全 文 :收稿日期:2011-08-15; 修订日期:2012-06-01
基金项目:广西壮族自治区科技攻关项目( No. 0992011 -13)
作者简介:蒋 林( 1972-) ,男(汉族) ,广西博白人,现任广西国营六万林场
工程师,学士学位,主要从事植物资源开发与利用工作.
* 通讯作者简介:莫昭展( 1974-) ,男( 壮族) ,广西博白人,现任玉林师范学
院教授,博士学位,主要从事植物资源开发与利用工作.
流苏石斛丛生芽增殖和生根的研究
蒋 林1,卓 宇1,莫昭展2*
(1.广西国营六万林场,广西 兴业 537800;
2.玉林师范学院生命科学与生物技术二级学院,广西 玉林 437000)
摘要:目的 为了提高流苏石斛的增殖系数。方法 以流苏石斛的无菌苗为材料,研究不同浓度的激素、香蕉汁、土豆汁、椰
汁对流苏石斛丛生芽增殖的影响,以及激素对流苏石斛丛生芽生根的影响。结果 适宜丛生芽增殖的培养基为 MS + 6 - BA
2. 0 mg /L + NAA 1. 2 mg /L +香蕉汁 10%,增殖系数达 10. 769; 1 /2MS + NAA 0. 2 mg /L + IBA 2. 0 mg /L + AC 0. 1%时生根效
果最好,生根率达 90. 19%,而且根生长健壮,平均生根数为 4. 778。结论 生长素和细胞分裂素进行配合使用,能有效的促
进石斛丛生芽的增殖。低浓度激素培养的丛生芽更容易生根。
关键词:流苏石斛; 丛生芽; 增殖; 生根
DOI标识:doi: 10. 3969 / j. issn. 1008-0805. 2012. 09. 090
中图分类号:R285. 1 文献标识码:B 文章编号:1008-0805( 2012) 09-2310-02
流苏石斛 Dendrobium fimbriatum又名马鞭石斛、大黄草、马鞭
杆、旱马棒,为附生性丛生植物[1]。茎粗壮,斜立,质地硬,圆柱形
或有时基部上方稍呈纺锤形,不分枝,具多节,干后淡黄色,节间长
3. 5 ~4. 8 cm,具多数纵槽。流苏石斛含有石斛多糖、矿质元素、氨
基酸等有效成分,可以作为铁皮石斛的替代品[2],为《中国药典》
收载的石斛类药材之一[3]。在我国主要分布于广西南部至西北
部、贵州南部至西南部、云南东南部至西南部等热带[4]。由于过度
采挖以及自身的生长、繁殖特性和对生长环境的特殊要求,流苏石
斛野生资源临近枯竭。植物组织培养方法是寻求解决流苏石斛种
源枯竭、保护其品种的有效途径。目前对流苏石斛进行的组织培
养研究较少[5 ~7]。为此,笔者在总结前人的基础上以果实作为外
植体,获得大量的无菌苗,深入研究流苏石斛丛生芽增殖和生根的
影响因子,建立完善的流苏石斛组织培养体系,通过人工栽培确保
流苏石斛资源的可持续利用。
1 材料
玉林师范学院组织培养室的流苏石斛无菌苗,选取生长良好,
长势均匀的无菌苗。
2 实验方法
2. 1 培养条件 每种培养基均添加 20 g /L的蔗糖,4 g /L的琼脂,
pH值 5. 4 ~5. 6,光照培养室温度设为(25 ± 2)℃,光照强度 1 500
~2000Lx,光照 12 h /d。
2. 2 不同浓度的 6 - BA 和 NAA 的实验设计 本实验以 MS 为基
本培养基,添加 1 ~ 4 mg /L 不同浓度的 6 - BA 和 0. 2 ~ 1. 2 mg /L
的 NAA(表 1)。将由果实诱导出来的生长健壮、长势均匀的无菌
苗接种于 H1 ~ H16培养基中,每编号接种 8 瓶,每瓶接种 5 ~ 7 株,
40 d后观察其增殖情况,统计丛生芽的增殖倍数,筛选出较适宜流
苏石斛丛生芽增殖的培养基,实验设计见表 1。
2. 3 不同激素实验设计 在 MS + 6 - BA 2. 0 mg /L + NAA1. 2 mg /
L基础上,添加不同浓度的 2,4 - D 、Ad(腺嘌呤盐酸盐)、KT(激动
素) ,如表 2所示,观察在 6 - BA,NAA的基础上添加其他激素,其
增殖效率是否有所提高。各处理重复 3遍,每个编号接种 8 瓶,每
瓶接种 5 ~7株,40 d后统计丛生芽的增殖倍数。实验设计见表 2。
2. 4 不同的附加物的实验设计 在 MS + 6 - BA2. 0 mg /L + NAA
1. 2 mg /L基础上,分别添加浓度为 100,200 g /L 的香蕉汁、椰子
汁、土豆汁,实验配方如表 3所示。每个处理重复 3次,每编号接 8
瓶,每瓶接种 5 ~7株。40 d后,统计丛生芽的增殖倍数,实验设计
见表 3。
表 1 不同浓度的 6 - BA和 NAA对流苏石斛丛生芽增殖的实验设计
编号
6 - BA/
mg·L -1
NAA/
mg·L -1
编号
6 - BA/
mg·L -1
NAA/
mg·L -1
H1 1 0. 2 H9 3 0. 2
H2 1 0. 4 H10 3 0. 4
H3 1 0. 8 H11 3 0. 8
H4 1 1. 2 H12 3 1. 2
H5 2 0. 2 H13 4 0. 2
H6 2 0. 4 H14 4 0. 4
H7 2 0. 8 H15 4 0. 8
H8 2 1. 2 H16 4 1. 2
表 2 不同激素对流苏石斛丛生芽增殖的影响实验设计
编号
6 - BA/
mg·L -1
NAA/
mg·L -1
2,4 - D /
mg·L -1
Ad /
mg·L -1
KT /
mg·L -1
S1 2 1. 2 0. 4 - -
S2 2 1. 2 0. 8 - -
S3 2 1. 2 1. 2 - -
S4 2 1. 2 - 0. 5 -
S5 2 1. 2 - 1 -
S6 2 1. 2 - 1. 5 -
S7 2 1. 2 - - 1
S8 2 1. 2 - - 2
S9 2 1. 2 - - 3
表 3 不同附加物对流苏石斛增殖的影响
编号
6 - BA/
mg·L -1
NAA/
mg·L -1
椰汁
(%)
土豆汁
(%)
香蕉汁
(%)
M1 2 1. 2 10 - -
M2 2 1. 2 20 - -
M3 2 1. 2 - 10 -
M4 2 1. 2 - 20 -
M5 2 1. 2 - - 10
M6 2 1. 2 - - 20
表中椰汁、土豆汁、香蕉汁的百分数是以体积分数来算
2. 5 不同激素对流苏石斛生根的实验设计 将通过以上途径得到
的无根苗接入以下的培养基:以 1 /2MS 为基本培养基,添加 0 ~
0. 2 mg /L不同浓度的 NAA和 1. 0 ~4. 0 mg /L不同浓度的 IBA,每
种培养基均加人活性炭(AC)0. 1%、琼脂粉 4 g /L、蔗糖 20 g /L,培
养 40 d左右。统计生根率及根的生长情况。
3 实验结果及分析
3. 1 不同浓度的 6 - BA 和 NAA 对流苏石斛丛生芽增殖的影响
丛生芽接种在培养基上经过 40 d生长后,不同培养基对丛生芽增
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殖的效果如表 4。
表 4 不同浓度的 6 - BA和 NAA对流苏石斛丛生芽增殖的影响
编号 增殖系数 芽长 /cm 长势 生长情况
H1 2. 625 1. 400 + + + + 芽稀疏,叶绿,苗较壮,伸长较慢
H2 2. 950 1. 643 + + + + + 芽稀疏健壮,叶绿,伸长较快
H3 3. 533 1. 740 + + + + + 芽较稠密,叶浓绿,苗壮,伸长快
H4 5. 565 2. 771 + + + + + 芽稠密健壮,叶浓绿,伸长很快
H5 3. 889 1. 467 + + + + + 芽较稠密健壮,叶绿,伸长较快
H6 4. 826 1. 560 + + + + 芽较稠密,叶绿,苗较壮,伸长快
H7 5. 652 1. 838 + + + + 芽稠密,叶绿,苗较壮,伸长快
H8 6. 429 1. 983 + + + + + 芽稠密健壮,叶浓绿,伸长快
H9 3. 286 1. 183 + + + + 芽较稀疏,叶绿,苗较壮,伸长慢
H10 2. 667 1. 425 + + + + + 芽稀疏,叶绿,苗肥壮,伸长慢
H11 3. 091 1. 529 + + + + + 芽较稀疏,叶绿,苗肥壮,伸长较慢
H12 4. 679 2. 013 + + + + + 芽较稠密,叶浓绿,苗较肥壮壮,伸长快
H13 2. 789 1. 300 + + + + + 芽稀疏,叶绿,苗健壮,伸长慢
H14 2. 316 1. 367 + + + 芽稀疏,叶较绿,芽体肥壮,伸长慢
H15 2. 226 1. 438 + + + + + 芽稀疏,叶绿,有少量愈伤组织
H16 2. 850 1. 467 + + + + 芽稀疏,叶较绿,苗较弱,伸长较慢
以“ +”描述流苏石斛的相对生长情况,“ +”越多表明生长越好
丛生芽增殖倍数 =继代后新萌发的芽苗总数 /继代芽苗总数。
由表 4可以看出,以 MS 为基本培养基以及激素用量为 6 - BA
2. 0mg /L + NAA1. 2 mg /L 时,增殖效果比较好,增殖系数达到
6. 429,而且长势好,芽稠密健壮,叶色浓绿,而且无根,有利于进一
步增殖,如果丛生芽长根会影响它的增殖效果,使得增殖系数降低
(见图 1)。由实验结果得出,6 - BA 的浓度从 1 mg /L 增加到 2
mg /L时丛生芽的增殖倍数呈上升的趋势,当浓度超过 2mg /L时,
丛生芽的增殖倍数降低。在浓度为 4mg /L时,出现了芽变粗的现
象,不能形成正常的增殖芽,可能是由于 6 - BA的浓度过高,在激
素积累到一定浓度时,芽的基部愈伤组织化。由此可见在继代增
殖过程中应当适当降低激素浓度,当浓度过高时,苗分化过多,生
长慢,还会形成愈伤组织,并出现丛生芽密集、黄化、节间缩短和产
生畸形苗等现象。而 NAA 的浓度从 0. 2 ~ 1. 2 mg /L 时对丛生芽
的增殖影响不大,但对芽的伸长有促进作用,随着浓度的增大,丛
生芽的株高逐渐增大。当 6 - BA与 NAA配合使用时,既可以促进
芽的增殖又可以促进芽的伸长。因此生长调节物质是诱导石斛组
织培养形成小植株所必需的。
表 5 不同激素对流苏石斛丛生芽增殖的影响
编号 增殖系数 芽长 l /cm 长势 生长情况
S1 7. 150 1. 513 + + + + + 芽稠密健壮,叶绿,伸长快
S2 7. 829 1. 417 + + + + + 芽稠密健壮,叶绿,基部膨大
S3 6. 733 1. 340 + + + + + 芽稠密健壮,叶绿,基部膨大
S4 7. 595 2. 183 + + + + + 芽稠密健壮,叶绿,伸长很快
S5 6. 625 2. 100 + + + + + 芽稠密健壮,叶绿,伸长很快
S6 6. 600 2. 514 + + + + + 芽稠密健壮,叶绿,伸长很快
S7 6. 892 2. 533 + + + + + 芽稠密健壮,叶绿,伸长很快
S8 9. 553 1. 763 + + + + + 芽稠密健壮,叶绿,伸长快
S9 6. 400 2. 114 + + + + + 芽健壮,产生少量愈伤组织
以“ +”描述流苏石斛的相对生长情况,“ +”越多表明生长越好
由表 5可以看出,在 MS +6 - BA2. 0 mg /L + NAA1. 2 mg /L的
基础上,添加不同浓度的 2,4 - D,Ad,KT,当 KT浓度为 2. 0 mg /L
时对流苏石斛丛生芽的增殖效果较好,增殖系数为 9. 553,苗健壮,
长势好,叶绿,芽伸长快,芽长有 1. 763 cm(见图 2)。从苗的生长
情况来看,添加这些激素后,石斛苗的叶展开慢,可能是由于激素
浓度过高。KT的浓度由 1. 0 ~ 3. 0 mg /L,丛生芽增殖系数由低 -
高 -低,低浓度时芽伸长过快,导致芽增殖较少;浓度过高时细胞
分化过快,产生愈伤组织,不能产生正常的芽体。一定浓度的 KT可
促进不定芽发生,当与生长素类配合使用时有利于芽的增殖及伸长。
2,4 -D的浓度在 0. 4 ~1. 2 mg/L时随浓度的增大,它的增殖效果也
呈低 -高 -低的趋势,当浓度高于 0. 4 mg/L时,芽基部稍有膨大,产
生的苗较壮,不利于继代增殖,可能是由于高浓度的 2,4 - D对愈伤
组织的诱导有促进作用,使芽体愈伤组织化。Ad对流苏石斛丛生芽
的增殖效果不明显,在 3个浓度梯度范围内,增殖系数与未加 Ad前
的增殖系数(6. 429)没有明显提高,但在芽的伸长方面有促进作用,
比较适宜用于壮苗和生长阶段,所以选择 MS + 6 - BA 2. 0mg/L +
NAA1. 2mg/L +KT2. 0 mg/L用于增殖培养。
图 1 增殖较好的丛生芽 图 2 添加 KT2. 0 mg /L后的丛生芽
3. 3 不同的附加物对流苏石斛丛生芽增殖的影响
表 6 不同附加物对流苏石斛丛生芽增殖的影响
编号 增殖系数 芽长 l /cm 长势 生长情况
M1 6. 750 1. 725 + + + + + 芽稠密健壮,叶绿,伸长快
M2 8. 846 1. 450 + + + + + 芽稠密健壮,叶绿,伸长较快
M3 5. 125 2. 700 + + + + + 芽较稠密,生长健壮,伸长很快
M4 6. 713 1. 900 + + + + + 芽稠密健壮,叶绿,伸长快
M5 10. 769 1. 750 + + + + + 芽稠密健壮,叶绿,伸长快
M6 7. 077 2. 350 + + + + + 芽稠密健壮,叶绿,伸长很快
表 6 可以看出,在丛生芽的增殖培养过程中加入香蕉汁及椰
汁添加物的培养基丛生芽的诱导倍数都有所增高,芽体和根更健
壮,可见土豆汁、香蕉汁和椰汁在流苏石斛试管苗丛生芽的诱导
和壮苗都有积极的作用。但是香蕉泥比椰子汁、土豆汁的效果都
好,其中添加 100 mg /L 香蕉泥的增殖效果比较好,增殖系数达
10. 769,芽稠密健壮,伸长快。可见香蕉提取物对石斛壮苗作用十分
显著 。虽然添加 10% 的土豆汁对芽伸长的效果好,芽长有
2. 700 cm,但是其增殖效率仅有 5. 125。综合两者,选择编号 M5:MS
+6 -BA 2. 0 mg/L +NAA1. 2 mg/L +香蕉汁 10%为适宜培养基。
表 7 不同激素对石斛生根的影响
编号
激素浓度 C /mg·L -1
NAA IBA
生根率(%)
平均根数
(条)
根的生长情况
Q1 - - 69. 77 1. 535 植株长势好,根粗壮,根长为 0. 74cm
Q2 0. 2 - 86. 21 4. 448 植株长势较好,根粗壮,根长为 0. 94cm
Q3 0. 2 1. 0 71. 43 2. 536 植株长势较好,根粗壮,根长为 1. 20cm
Q4 0. 2 2. 0 90. 19 4. 778 植株长势好,根 1. 3cm粗壮,根长为
Q5 0. 2 4. 0 95. 65 2. 957 植株长势好,根粗壮,根长为 0. 8cm
生根率 =生根的株数 /接种的总株数
从表 7 可以看出编号 Q5:NAA0. 2 + IBA4. 0 的生根率最大,
达到 95. 65%,但平均生根数仅为 2. 957,稍微偏低;而从平均生
根数来看,Q4:NAA0. 2 + IBA2. 0 的平均生根数为 4. 778,比较高,
其生根率为 90. 19%(见图 3)。因此综合生根率和平均生根数来
看,编号 Q4 的配方用于流苏石斛的生根较好。流苏石斛试管苗
比较容易生根,部分材料在无生长调节剂的 1 /2MS 培养基上也
能形成根系,但根系细弱、生长缓慢。适当加入生长素就能促进
生根,不同生长素配比使用诱导流苏石斛试管苗生根效果更好,
长出的根比较粗壮,对后期的移植栽培工作有利,能有效的提高
成活率。培养基中都添加 1‰的炭粉,可以吸附一定量的有害物
质还可以提供一个黑暗的环境,利于根的生长。
图 3 生根效果较好的组培苗
4 讨论与结论
在进行激素配比实验时,生长素和细胞分裂素进行配合使用,
能有效的促进石斛丛生芽的增殖。在使用 6 - BA时,丛生芽的增
殖系数随着激素浓度的增加,芽的增殖系数大,当 6 - BA 的浓度
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LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2012 VOL . 23 NO. 9 时珍国医国药 2012 年第 23 卷第 9 期
达到 3. 0 mg /L时,增殖系数降低,芽基部膨大,产生少量的愈伤组
织。因此在继代增殖过程中应当适当降低激素浓度,当浓度过高
时,苗分化过多,生长慢,还会形成愈伤组织,并出现丛生芽密集、
黄化、节间缩短和产生畸形苗等现象,不利于继代增殖。在含适宜
浓度的 6 - BA、NAA培养基中,添加其他的激素(KT、2,4 - D、Ad)
都可以进一步提高增殖系数,其中以 KT2. 0 mg /L的浓度为佳。可
见不同激素共同使用时,起到协同作用,促进芽的生长。
香蕉、马铃薯、椰乳都属于天然提取物的范畴,它们作用可能
是因为某些成分在培养基中一定程度上充当了缓冲剂,能够调节
培养基的 pH值,为石斛提供一个稳定的培养环境。天然添加物
用于不同的研究实验,得出的结论不尽一致,香蕉提取物促进幼
苗生长和发育,但对原球茎的分化和增殖却有抑制作用,对幼苗
发育有促进作用,本实验表明香蕉汁对流苏石斛丛生芽的增殖和
壮苗效果突出。马铃薯的提取物对原球茎的分化、增殖及幼苗的
生长和发育有促进作用,主要用于壮苗。椰汁主要用于原球茎的
增殖。由此说明,天然提取物对组织培养实验结果的影响因实验
材料的种类、发育阶段和天然提取物的种类和提取方式而异。
实验中发现,低浓度激素培养的无根苗更容易生根,且诱导
生根时间也较短。因此,在进行试管苗生根前,先在低浓度激素
培养一段时间,可能诱导出来的试管苗生根率更高,不过这还需
要进一步的实验验证。
实验中,由于有些苗较小,与其他的苗分开接种,且接种量比
较多,30 d后观察到接种小苗较多的培养基中,苗的长势好,芽体
嫩,丛生芽增殖多。可见当同样的培养基接种不同数量的无菌苗
时,它们的增殖效率明显不同,当接种量比较多,分布较密集时,
石斛的生长情况比较好,可能是石斛在生长过程当中存在群体效
应。当石斛密集生长时,有利于植株的生长健壮和增殖。
同时发现,当植株较肥壮或生长到 5 cm左右,如果继续用于
丛生芽的增殖,其增殖效率非常低,每株无菌苗只能分化出 1 ~ 2
个芽,从而降低了整体的增殖效率,因此在进行丛生芽增殖时,最
好不要选择生长肥壮或植株过高的苗,当株高为 2 ~ 3 cm 时,是
进行增殖的最好阶段,增殖效率高,长势好。所以,在实验过程
中,选择好的材料非常重要。
参考文献:
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热带植物科学,2007,36(4) :45.
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收稿日期:2012-05-03; 修订日期:2012-08-28
基金项目:贵州省自然科学基金( No. J - 2011[2311])
作者简介:赵能武( 1977-) ,男( 土家族) ,贵州德江人,现为贵阳中医学院
副教授,学士学位,主要从事民族医药和天然药物化学的研究工作.
* 通讯作者简介:黄 静( 1958 - ) ,女( 汉族) ,贵州贵阳人,现为贵州省食
品药品检验所副主任药师,学士学位,主要从事药用植物资源调查、食品
药品检验工作.
贵州雷公山自然保护区
药用蕨类植物种类调查研究(Ⅰ)
赵能武1,徐 宏1,黄 静2* ,杨理明2,赵俊华1
(1.贵阳中医学院,贵州 贵阳 550002;2.贵州省食品药品检验所,贵州 贵阳 550001)
摘要:目的 对贵州雷公山自然保护区药用蕨类植物的种类进行研究。方法 通过野外考察、标本鉴定以及资料的收集、
分析等。结果 基本明确雷公山自然保护区药用蕨类植物的种类情况。结论 雷公山自然保护区药用蕨类植物有 35 科,
75 属,190 种。
关键词:雷公山; 药用蕨类; 种类
DOI标识:doi: 10. 3969 / j. issn. 1008-0805. 2012. 09. 091
中图分类号:R282. 71 文献标识码:B 文章编号:1008-0805( 2012) 09-2312-02
蕨类植物又称羊齿植物,它是森林下层优势植物种类,不仅
具有优化环境,维持森林生态系统平衡的作用,还具有医药、食
品、工业等方面用途,是有着重要的生态、社会、经济效益的一个
植物群类。目前,全球约有蕨类植物 12 000 余种,以热带和亚热
带最为丰富。我国约有 2 500 种[1];贵州已知的蕨类植物有 53
科,151 属,770 种[2](由于近几年不断发现新分布及新种类,我
省蕨类植物现应有 800 余种) ,药用品种有 46 科,121 属,430 余
种。而雷公山位于我省东南部,它的气候、地层、地貌等,构成了
有利于蕨类植物生长繁衍的环境,因此,蕨类植物在雷公山相当
丰富。我们通过查阅相关的医药专业文献以及野外考察、标本鉴
定和资料的收集、分析等方法,确定了雷公山自然保护区药用蕨
类植物有 35 科,75 属,190 种。现按科、属和种的来源、生境及作
用与主治分述如下。
1 石杉科 Huperziaceae(2 属)
1. 1 石杉属 Huperzia(6 种)
1. 1. 1 皱叶石杉 系石杉科植物皱叶石杉 Huperzia crispata (Ch-
ing ex H. S. Kung)Ching的全草。生于海拔 1 780 ~ 1 820 m的阔
叶林或箭竹林下深厚而疏松的土壤中。具有化瘀止血,固肾涩
精,益气作用。主要用于治疗跌打损伤,痨伤吐血,气血积滞,痔
血,带下[3]。
1. 1. 2 昆明石杉 系石杉科植物昆明石杉 Huperzia kunmingensis
Ching的全草。生于海拔 1 800 m的杜鹃花下苔藓丛中。主要用
于治疗老年性痴呆和重症肌无力(因含石杉碱甲)[4]。
1. 1. 3 雷山石杉 系石杉科植物雷山石杉 Huperzia leishangensis
X. Y. Wang的全草。生于海拔 2 100 m 的山顶杜鹃花下苔藓丛
中。主要用于治疗老年性痴呆和重症肌无力(因含石杉碱
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