@126.com。青天葵为兰科植物毛唇芋兰[Nervilia fordii (Hance)Schitr]的叶或带球茎的叶,别名独叶莲、独脚莲、珍珠叶、坠千斤、铁帽子、山米子、青莲。青天葵性平,味苦,甘、凉,有清肺止咳、健脾消积、清热解毒、消结散疬等功效,主治肺痨咯血、肺热咳嗽、小儿肺炎、急性喉炎、 口腔炎、咽喉肿痛、瘰疬、疮疡肿毒、跌打损伤等[1]。青天葵是广西特产药材,也是我国出口创汇主要药材,经济价值较高,主产于广西、广东、四川、云南等地,属于多年生宿根小草本。该物种濒临近危,已被列入中国物种红色名录[2]。栽培试验发现,青天葵组培球茎不仅能正常生长,而且在相同条件下栽培组培球茎优于野生球茎[3]。为了解决青天葵产业发展中种源短缺的问题[4-7],本研究利用现代生物技术优化青天葵组织培养条件,以期为青天葵组织培养规模化生产育苗提供技术支撑。

1材料与方法

1.1材料

供试材料采自广西药用植物园科研基地内引种栽培、生长健壮、无病虫害的植株,经广西药用植物园鉴定,选取其球茎为外植体。将球茎在洗洁精溶液中浸泡5 min,清洗干净,用自来水冲洗10 min,置于0.1%氯化汞溶液(加1~2点的吐温)浸泡消毒10 min,再用无菌水浸洗5次,然后直接将球茎接种于1/2MS+2.0 mg/L 6-BA培养基上[8],培养条件为pH 值5.8,平均照度2 000 lx,光照时间12 h/d,温度(25±3) ℃,30 d后将其诱导出芽形成根状茎,作为试验材料(图1)。

1.2方法

1.2.1根状茎繁殖取无菌根状茎约2 cm长的小段,接入添加不同浓度的6-BA、NAA、IAA(表1)的MS基本培养基中,观察其对青天葵根状茎繁殖的影响。

3结论与讨论

6-BA是最重要的细胞分裂素,能促进细胞分裂、非分化组织分化、侧芽生长等;NAA是植物生长调节剂,具有促进细胞分裂与扩大、诱导形成不定根等作用;IAA是植物生长素,能促进细胞分裂与细胞生长,诱导形成不定根[9]。多种因素组合能更有效促进植物生长,因此在MS培养基中配合使用6-BA、NAA、IAA对青天葵生长具有较大影响。本研究表明,青天葵根状茎增殖的最适培养基为MS+2.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+0.2 mg/L IAA,在该培养基上形成根状茎的数量最多,增殖数为6.5倍,且根状茎粗细适中。

青天葵为兰科植物,和其他兰科植物一样靠球茎繁殖。兰科植物球茎的增殖方式在兰科植物工业化上尤为重要[10]。杜勤等对青天葵组织培养研究发现,在1/2MS+2.0 mg/L 6-BA+2.0 mg/L NAA的生根培养基上培养1个月,根茎上长出绿色的芽,并伸展成为叶柄和叶片,并在叶柄下端长出白色的根[8],这与本研究结果相似,都是使用细胞分裂素和生长激素按1 ∶1比例进行培养,青天葵根状茎可以直接形成植株。但是直接形成植株的诱导率远低于新球茎诱导率,植株移栽成活率也低于球茎,且试管苗没有球茎便于携带和运送,不利于青天葵大规模生产与种植。但可为新品种遗传改良提供材料。本研究表明,球茎诱导的最佳培养基为MS+1.5 mg/L NAA+0.5 mg/L 6-BA+0.2 mg/L IBA,在该培养基中青天葵球茎诱导系数为11.5,且球茎质量好,球茎发芽成活率达到90%。这与凌征柱等使用的MS+2.0 mg/L NAA诱导培养基[11]稍有不同,但都是使用高浓度生长激素进行球茎诱导。

参考文献:

[1]国家中医药管理局. 中华本草:第8册[M]. 上海:上海科学技术出版社,1999:740-741.

[2]汪松,解炎.中国物种红色名录[M]. 北京:高等教育出版社,2004:455.

[3]吴庆华,凌征柱,陆永梅. 中药青天葵组培球茎栽培的研究[J]. 时珍国医国药,2001,12(10):958-958.

[4]姜灵敏,徐有明,张冬梅,等. 红刺玫愈伤组织诱导再生体系的建立[J]. 江苏农业学报,2012,28(4):914-916.

[5]余桂红,张旭,孙晓波,等. 大麦苏啤4号幼胚愈伤组织的诱导及植株的高频再生[J]. 江苏农业学报,2013,29(5):953-956.

[6]张宁宁,夏明霞,张琼,等. 卡特兰组织培养研究进展[J]. 江苏农业科学,2013,41(4):42-44.

[7]潘艳艳,那少众,王福维,等. 全缘橐吾组培再生体系的研究[J]. 江苏农业科学,2012,40(1):56-59.

[8]杜勤,陈文利,王振华,等. 青天葵组织培养及植株再生的研究[J]. 中国中药杂志,2005,30(11):812-814.

[9]周维燕. 植物细胞工程原理与技术[M]. 北京:中国农业大学出版社,2001.

[10]曹孜义,刘国民. 实用植物组织培养技术教程[M]. 兰州:甘肃科学技术出版社,2002:145.

[11]凌征柱,梁学金,潘素芬,等. 青天葵诱导多球茎及丛生苗的研究[J]. 种子,1998(5):35-36.

摘要:分别以MS、1/2MS为基本培养基,采用正交试验研究植物生长调节剂对青天葵根状茎繁殖和新球茎诱导的影响,进而优化青天葵组织培养繁殖技术。结果表明:MS+2.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+0.2 mg/L IAA利于根状茎增殖,增殖倍数为6.5;MS+1.5 mg/L NAA+0.5 mg/L 6-BA+0.2 mg/L IBA适于诱导新球茎获得再生植株,诱导系数为11.5,球茎移栽发芽成活率达到90%。

关键词:青天葵;根状茎;球茎;诱导;增殖

中图分类号: Q943.1 文献标志码: A 文章编号:1002-1302(2014)07-0066-03

收稿日期:2013-10-17

基金项目:广西自然科学基金(编号:2011GXNSFA018189)。

作者简介:李林轩(1986—),男,广西全州人,助理研究员,从事中药资源保护与开发利用研究。E-mail:starry1125@sina.com。

通信作者:白隆华,研究员,从事中药资源保护与利用研究。E-mail:whitefh2008@126.com。青天葵为兰科植物毛唇芋兰[Nervilia fordii (Hance)Schitr]的叶或带球茎的叶,别名独叶莲、独脚莲、珍珠叶、坠千斤、铁帽子、山米子、青莲。青天葵性平,味苦,甘、凉,有清肺止咳、健脾消积、清热解毒、消结散疬等功效,主治肺痨咯血、肺热咳嗽、小儿肺炎、急性喉炎、 口腔炎、咽喉肿痛、瘰疬、疮疡肿毒、跌打损伤等[1]。青天葵是广西特产药材,也是我国出口创汇主要药材,经济价值较高,主产于广西、广东、四川、云南等地,属于多年生宿根小草本。该物种濒临近危,已被列入中国物种红色名录[2]。栽培试验发现,青天葵组培球茎不仅能正常生长,而且在相同条件下栽培组培球茎优于野生球茎[3]。为了解决青天葵产业发展中种源短缺的问题[4-7],本研究利用现代生物技术优化青天葵组织培养条件,以期为青天葵组织培养规模化生产育苗提供技术支撑。

1材料与方法

1.1材料

供试材料采自广西药用植物园科研基地内引种栽培、生长健壮、无病虫害的植株,经广西药用植物园鉴定,选取其球茎为外植体。将球茎在洗洁精溶液中浸泡5 min,清洗干净,用自来水冲洗10 min,置于0.1%氯化汞溶液(加1~2点的吐温)浸泡消毒10 min,再用无菌水浸洗5次,然后直接将球茎接种于1/2MS+2.0 mg/L 6-BA培养基上[8],培养条件为pH 值5.8,平均照度2 000 lx,光照时间12 h/d,温度(25±3) ℃,30 d后将其诱导出芽形成根状茎,作为试验材料(图1)。

1.2方法

1.2.1根状茎繁殖取无菌根状茎约2 cm长的小段,接入添加不同浓度的6-BA、NAA、IAA(表1)的MS基本培养基中,观察其对青天葵根状茎繁殖的影响。

3结论与讨论

6-BA是最重要的细胞分裂素,能促进细胞分裂、非分化组织分化、侧芽生长等;NAA是植物生长调节剂,具有促进细胞分裂与扩大、诱导形成不定根等作用;IAA是植物生长素,能促进细胞分裂与细胞生长,诱导形成不定根[9]。多种因素组合能更有效促进植物生长,因此在MS培养基中配合使用6-BA、NAA、IAA对青天葵生长具有较大影响。本研究表明,青天葵根状茎增殖的最适培养基为MS+2.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+0.2 mg/L IAA,在该培养基上形成根状茎的数量最多,增殖数为6.5倍,且根状茎粗细适中。

青天葵为兰科植物,和其他兰科植物一样靠球茎繁殖。兰科植物球茎的增殖方式在兰科植物工业化上尤为重要[10]。杜勤等对青天葵组织培养研究发现,在1/2MS+2.0 mg/L 6-BA+2.0 mg/L NAA的生根培养基上培养1个月,根茎上长出绿色的芽,并伸展成为叶柄和叶片,并在叶柄下端长出白色的根[8],这与本研究结果相似,都是使用细胞分裂素和生长激素按1 ∶1比例进行培养,青天葵根状茎可以直接形成植株。但是直接形成植株的诱导率远低于新球茎诱导率,植株移栽成活率也低于球茎,且试管苗没有球茎便于携带和运送,不利于青天葵大规模生产与种植。但可为新品种遗传改良提供材料。本研究表明,球茎诱导的最佳培养基为MS+1.5 mg/L NAA+0.5 mg/L 6-BA+0.2 mg/L IBA,在该培养基中青天葵球茎诱导系数为11.5,且球茎质量好,球茎发芽成活率达到90%。这与凌征柱等使用的MS+2.0 mg/L NAA诱导培养基[11]稍有不同,但都是使用高浓度生长激素进行球茎诱导。

参考文献:

[1]国家中医药管理局. 中华本草:第8册[M]. 上海:上海科学技术出版社,1999:740-741.

[2]汪松,解炎.中国物种红色名录[M]. 北京:高等教育出版社,2004:455.

[3]吴庆华,凌征柱,陆永梅. 中药青天葵组培球茎栽培的研究[J]. 时珍国医国药,2001,12(10):958-958.

[4]姜灵敏,徐有明,张冬梅,等. 红刺玫愈伤组织诱导再生体系的建立[J]. 江苏农业学报,2012,28(4):914-916.

[5]余桂红,张旭,孙晓波,等. 大麦苏啤4号幼胚愈伤组织的诱导及植株的高频再生[J]. 江苏农业学报,2013,29(5):953-956.

[6]张宁宁,夏明霞,张琼,等. 卡特兰组织培养研究进展[J]. 江苏农业科学,2013,41(4):42-44.

[7]潘艳艳,那少众,王福维,等. 全缘橐吾组培再生体系的研究[J]. 江苏农业科学,2012,40(1):56-59.

[8]杜勤,陈文利,王振华,等. 青天葵组织培养及植株再生的研究[J]. 中国中药杂志,2005,30(11):812-814.

[9]周维燕. 植物细胞工程原理与技术[M]. 北京:中国农业大学出版社,2001.

[10]曹孜义,刘国民. 实用植物组织培养技术教程[M]. 兰州:甘肃科学技术出版社,2002:145.

[11]凌征柱,梁学金,潘素芬,等. 青天葵诱导多球茎及丛生苗的研究[J]. 种子,1998(5):35-36.

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