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绞股蓝愈伤组织增殖及芽分化研究

2020-07-14蔡正旺刘静

湖北农业科学 2020年8期
关键词:绞股蓝茎段外植体

蔡正旺 刘静

摘要:以绞股蓝(Gynostemma pentaphyllum)茎段为外植体,以MS为基础培养基,通过添加不同植物生长调节剂,筛选诱导愈伤组织增殖、芽分化以及生根的最适培养基。结果表明,绞股蓝最适愈伤组织增殖培养基为MS+ 2,4-D 2.O m~L+ NAA 0.01 mg/L,愈伤组织体积增加2.7倍;最适芽分化培养基为MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L,平均生芽数为5.7;最适生根培养基为MS培养基添加0.1 mg/L NAA,生根率为91%。

关键词:绞股蓝(Cyno.stemma pentaphyllum);愈伤组织;增殖;分化

中图分类号:Q942.6

文献标识码:A

文章编号:0439-8114( 2020) 08-0158-03

D01:10.1408 8/j .cnki.issn0439-8 114.2020.08.036

绞股蓝(Gvno.stemma pentaphyllum)别称叶胆、七叶参、五叶参、小苦药等,为多年生宿根植物,隶属于葫芦目( Cucurbitales)葫芦科(Gucurbitceae)绞股蓝属(Cynostemma),广泛分布于亚热带和北亚热带地区[1]。绞股蓝具有较高的食用价值和药用价值,其茎叶中含有蛋白质、脂肪、糖类、维生素类、有机酸、无机酸、多种皂苷以及多种微量元素等成分[2,3]。目前,人们普遍采用种子繁殖、分株繁殖、扦插繁殖等方法扩大资源,但这些方法各有不同的缺点,对绞股蓝进行快速繁殖研究很有必要。研究表明,绞股蓝具有降血脂、降低血糖、抗肿瘤、抗衰老、免疫调节、保护肝脏增强、机体免疫功能等效果[4-6]。刘世彪等[7]和刘晓燕[8]对绞股蓝进行了快速繁殖研究。

本研究采用植物组织培养技术,建立了绞股蓝组培快繁体系,对扩大种植、加速绞股蓝的开发利用、解决绞股蓝资源匮乏等具有现实意义。通过不同配比植物生长调节剂筛选出诱导愈伤组织增殖、芽分化及生根的最适培养基,可以缩短绞股蓝育种时间,起到快速繁殖作用,短期内得到品质优良的绞股蓝种苗,可为大规模种植绞股蓝提供技术支持。

1 材料与方法

1.1材料

绞股蓝原材料取自陕西省平利县,取其幼嫩茎段。

1.2方法

1.2.1 绞股蓝愈伤组织的诱导取长3-5 cm絞股蓝幼嫩茎段,流水冲洗3-4 h,然后在无菌条件下用75%乙醇溶液消毒30 s,再用0.1%升汞溶液浸泡7-10 min,最后用无菌水清洗3-5次,在超净工作台上将灭菌后的茎段切成0.5-1.0 cm,接人培养基中培养。

以绞股蓝茎段为外植体,培养基采用MS+6-BA l.0 mg/ L+NAA 0.02 mg/L,诱导愈伤组织,每瓶接种3-4个外植体。接种后置于温度为(25+2)℃、弱光培养30d。培养基以8 g/L的琼脂固化,添加3%的蔗糖,pH调节至5.8。

1.2.2绞股蓝愈伤组织的增殖将愈伤组织接种于含有不同浓度配比植物生长调节剂(6-BA、NAA、KT、2,4-D)的增殖培养基中(表1),培养条件同上,培养时间30 d。

1.2.3绞股蓝愈伤组织的芽分化将绞股蓝愈伤组织接种在不同培养基上,每个处理接种10瓶,每瓶3-4个外植体,比较不同浓度6-BA、NAA组合(表2)对愈伤组织芽分化的影响。培养条件同上,30 d后统计平均分化芽数,观察芽的长势。平均分化芽数=诱导的不定芽总数/接种愈伤组织总数。

1.2.4绞股蓝生根壮苗愈伤组织诱导出芽后,待芽长至3-5 cm时,挑选生长状况一致的苗,接种在不同处理生根培养基中(表3),每个处理接种10瓶,每瓶3-4个外植体,培养条件同上。接种30 d时统计生根率、根的长势。生根率=生根的芽数/接种的总芽数×100%。

2 结果与分析

2.1 不同浓度配比植物生长调节剂对绞股蓝愈伤组织增殖的影响

观察发现愈伤组织多为淡绿色、淡黄色,质地较为致密(图la),部分愈伤组织体积增长不明显,不定芽生长较为旺盛(图lb)。结果(表4)表明,不同浓度配比的6-BA、NAA、2,4-D、KT对绞股蓝愈伤组织的增殖有较大的影响。细胞分裂素含量高的培养基,愈伤组织体积增长明显,细胞分裂素含量低的培养基,如处理3与处理4,愈伤组织几乎没有增殖,NAA浓度为0.01-0.05 mg/L时,愈伤组织增殖明显;6-BA、2,4-D、KT浓度为2 mg/L时,愈伤组织增殖明显。在8种培养基中,处理7愈伤组织增殖倍数最大,愈伤组织淡黄色或白色,质地致密,生长旺盛,平均体积增长倍数为2.7。

2.2不同浓度配比植物生长调节剂对绞股蓝愈伤组织芽分化的影响

将增殖的愈伤组织接种于分化培养基中,部分愈伤组织分化的芽数较多,翠绿,有个别分化芽生长旺盛(图2a)。部分愈伤组织只长出0.5-1.0 cm长较细的根,无不定芽长出(图2b)。结果(表5)表明,不同浓度配比的6-BA、NAA对绞股蓝愈伤组织的芽分化有较大的影响。6-BA浓度为2.0 mg/L时,平均生芽数较高;6-BA浓度为3.0 mg/L时,平均生芽数较低;6-BA浓度为1.0 mg/L时无不定芽长出,仅长出大量0.5-1.0 cm长的根。处理2培养基MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L平均分化芽数最多。

2.3不同浓度配比植物生长调节剂对绞股蓝生根的影响

将绞股蓝愈伤组织根分化良好的幼苗转入生根培养基培养,17 d后开始生根,30d后部分根较粗且长,生有较多根毛(图3a),有的根细而长(图3b),也有幼苗没有生根。结果(表6)表明,MS、1/2 MS和1/4 MS基本培养基均能诱导不定芽生根,但生根率和根的长势有差异,其中MS培养基添加0.1 mg/LNAA诱导的根长势旺盛,苗长势良好,生根率达到9l%。

3小结与讨论

绞股蓝愈伤组织增殖最适培养基为MS+2,4-D 2.0 mg/L+NAA 0.01 mg/L。2,4-D对绞股蓝愈伤组织增殖的作用较好,能形成质地较为致密的愈伤组织。6-BA和KT对绞股蓝愈伤组织的增殖都有积极作用。绞股蓝愈伤组织芽分化的最适培养基为MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L。刘世彪等[7]研究表明茎尖愈伤组织丛生芽分化最适培养基为MS+BA l.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L,武芸等[9]研究认为愈伤组织芽分化的适宜培养基MS+BA l.5 mg/L+NAA 0.3 mg/L。绞股蓝幼苗生根最适培养基为MS基本培养基添加较低浓度的NAA,生长素浓度过高不利于根的生长。武芸等[9]的研究发现恩五叶蜜甜味绞股蓝生根的最适培养基是1/2 MS+NAA l.0mg/L+PPP3330.2 mg/L。劉世彪等[10]研究认为广西绞股蓝最适的生根培养基为MS+NAA 0.2 mg/L。

参考文献:

[1]张钊,李鹏婧,杨洋.绞股蓝研究综述[Jl.食品研究与开发,2011,32(11):193-196.

[2] TSAI Y C,LIN C L,CHEN B H.Preparative chromatography of fla-vonoids and saponins in Gynostemma perUaphyLlum and their antip-roliferation effect on hepatoma cell[J]. Phytomedicine, 2010,18(1):2-10.

[3]侯慧丽,傅童生.绞股蓝的化学成分分析与药理作用研究进展【JJ. 动物医学进展,2006,27(增):59-61

[4]朴香兰,吴倩绞股蓝研究进展[Jj时珍国医国药,2010,2l(7):1758-1760

[5] SRICHANA D, TAENGTIP R, KONDO S. Antimicrobial activitv ofCynoslemma pentaphyllum extracts against fungi producing aflatoxinand fumonisin and bacteria causing diarrheal disease[J]SoutheastAsian journal of tropical medicine and public health. 2011.42(3):704-710

[6]李杰,杨舟,詹垮垮绞股蓝化学成分与药理作用研究概况[J].湖北中医杂志,2013,34(10):74-76.

[7]刘世彪,陶民,姜亚芳,等.五柱绞股蓝的组织培养和快速繁殖[J].植物生理学通讯,2007,43(2):308

[8]刘晓燕绞股蓝的茎段培养及试管繁殖[J].耕作与栽培,2000(1):46-47.

[9]武芸,郑小江,武玉莲,等.恩五叶蜜甜味绞股蓝快繁体系的建立优化[J]湖北农业科学,2010,49(1):27-30

[10]刘世彪,李馨芸,龙华,等.广西绞股蓝的组织培养和快速繁殖[J].氨基酸和生物资源,2012,34(1):29-32

基金项目:安康学院高层次人才启动项目(AYQDZR2叭212)

作者简介:蔡正旺(1977-),男,陕西安康人,讲师,硕士,主要从事生物资源及植物科学等有关的教学及科研T作,(电话)13772223205(电子信箱)707083838@qq.com。

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