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青钱柳组织培养技术的研究进展概述

2017-11-08方利娟黄宇丁文彬黄颖覃淋琳

安徽农学通报 2017年19期
关键词:青钱柳组织培养研究进展

方利娟+黄宇+丁文彬+黄+颖+覃淋琳

摘 要:青钱柳具有极高的药用价值和保健作用,是国家重点保护的濒危植物之一。该文从对青钱柳外植体的选择、处理以及不同阶段培养基的选择等方面对近几年青钱柳植物的组织培养研究进展进行了概述。

关键词:青钱柳;组织培养;研究进展

中图分类号 S792 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2017)19-0026-2

Research Advances and Prospects of Tissue Culture Propagation Techniques for Cyclocarya paliurus

Fang Lijuan et al.

(Baise University,Baise 533000,China)

Abstract:Cyclocarya paliurus is a Chinese native plant with very high pharmaceutical value and healthcar function.On the basis of discussing and processing about the explants,culture media proper to the tissue culture of Cyclocarya paliurus in recent years were summarized.

Kay words: Cyclocarya paliurus;Tissue culture;Research progress

青钱柳(Cyclocarya paliurus)又称为山麻柳、山化树等,系双子叶植物纲原始花被亚纲胡桃目胡桃科青钱柳属植物[1]。果实为坚果,扁球形,中部周围有革质状翅如铜钱,所以得名摇钱树,为我国特有的单种属珍稀树种,是国家重点保护的濒危植物之一,其树叶、树皮、树根均可入药。

我国从20世纪70年代末开始渐渐地有了对青钱柳的研究,近年来,青钱柳的药用、观赏价值被广泛的研究、开发与利用。但是青钱柳天然资源稀缺,其仅仅分布在华东、华南海拔500~2500m的一些溪谷、森林或保护区内[2]。青钱柳内含有多种对人体有效的物质,若是只从植株提取有效成分,不仅得到的提取物少,不利于植物的生长,甚至会造成物种的灭绝,而细胞培养可以大批量地生产有效的次级代谢产物,供人们利用。另外,因其種皮内有较强的抑制物,种子繁殖下,播种后需要一年或者更长时间才能萌发[3-4],而组织培养可以保持品种的优良特性、生长快、短期内获得大量后代,是解决青钱柳供不应求的最佳方法。

1 外植体的选择季节

吴群英[5]等在春夏秋3个季节的不同时间采集青钱柳的新苗、带节茎段和嫩叶作为实验材料,探究了在不同季节采集的外植体产生愈伤组织、出芽和生根特性,结果发现:春季取的外植体更容易诱导出愈伤组织和新芽,出芽率和形成愈伤组织能力分别达到29.17%、20.83%。王纪[6]等从春夏秋冬4个季节中采取青钱柳的茎段,经过相同的消毒灭菌处理后发现,4月份的尖端诱导率高达31.82%,污染率最低为11.36%。因此,青钱柳的组培最适合在春季采摘。

2 外植体的处理方式

2.1 种子 采集的种子风干后,利用物理密度差原理,筛选较为饱满的种子。首先用70%的乙醇溶液浸泡1min。然后用0.2%的HgCl2浸泡20min,无菌水冲洗5遍。准备接种前,用70%的酒精浸泡1min,0.2%的HgCl2溶液浸泡20min。最后用无菌水冲洗5次。这种处理方法的萌发率在71.1%以上,污染率在1.75%以下[7]。

2.2 嫩叶 用洗洁精溶液浸洗30min,将叶面的灰尘和部分菌体用软毛刷刷干净,但是不能破坏嫩叶。再用子自来水连续冲1h,沥干水后将叶片剪成似1cm×1cm的正方形左右大小,在尽可能无微生物的环境中进行操作。用75%的酒精浸泡2~3s,然后置于0.1%的HgCl2浸泡5min,最后用无菌水洗4次,每次1min左右,倒出水分后将其夹入无菌接种盘中,用手术刀将与液体接触的边缘切去小部分。接种后用双层锡箔纸封口[8]。用以上方法,有30%左右能诱导出愈伤组织,且污染率为零。

2.3 茎段 用洗洁精溶液浸洗30min,将茎段的灰尘和部分菌体用软毛刷刷干净,但是不能破坏腋芽。再流水冲洗1h,沥干水后将叶片剪成1.5~2cm,茎段需含1~2个不定芽,在超净工作台上操作。用75%的酒精浸泡2~3s,然后置于0.1%的HgCl2浸泡14min,最后用无菌水冲洗4次每次在1min左右,倒出水分后将其夹入无菌接种盘中,用手术刀将与液体接触的两端边缘切去小部分。诱导率可达83.33%,污染率接近于0[8]。

3 培养基的选择

用不同量的化学物质配制的培养基对来源不一致的植体有不一样的效果。来源不一致的外植体在相同的培养基培养中所发生的反应也会不同。所以诱导外植体时要根据我们的目的,来对培养基进行选择。

3.1 诱导成苗 王纪[6]等以青钱柳浙江、贵州、云南3个种源的离体胚作为外植体,经过消毒处理后,将其置于WPM、MS、DKW这3种基本培养基中进行接种,然后置于特定的环境中培养,实验后经过数据的记录与统计发现培养基配方为WPM附加3.0%蔗糖和0.6%琼脂。更为适合离体胚发育成苗,经过数据的记录与整理发现成苗的概率有80%。

3.2 诱导成芽 吴群英[4]等以B5为基本培养基,研究不同激素组合对嫩芽、茎段、和嫩叶进行诱导出芽,结果发现只有茎段诱导出芽,最佳组合为B5+3%蔗糖+0.7%琼脂+0.01mol/L NAA+0.1mol/L IBA诱导率最高为29.17%。胡冬南[9]等以一年生茎段为研究材料,茎段经过处理后,将其分别接种于以MS、1/2MS、改良MS(氯化钙和硫酸镁的量为MS的3/4,其余的量与MS培养基一致)、DKW、endprint

1/2DKW、和改良DKW这几种配方配制成等量的培养基,同时这6种培养基均加了0.5mg/L的反式玉米素和0.1mg/L NAA。经过试验观察发现第3种培养基培养的茎段萌芽率最高,且可达90.9%。

3.3 诱导成愈伤组织 王纪[7]等培养了无菌苗后用其茎段、嫩叶作为外植体,经过前处理后将其接种于MS、WPM、和改良的DKW这3种培养基中,置于指定环境总诱导成愈伤组织。对激素6-BA和IBA不同浓度进行研究,研究结果培养基组合MS+5.0mol/L 6-BA+2.0mol/LIBA对茎段的诱导率最高可达100%,诱导出来的愈伤组织量最多而且没有褐化的现象。吴群英[4]等将嫩芽、茎段、嫩叶经过预处理后接种于以B5为基本培养基的培养基中进行培养,结果发现组合B5+5.0mol/L BA+0.1mol/L NAA+0.1mol/L IBA对嫩叶的诱导率最高,诱导率为93.33%。不同的外植体,应选择合适的配方进行培养,这样更容易诱导出愈伤组织。

3.4 增殖培养基 王纪[10]等对青钱柳的茎段、幼嫩的顶芽或侧芽进行培养出来的愈伤组织进行增殖处理。将愈伤组织分别接种在MS、WPM和前人改良的DKW为基本培养基中,其中分别加入不同量的6-BA和IBA。经研究发现叶片愈伤组织增殖效果最好的培养基配方为MS+1.0mg/L 6-BA+1.0mg/L IBA,增长率可达1400%。谢寅峰[11]等对从江苏镇江采集的三年生青钱柳嫩叶作为外植体进行诱导愈伤组织,再对愈伤组织进行增殖培养,结果发现组分為:MS+20.0g/L蔗糖+0.2mg/L KT+0.2mg/L

2,4-D最适合叶片愈伤组织的增殖,增长率可达到1024.51%。

参考文献

[1]胡冬南,蒋艳,吴少福,等.青钱柳组织培养的初步研究[J].江西农业大学学报,2005,27(1):39-41.

[2]中国科学院中国植物志编写委员会.中国植物志(21卷)[M].北京:科学出版社,1979.

[3]杨万霞,方升佐.青钱柳种子综合处理过程中内源激素的动态变化[J].南京林业大学学报自然科学版,2008,32(5):85-88.

[4]雷土荣,方水强,钟建军,等.青钱柳综合利用及播种育苗造林技术[J].安徽农学通报(下半月刊),2010(08):94,150.

[5]吴群英,徐庆,李丽亚,等.青钱柳不同外植体组织培养及褐变防止的研究[J].时珍国医国药,2008(08):1872-1874.

[6]王纪,杨静,杨万霞,等.取样时间和消毒方法对青钱柳茎段腋芽诱导的影响[J].安徽农业科学,2016(34):154-156.

[7]王纪.青钱柳组织培养及次生代谢物调控的初步研究[D].南京:南京林业大学,2009.

[8]程茂高,乔卿梅,魏志华.青钱柳愈伤组织培养条件研究的优化[J].郑州牧业工程高等专科学校学报,2009(01):12-14.

[9]胡冬南,上官新晨,刘亮英,等.青钱柳茎段离体培养研究[J].湖北农业科学,2009,48(6):1300-1303.

[10]Wang J.A Preliminary Study on Callus Induction and Proliferation of Cylocarya paliurus[J].Journal of Anhui Agricultural Sciences,2012.

[11]谢寅峰,张志敏,张颖颖,等.青钱柳愈伤组织增殖[J].东北林业大学学报,2012,40(6):16-18.

(责编:张宏民)endprint

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