余允清,田素英*,梅全喜
(1.廣東藥學(xué)院,廣東 廣州 510006;2.中山市中醫(yī)院,廣東 中山 528401)
廣東土牛膝為菊科植物華澤蘭(Eupatorium Chinense Linn.)的干燥根及根莖,性寒,味甘、苦,具有清熱解毒、涼血利咽、抗炎鎮(zhèn)痛等功效,臨床上用于治療白喉、蛾喉、咽喉紅腫等癥,有喉科圣藥之稱,民間應(yīng)用廣泛[1]?,F(xiàn)代藥理研究表明,廣東土牛膝具有抗菌、中和毒素和抗炎鎮(zhèn)痛作用[2-3]。目前,以廣東土牛膝為主藥的復(fù)方土牛膝制劑在珠三角地區(qū)各級(jí)醫(yī)院普遍使用,如復(fù)方土牛膝合劑、復(fù)方土牛膝顆粒、復(fù)方土牛膝糖漿等[4]。隨著對(duì)廣東土牛膝需求不斷增加,其野生資源面臨枯竭。故本試驗(yàn)對(duì)廣東土牛膝葉片和莖段組織培養(yǎng)進(jìn)行研究,以選擇最佳組織培養(yǎng)條件來滿足規(guī)?;a(chǎn)。
恒溫恒濕箱(SPX-250C型,上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠),潔凈工作臺(tái)(SW-CT-1FD,上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠),立式壓力蒸汽滅菌器(LDZX-50FAS)。廣東土牛膝植株(經(jīng)田素英副教授鑒定為菊科植物華澤蘭(Eupatorium Chinense Linn.)。取廣東土牛膝幼嫩葉及莖段,用吐溫-80清洗1次,用自來水沖洗干凈,再用蒸餾水清洗兩遍,吸干水分,用70%酒精浸泡10s,再用0.1%升汞浸泡10min,然后用無菌水沖洗5~6次,剪切成小塊或適合的大小,置于無菌濾紙上吸干水分后,作為外植體備用。
母液1:取33gNH4NO3、38gKNO3、7.4gMgSO4·7H20,20倍水溶解定容至1000mL;母液2:取22.0gCaCl2,100倍水溶解定容至500mL;母液3:取8.5gKH2PO4,用100倍水溶解定容至500mL;母液4:取3.73gNa2EDTA、2.78gFeSO4·7H20,100倍水溶解定容至500mL;母液5:取3.1gH2BO3、4.3gZnSO4·7H20、11.15gMnSO4·4H20、0.415gKI、0.125gNa2MoO4·2H20、0.0125gCuSO4·5H20、0.0125g CoCl2·6H20,1000倍水溶解定容至500mL;母液6:取5000mg肌醇、100mg甘氨酸、25mg煙酸、5mg鹽酸硫胺素(B1)、25mg鹽酸吡哆醇(B6),50倍水溶解定容至500mL。上述母液按1、3、2、5、4、6的順序分別吸取用量50mL、10mL、10mL、1mL、10mL、10mL加入到1000mL燒杯中,加入7g·L-1的瓊脂和30g·L-1的蔗糖,加水至500mL,使蔗糖溶解,加熱至沸騰,調(diào)節(jié)pH(5.8~6.2),并加入一定濃度的IBA和6-BA,分別裝入培養(yǎng)瓶中,每瓶50mL,標(biāo)記培養(yǎng)基成分。在壓力0.1MPa,121.5℃下滅菌20min。將取出的滅菌培養(yǎng)基在室溫下放置24h,經(jīng)檢查沒有雜菌生長(zhǎng),備用。
先以 MS+6-BA2.0mg·L-1+I(xiàn)BA0.1mg·L-1+30g·L-1蔗糖+7g·L-1瓊脂為培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)初試驗(yàn)。外植體材料包括葉片、節(jié)間、未長(zhǎng)芽莖段、帶芽莖段(芽長(zhǎng)2mm以下)和帶芽莖段(芽長(zhǎng)2mm以上),每種材料接種50瓶,每瓶接種3個(gè)外植體,置于25℃培養(yǎng)箱中避光培養(yǎng)7d,待葉片愈傷組織或莖段腋芽出現(xiàn)生長(zhǎng)現(xiàn)象時(shí)轉(zhuǎn)為光照8~10h/d。從結(jié)果可知所選用培養(yǎng)基可誘導(dǎo)廣東土牛膝葉片生成愈傷組織,對(duì)節(jié)間培養(yǎng)無明顯現(xiàn)象,對(duì)所選的未長(zhǎng)芽莖段、帶芽莖段(2mm以下,含2mm)和帶芽莖段(2mm以上)組織培養(yǎng)不定芽誘導(dǎo)率有明顯差異,未長(zhǎng)芽莖段生長(zhǎng)速度較慢,且不定芽數(shù)較少,帶芽莖段(2mm以下,含2mm)不定芽誘導(dǎo)率最高,且生長(zhǎng)能力強(qiáng),不定芽數(shù)較多,不定芽較粗壯,生長(zhǎng)能力強(qiáng),有繼續(xù)分生的趨勢(shì),帶芽莖段(2mm以上)的分生能力強(qiáng),生長(zhǎng)速度最快,不定芽較長(zhǎng),但較前者細(xì),且污染率為三者中最高,因此,帶芽莖段(2mm以下,含2mm)為最適合的莖段培養(yǎng)部位。故選廣東土牛膝葉片與帶芽莖段(2mm以下,含2mm)為外植體。
以MS為基本培養(yǎng)基,每升加入蔗糖30g和瓊脂7g,分別添加1.0、2.0、3.0mg·L-16-BA 與0.1、0.2mg·L-1IBA,組成6種培養(yǎng)基,每個(gè)組合接種50瓶,每瓶3個(gè)外植體,置于25℃培養(yǎng)箱中避光培養(yǎng)7d,待葉片愈傷組織或莖段腋芽出現(xiàn)生長(zhǎng)現(xiàn)象時(shí)轉(zhuǎn)為光照8~10h/d培養(yǎng)。結(jié)果在葉片愈傷組織生成中,誘導(dǎo)率最高的培養(yǎng)基是6-BA(2.0mg·L-1)+I(xiàn)BA(0.1mg·L-1),誘導(dǎo)率達(dá)到92.31%,誘導(dǎo)率最低的培養(yǎng)基是6-BA(1.0mg·L-1)+I(xiàn)BA(0.2mg·L-1),誘導(dǎo)率僅為8.33%。且愈傷組織的生長(zhǎng)情況與生長(zhǎng)調(diào)節(jié)素的濃度、比例有關(guān)。6-BA/IBA比例在20左右比較適合廣東土牛膝葉片愈傷組織的誘導(dǎo)。
采用“2.3”項(xiàng)下葉片愈傷組織誘導(dǎo)所用的6種培養(yǎng)基和篩選標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行誘導(dǎo)試驗(yàn),在誘導(dǎo)不定芽生長(zhǎng)試驗(yàn)中,誘導(dǎo)率最高的培養(yǎng)基同樣是6-BA(2.0mg·L-1)+I(xiàn)BA(0.1mg·L-1),誘導(dǎo)率達(dá)到94.96%,誘導(dǎo)率最低的培養(yǎng)基是6-BA(1.0mg·L-1)+I(xiàn)BA(0.2mg·L-1),誘導(dǎo)率僅為7.63%。且不定芽的誘導(dǎo)率與生長(zhǎng)調(diào)節(jié)素的濃度、比例也有關(guān)。在IBA低濃度比例培養(yǎng)基中,莖段直接生成芽的頻率較高;而在IBA濃度比例較高時(shí),莖段有形成愈傷組織的趨勢(shì)。根據(jù)外植體的不定芽誘導(dǎo)率及其生長(zhǎng)情況,可認(rèn)為廣東土牛膝莖段誘導(dǎo)直接生成芽最適宜的6-BA與IBA濃度分別為2.0mg·L-1和0.1mg·L-1。
采用“2.3”項(xiàng)下葉片愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)所用的6種培養(yǎng)基,分別將“2.3”項(xiàng)形成的愈傷組織、“2.4”項(xiàng)形成的不定芽接種于培養(yǎng)基,置于25℃培養(yǎng)箱中光照8~10h/d培養(yǎng)。結(jié)果在培養(yǎng)基 MS+6-BA(2.0mg·L-1)+I(xiàn)BA(0.1mg·L-1)+蔗糖(30g·L-1)+瓊脂(7g·L-1)培養(yǎng)下,愈傷組織保持增殖生長(zhǎng),但無生成不定芽跡象,說明此培養(yǎng)基可用于廣東土牛膝愈傷組織的增殖,但不適合用于誘導(dǎo)愈傷生成芽。在0.1mg·L-1IBA和2.0mg·L-16-BA組合的培養(yǎng)基中,不定芽有明顯增殖或長(zhǎng)高的趨勢(shì)。
以1/2MS為基本培養(yǎng)基,每升加入蔗糖30g和瓊脂7g,添加1.0~3.0mg·L-1梯度的IBA,組成3種培養(yǎng)基,每個(gè)組合接種約50瓶,每瓶接1個(gè)不定芽,培養(yǎng)30d。生長(zhǎng)素IBA濃度為1.0~2.0mg·L-1時(shí),生根效果不明顯,生根率較低,且根較短;濃度為3.0mg·L-1時(shí),生根率、根長(zhǎng)度達(dá)到移栽的要求。
本試驗(yàn)用IBA與6-BA搭配MS培養(yǎng)基使用,發(fā)現(xiàn)在培養(yǎng)溫度為25℃時(shí),2.0mg·L-16-BA與0.1mg·L-1IBA能導(dǎo)致廣東土牛膝生成愈傷組織,且生成的愈傷組織顆粒大、發(fā)生早。帶芽莖段(腋芽2mm以下)在同樣的培養(yǎng)基和培養(yǎng)溫度下可誘導(dǎo)生成不定芽、誘導(dǎo)不定芽增殖。1.0~2.0mg·L-1的IBA對(duì)不定芽誘導(dǎo)生根結(jié)果不理想。莖段培養(yǎng)應(yīng)在培養(yǎng)期的前7d進(jìn)行避光培養(yǎng),待長(zhǎng)出不定芽后進(jìn)行8~10h/d光照培養(yǎng)。廣東土牛膝組織培養(yǎng)試驗(yàn)中,污染率較高。在材料表面、材料附近的培養(yǎng)基以及培養(yǎng)基的其它部位,表現(xiàn)為霉變或混濁或云霧狀、粘液狀、發(fā)酵泡沫狀等不同形狀、顏色和大小的污染痕跡。污染有可能是外植體帶菌引起的,也有可能是接種或培養(yǎng)過程中染菌引起的,既有在當(dāng)代培養(yǎng)期間就表現(xiàn)出來的,也有在材料培養(yǎng)到一定代數(shù)才表現(xiàn)出來的。因此,在試驗(yàn)中應(yīng)對(duì)外植體進(jìn)行徹底清洗和消毒,接種過程應(yīng)嚴(yán)格按照無菌操作進(jìn)行。其次,接種后部分外植體出現(xiàn)褐變現(xiàn)象,這與接種溫度、光照條件、生長(zhǎng)素濃度以及外植體分泌液有關(guān),因此本實(shí)驗(yàn)針對(duì)不同的褐變現(xiàn)象對(duì)培養(yǎng)基、培養(yǎng)條件進(jìn)行調(diào)節(jié),同時(shí)在培養(yǎng)基中添加適量的炭粉,以減少褐變。
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[4]田素英,梅全喜.廣東土牛膝復(fù)方制劑的研究進(jìn)展[J].時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥,2006,11(17):2175-2176.