韋范+李翠+韋坤華+王曉峰+郭曉云+李林軒
摘要:以巖黃連(CorydalissaxicolaBunting)莖尖為外植體,以MS、1/2MS為基本培養(yǎng)基,采用正交試驗探討植物生長調節(jié)劑多因素組合(6-BA、NAA、IAA、IBA、AC)對巖黃連初代誘導、不定芽分化、誘導生根的影響。結果表明,巖黃連不定芽最佳誘導培養(yǎng)基為:MS+0.5mg/L6-BA+0.2mg/LIAA。6-BA濃度過低會導致植物叢生芽較少、繁殖速度減緩,6-BA濃度過高又會導致叢生芽出現(xiàn)玻璃化、變形。在MS+0.6mg/L6-BA+0.2mg/LIBA+0.2mg/LIAA培養(yǎng)基中,巖黃連不定芽能夠進行高效繁殖,不但增殖倍數(shù)非常高,而且芽苗質量非常好。
關鍵詞:巖黃連;組織培養(yǎng);不定芽;基質
中圖分類號:R284;S567.23+9.043文獻標志碼:A文章編號:1002-1302(2014)11-0068-03
巖黃連(CorydalissaxicolaBunting)別稱石生黃堇,為紫堇科紫堇屬多年生草本植物,全草含脫氫卡維丁(巖黃連堿)等活性成分,具有顯著的抗菌、消炎、鎮(zhèn)痛、安定作用,并有抑制腫瘤細胞作用,主治瘡癤腫毒、肝炎、肝硬化、肝癌等癥,多見于桂西北山區(qū)[1-3]。巖黃連總生物堿注射劑、片劑等中藥制劑及產(chǎn)品已被研制出來,并已批量投產(chǎn)[4]。由于人為破壞、生境脆弱等原因,巖黃連野生資源瀕臨枯竭,難以滿足藥材市場的需求。本研究利用現(xiàn)代生物技術,建立巖黃連高頻再生體系,為巖黃連組織培養(yǎng)規(guī)?;a(chǎn)育苗提供技術支撐,旨在為更好地開發(fā)利用巖黃連藥用植物資源提供依據(jù)。
1材料與方法
1.1材料
巖黃連采自廣西藥用植物園科研基地,采用其莖尖作為材料展開誘導。將巖黃連莖尖洗凈,用75%乙醇滅菌30s,再用無菌水涮洗1遍,將洗干凈的莖尖置于0.1%HgCl2溶液(加1~2點表面活性物質吐溫)中浸泡消毒5~10min,用無菌水浸洗2次,每次浸洗5min,用無菌紙將材料表層水分吸干,然后置于MS培養(yǎng)基上進行培養(yǎng),平均光照度為2000lx,光照時間12h/d,溫度(25±3)℃。
1.2不定芽誘導
在MS培育基上以NAA(0.1、0.2、0.4mg/L)、IAA(0.1、0.2、0.4mg/L)、6-BA(0、0.5、1.0mg/L)3種不同類型激素的3個水平進行正交試驗,對巖黃連不定芽誘導進行改進與優(yōu)化,每處理10瓶,每瓶4個外植體,30d后記錄外植體的誘導情況,比較不同組合誘導不定芽能力的差異。
1.3叢生芽繁殖
在MS培育基上以6-BA(0.3、0.6、1.0mg/L)、IAA(0.1、0.2、0.4mg/L)、IBA(0.1、0.2、0.4mg/L)3種激素的3個水平進行正交試驗,對巖黃連的繁殖培養(yǎng)基進行優(yōu)化,每處理10瓶,每瓶4個單芽,30d后測試管苗生長情況、芽增殖倍數(shù)。
1.4生根培養(yǎng)
為了選擇最理想的生根培育基,在1/2MS培育基上以IBA(0.2、0.5、1.0mg/L)、NAA(0.1、0.3、0.5mg/L)、AC(0、0.3、0.5g/L)3種激素的3個水平進行正交試驗,對巖黃連的生根培養(yǎng)基進行優(yōu)化,每處理10瓶,每瓶10個單芽,30d之后記錄生根率與生根數(shù)。
1.5煉苗及移栽
挑選生長旺盛、根系發(fā)達的試管苗移入常溫室內(nèi),在蓋上蓋子的狀態(tài)下松開蓋子,2d后掀開蓋子,讓巖黃連幼苗與空氣完全接觸,其間向瓶內(nèi)灑水保持瓶內(nèi)水分充足。3d后取出幼苗,洗凈根部的培養(yǎng)基,移入裝有事先消毒好的黃沙、蛭石、泥炭、泥炭+蛭石(1∶1)、泥炭+黃沙(1∶1)5種不同基質上,適度遮陰,并保持一定的濕度,30d后統(tǒng)計不同基質中組培苗的成活率。
2結果與分析
2.1消毒時間篩選
消毒時間分別設5、6、7、8、9、10min6個梯度,接種后15d統(tǒng)計巖黃連的污染率與成活率。由表1可知,持續(xù)消毒滅菌8min,消毒滅菌效果最佳,成功率高達85%。消毒8min,污染率較高,滅菌時間超過8min,污染率有所下降,但是死亡率明顯上升,消毒10min的外植體死亡率達60%。
2.2不定芽的誘導
用莖尖作為外植體接入初代誘導培養(yǎng)基,7d左右切口處開始增大疏松,顏色逐漸變?nèi)辄S色,15d左右培養(yǎng)基上長出翠綠色的不定芽,20d時不定芽成簇生長,呈翠綠色。從表2可以看出,0.5mg/L6-BA+0.2mg/LIAA+0.2mg/LNAA條件下,不定芽個數(shù)最多。各激素對不定芽的誘導影響由大到小依次為:6-BA>IAA>NAA。當6-BA濃度保持在0~0.5mg/L之間時,不定芽數(shù)量與濃度成正比;當6-BA濃度高于0.5mg/L時,二者成反比關系,并且不定芽變?yōu)辄S綠色,說明6-BA濃度過高會對不定芽誘導起到抑制影響。低濃度生長素有利于不定芽誘導及生長。當IAA濃度在0.1~0.2mg/L范圍時,不定芽數(shù)量與濃度成正比,當其濃度高于0.2mg/L,就會起到相反的效果。NAA對不定芽的誘導影響不顯著,可以不考慮(表3)。所以,選取MS+0.5mg/L6-BA+0.2mg/LIAA培養(yǎng)基誘導巖黃連不定芽(圖1)。
2.3叢生芽繼代
將長0.5~1.0cm的不定芽切下接種到繁殖培養(yǎng)基上。由表4、表5可見,6-BA對巖黃連不定芽增殖倍數(shù)影響極顯著。不定芽增殖倍數(shù)的范圍為3.4~7.3。當6-BA濃度為1.0mg/L時,巖黃連生長現(xiàn)象異常,如有輕微玻璃化;當6-BA濃度為0.6mg/L時,巖黃連植株健壯、展葉良好。IBA濃度對巖黃連增殖倍數(shù)影響不顯著,但對苗質量有影響,當IBA濃度為0.2mg/L時,芽苗翠綠色,長勢快,質量好,有利于后期誘導生根。因此,在MS+0.6mg/L6-BA+0.2mg/L
IBA+0.2mg/LIAA培養(yǎng)基中,巖黃連不定芽能夠進行高效繁殖。重復試驗發(fā)現(xiàn),在此培養(yǎng)基上不但增殖倍數(shù)非常高,而且芽苗質量也非常好(圖2)。
2.4叢生芽誘導生根試驗
將生長健壯的芽苗單切接入巖黃連生根培養(yǎng)基中,30d后統(tǒng)計生根率及平均生根數(shù)(表6)。IBA濃度對試管苗生根率影響極顯著,NAA對試管苗生根率影響顯著,AC對巖黃連試管苗生根率影響不大(表7、表8)。生根率、平均生根數(shù)都主要受IBA濃度的影響,當IBA濃度為0.2~0.5mg/L,隨著IBA濃度升高,巖黃連試管苗生根率、平均生根數(shù)增加;當IBA濃度大于0.5mg/L,生根率、平均生根數(shù)均降低。當NAA濃度在0.1~0.3mg/L范圍內(nèi)時,巖黃連試管苗平均生根數(shù)、生根率均與濃度呈正比,但是如果NAA濃度超出0.3mg/L,則兩者均降低,NAA濃度過高會影響叢生芽的進一步生根。1/2MS+0.5mg/LIBA+0.3mg/LNAA+0.5g/LAC生根培養(yǎng)基中,巖黃連試管苗生根率達100%,平均生根數(shù)達26.7條(圖3)。
2.5再生苗的移栽
由表9可知,不同基質成活率由高到低依次為泥炭+蛭石(1∶1)>泥炭+黃沙(1∶1)>蛭石>黃沙>泥炭。因此,試管苗移栽最適宜基質為泥炭+蛭石(1∶1),移栽30d成活率為84%。
3結論與討論
理生化過程受基因的控制。促進植物發(fā)育物質的濃度與分類、外植物體的屬性、不同植物激素的比例成分都會對不定芽的生成產(chǎn)生至關重要的影響。本研究表明,沒有細胞分裂素(6-BA)的對照組不定芽誘導率較低,說明巖黃連莖尖不定芽誘導中,細胞分裂素是必需的。低濃度的IAA有助于不定芽的形成。本研究表明,巖黃連不定芽最佳誘導培養(yǎng)基為MS+6-BA0.5mg/L+IAA0.2mg/L。本試驗中,6-BA濃度過低會導致植物叢生芽較少、繁殖速度減緩,6-BA濃度過高又會導致叢生芽玻璃化、變形。IBA屬于植物內(nèi)源生長素,植物無需借助其他外力就能夠自動生成,具有促進細胞分裂、發(fā)育等功能。在組織培養(yǎng)過程中,內(nèi)源激素形成速度較慢,無法滿足植物生長的需求,需要從培養(yǎng)基中吸收。不同種類的生產(chǎn)調節(jié)素多管齊下,效果要比只使用1種激素好很多[5-8]。本研究表明,在MS+0.6mg/L6-BA+0.2mg/LIBA+0.2mg/LIAA培養(yǎng)基中,巖黃連不定芽能夠進行高效繁殖,不但增殖倍數(shù)非常高,而且芽苗質量非常好。生根的關鍵因素是選苗,主要是依據(jù)苗的健壯程度進行,雖然苗高也可作為1項參考指標,但并不是主要因素。生根時應選擇健壯度與高度都達到要求的組培苗進行生根培養(yǎng)。巖黃連移栽試驗出現(xiàn)萎蔫現(xiàn)象主要是由于巖黃連移栽之后,根部與土壤基質還沒有相互適應,但是根系及葉片的呼吸作用沒有停止,產(chǎn)
生大量水分,葉片利用二氧化碳、陽光進行光合作用,消耗營養(yǎng),導致葉片在消耗水分、養(yǎng)分,但是根部又供應不上。巖黃連所生之處主要集中在山巖邊緣等危險、陰涼區(qū)域。因此在栽培中要保持一定的濕度及溫度,每天給葉片噴灑少量水,移栽5d后可在水中加入少量液體生根培養(yǎng)基促進根的生長。
參考文獻:
[1]文和群,許兆然,Villa-LobosJ,等.中國南部石灰?guī)r稀有瀕危植物名錄[J].廣西植物,1993,13(2):110-127.
[2]廣西壯族自治區(qū)衛(wèi)生廳.廣西中藥材標準[M].南寧:廣西科學技術出版社,1992.
[3]毛宇昂,梁永紅.巖黃連的研究綜述[J].時珍國醫(yī)國藥,2006,17(4):630-631.
[4]蔣水元,胡興華,趙瑞峰.巖黃連引種栽培研究[J].廣西植物,2002,22(5):469-473.
[5]姜靈敏,徐有明,張冬梅,等.紅刺玫愈傷組織誘導再生體系的建立[J].江蘇農(nóng)業(yè)學報,2012,28(4):914-916.
[6]蘇鈦,黃寧珍,付傳明.匙羹藤組織培養(yǎng)條件優(yōu)化研究[J].廣西植物,2009,29(1):87-91.
[7]陳豫,胡偉,何磊.不同濃度激素對胡蘿卜愈傷組織誘導的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學,2013,41(2):54-56.
[8]王菲彬,王斐,管玲玲,等,植物激素對東方百合試管苗鱗片分化不定芽的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學,2013,41(6):53-55.
IBA+0.2mg/LIAA培養(yǎng)基中,巖黃連不定芽能夠進行高效繁殖。重復試驗發(fā)現(xiàn),在此培養(yǎng)基上不但增殖倍數(shù)非常高,而且芽苗質量也非常好(圖2)。
2.4叢生芽誘導生根試驗
將生長健壯的芽苗單切接入巖黃連生根培養(yǎng)基中,30d后統(tǒng)計生根率及平均生根數(shù)(表6)。IBA濃度對試管苗生根率影響極顯著,NAA對試管苗生根率影響顯著,AC對巖黃連試管苗生根率影響不大(表7、表8)。生根率、平均生根數(shù)都主要受IBA濃度的影響,當IBA濃度為0.2~0.5mg/L,隨著IBA濃度升高,巖黃連試管苗生根率、平均生根數(shù)增加;當IBA濃度大于0.5mg/L,生根率、平均生根數(shù)均降低。當NAA濃度在0.1~0.3mg/L范圍內(nèi)時,巖黃連試管苗平均生根數(shù)、生根率均與濃度呈正比,但是如果NAA濃度超出0.3mg/L,則兩者均降低,NAA濃度過高會影響叢生芽的進一步生根。1/2MS+0.5mg/LIBA+0.3mg/LNAA+0.5g/LAC生根培養(yǎng)基中,巖黃連試管苗生根率達100%,平均生根數(shù)達26.7條(圖3)。
2.5再生苗的移栽
由表9可知,不同基質成活率由高到低依次為泥炭+蛭石(1∶1)>泥炭+黃沙(1∶1)>蛭石>黃沙>泥炭。因此,試管苗移栽最適宜基質為泥炭+蛭石(1∶1),移栽30d成活率為84%。
3結論與討論
理生化過程受基因的控制。促進植物發(fā)育物質的濃度與分類、外植物體的屬性、不同植物激素的比例成分都會對不定芽的生成產(chǎn)生至關重要的影響。本研究表明,沒有細胞分裂素(6-BA)的對照組不定芽誘導率較低,說明巖黃連莖尖不定芽誘導中,細胞分裂素是必需的。低濃度的IAA有助于不定芽的形成。本研究表明,巖黃連不定芽最佳誘導培養(yǎng)基為MS+6-BA0.5mg/L+IAA0.2mg/L。本試驗中,6-BA濃度過低會導致植物叢生芽較少、繁殖速度減緩,6-BA濃度過高又會導致叢生芽玻璃化、變形。IBA屬于植物內(nèi)源生長素,植物無需借助其他外力就能夠自動生成,具有促進細胞分裂、發(fā)育等功能。在組織培養(yǎng)過程中,內(nèi)源激素形成速度較慢,無法滿足植物生長的需求,需要從培養(yǎng)基中吸收。不同種類的生產(chǎn)調節(jié)素多管齊下,效果要比只使用1種激素好很多[5-8]。本研究表明,在MS+0.6mg/L6-BA+0.2mg/LIBA+0.2mg/LIAA培養(yǎng)基中,巖黃連不定芽能夠進行高效繁殖,不但增殖倍數(shù)非常高,而且芽苗質量非常好。生根的關鍵因素是選苗,主要是依據(jù)苗的健壯程度進行,雖然苗高也可作為1項參考指標,但并不是主要因素。生根時應選擇健壯度與高度都達到要求的組培苗進行生根培養(yǎng)。巖黃連移栽試驗出現(xiàn)萎蔫現(xiàn)象主要是由于巖黃連移栽之后,根部與土壤基質還沒有相互適應,但是根系及葉片的呼吸作用沒有停止,產(chǎn)
生大量水分,葉片利用二氧化碳、陽光進行光合作用,消耗營養(yǎng),導致葉片在消耗水分、養(yǎng)分,但是根部又供應不上。巖黃連所生之處主要集中在山巖邊緣等危險、陰涼區(qū)域。因此在栽培中要保持一定的濕度及溫度,每天給葉片噴灑少量水,移栽5d后可在水中加入少量液體生根培養(yǎng)基促進根的生長。
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[8]王菲彬,王斐,管玲玲,等,植物激素對東方百合試管苗鱗片分化不定芽的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學,2013,41(6):53-55.
IBA+0.2mg/LIAA培養(yǎng)基中,巖黃連不定芽能夠進行高效繁殖。重復試驗發(fā)現(xiàn),在此培養(yǎng)基上不但增殖倍數(shù)非常高,而且芽苗質量也非常好(圖2)。
2.4叢生芽誘導生根試驗
將生長健壯的芽苗單切接入巖黃連生根培養(yǎng)基中,30d后統(tǒng)計生根率及平均生根數(shù)(表6)。IBA濃度對試管苗生根率影響極顯著,NAA對試管苗生根率影響顯著,AC對巖黃連試管苗生根率影響不大(表7、表8)。生根率、平均生根數(shù)都主要受IBA濃度的影響,當IBA濃度為0.2~0.5mg/L,隨著IBA濃度升高,巖黃連試管苗生根率、平均生根數(shù)增加;當IBA濃度大于0.5mg/L,生根率、平均生根數(shù)均降低。當NAA濃度在0.1~0.3mg/L范圍內(nèi)時,巖黃連試管苗平均生根數(shù)、生根率均與濃度呈正比,但是如果NAA濃度超出0.3mg/L,則兩者均降低,NAA濃度過高會影響叢生芽的進一步生根。1/2MS+0.5mg/LIBA+0.3mg/LNAA+0.5g/LAC生根培養(yǎng)基中,巖黃連試管苗生根率達100%,平均生根數(shù)達26.7條(圖3)。
2.5再生苗的移栽
由表9可知,不同基質成活率由高到低依次為泥炭+蛭石(1∶1)>泥炭+黃沙(1∶1)>蛭石>黃沙>泥炭。因此,試管苗移栽最適宜基質為泥炭+蛭石(1∶1),移栽30d成活率為84%。
3結論與討論
理生化過程受基因的控制。促進植物發(fā)育物質的濃度與分類、外植物體的屬性、不同植物激素的比例成分都會對不定芽的生成產(chǎn)生至關重要的影響。本研究表明,沒有細胞分裂素(6-BA)的對照組不定芽誘導率較低,說明巖黃連莖尖不定芽誘導中,細胞分裂素是必需的。低濃度的IAA有助于不定芽的形成。本研究表明,巖黃連不定芽最佳誘導培養(yǎng)基為MS+6-BA0.5mg/L+IAA0.2mg/L。本試驗中,6-BA濃度過低會導致植物叢生芽較少、繁殖速度減緩,6-BA濃度過高又會導致叢生芽玻璃化、變形。IBA屬于植物內(nèi)源生長素,植物無需借助其他外力就能夠自動生成,具有促進細胞分裂、發(fā)育等功能。在組織培養(yǎng)過程中,內(nèi)源激素形成速度較慢,無法滿足植物生長的需求,需要從培養(yǎng)基中吸收。不同種類的生產(chǎn)調節(jié)素多管齊下,效果要比只使用1種激素好很多[5-8]。本研究表明,在MS+0.6mg/L6-BA+0.2mg/LIBA+0.2mg/LIAA培養(yǎng)基中,巖黃連不定芽能夠進行高效繁殖,不但增殖倍數(shù)非常高,而且芽苗質量非常好。生根的關鍵因素是選苗,主要是依據(jù)苗的健壯程度進行,雖然苗高也可作為1項參考指標,但并不是主要因素。生根時應選擇健壯度與高度都達到要求的組培苗進行生根培養(yǎng)。巖黃連移栽試驗出現(xiàn)萎蔫現(xiàn)象主要是由于巖黃連移栽之后,根部與土壤基質還沒有相互適應,但是根系及葉片的呼吸作用沒有停止,產(chǎn)
生大量水分,葉片利用二氧化碳、陽光進行光合作用,消耗營養(yǎng),導致葉片在消耗水分、養(yǎng)分,但是根部又供應不上。巖黃連所生之處主要集中在山巖邊緣等危險、陰涼區(qū)域。因此在栽培中要保持一定的濕度及溫度,每天給葉片噴灑少量水,移栽5d后可在水中加入少量液體生根培養(yǎng)基促進根的生長。
參考文獻:
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[5]姜靈敏,徐有明,張冬梅,等.紅刺玫愈傷組織誘導再生體系的建立[J].江蘇農(nóng)業(yè)學報,2012,28(4):914-916.
[6]蘇鈦,黃寧珍,付傳明.匙羹藤組織培養(yǎng)條件優(yōu)化研究[J].廣西植物,2009,29(1):87-91.
[7]陳豫,胡偉,何磊.不同濃度激素對胡蘿卜愈傷組織誘導的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學,2013,41(2):54-56.
[8]王菲彬,王斐,管玲玲,等,植物激素對東方百合試管苗鱗片分化不定芽的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學,2013,41(6):53-55.