全 文 :长江三峡珍稀植物
—— 巴东木莲冬芽的组织培养
陈发菊 张丽萍 卢 斌 李 玲
(湖北三峡学院生物系 湖北宜昌 443003)
张先琼
(宜昌市林业学校湖北宜昌 443100)
编者按 巴东木莲是长江三峡库区的珍稀濒危植物 ,数量不多 ,树形美观 ,是一种常绿大乔木 ,扦条
繁殖不易。 本文关于冬芽培养试验为巴东木莲提供了一条新的繁殖途径 ,具有重要的现实意义 ,为保护
长江三峡库区物种资源提供了参考。
巴东木莲 (Mangliettia Patungnesis Hu)是木兰科木
莲属植物 ,为我国特有种 ,本种是木莲属分布最北的
种 ,也是长江三峡库区的特有种。该种植物对于研究木
兰科乃至被子植物的系统发育与起源 ,有着重要的科
研价值。 其木材质地轻 ,易加工 ,树形优美 ,花大而美
丽 ,也是珍贵的造林和园林绿化树种。据《本草纲目》等
药典记载 ,其根、叶、花、果均为优等药材 ,其果晒干后
为有名的中药 ,有明耳目、疗中风、伤寒及痈疽、水肿、
利小便等功效。 但巴东木莲分布地狭窄 ,分布数量极
少 ,自然繁殖率低 ,濒临灭绝 ,已被列为国家二级重点
保护植物。为保存这一珍稀种质资源 ,本实验对巴冬木
莲进行了冬芽培养及快速繁殖的研究 ,本研究以应用
组织培养技术扩大其繁殖 ,获得初步成功。巴东木莲组
织培养研究 ,国内外均未见报道。这项工作为珍稀植物
巴东木莲种质资源的保存、开发和利用创造了条件 ,为
长江三峡珍稀植物资源保存探索了途径 ,也给原始木
兰其它珍稀植物的组织培养以启示。
1 材料和方法
巴东木莲枝条于 1999年 2月采自宜昌林校。取一
年生带有冬芽的枝条 ,用保鲜薄膜包裹后 ,储藏于 3~
5℃冰箱中两周 ,然后将枝条插入装有自来水的瓶中 ,
放入 20℃的培养室内 ,每天换水一次 , 20天后用 5%肥
皂水浸洗枝条 ,再用自来水冲洗干净 ,并截成约 2cm带
冬芽的小段 ,用 70%酒精表面消毒 30s,再用 0. 1% HgCl2
灭菌 12min,然后用无菌水冲洗 5次。 在无菌条件下去
掉芽鳞 ,切取 5mm左右的芽尖作外植体接种于培养基
M S0、 MS+ 0. 5mg / L 6-BA、 1 /2M S+ 0. 5mg /L 6-BA上
培养单芽苗 ,待芽体长成约 2~ 3cm的幼苗后 ,转接到
M S补加 ( 0. 5~ 2. 0) mg /L 6-BA、 ( 0. 05~ 0. 1) mg /L
IAA、 0. 5mg /L GA3、 10%椰乳的不同组合的培养基上 ,
诱导丛生芽。 经 2~ 3次继代培养 ,切取无根苗 ,转接到
1 /2MS补加 ( 0. 1~ 0. 5) mg /L IBA、 0. 05mg / L 6-BA、
5%活性碳的不同组合培养基上诱导生根。培养室温度
为 ( 25± 2)℃ ,光照强度为 1 500~ 1 800lx ,每天光照
10h。
1 结果与分析
2 . 1 芽的分化 将灭菌的冬芽去掉芽鳞后 ,切取
0. 5cm大小的芽尖作外植体分别接种到培养基 MS0 (不
含任何激素的 M S)、 M S+ 0. 5mg /L 6-BA、 1 /2MS+ 0.
5mg /L 6-BA上培养小单芽 ,芽尖在 M S0难以萌动生
长 ,在 M S+ 0. 5mg /L 6-BA和 1 /2 MS+ 0. 5mg / L 6-
BA的培养基上培养 2周 ,芽基部开始肿胀并形成少量
黄绿色愈伤 ,同时芽尖萌动生长 , 6周后形成约高 2~
3cm的小单芽 ,培养在 M S+ 0. 5mg / L 6-BA上的小单
芽生长良好 ,颜色鲜绿 ,而在 1 /2 MS+ 0. 5mg / L 6-BA
培养基上的小单芽培养一段时间后绿色渐退 ,呈黄绿
色。 因此适合培养单芽苗的培养基为 MS+ 0. 5mg /L
6-BA。将生长良好的单芽苗 ,分别转入 1) MS+ 0. 5mg / L
6-BA+ 0. 1mg /L IAA; 2) MS+ 1. 0mg / L6-BA+ 0. 1mg /L
IAA; 3 ) MS+ 2. 0mg /L 6-BA+ 0. 5mg / L IAA+ 0.
5mg /L GA3; 4) MS+ 2. 0mg / L 6-BA+ 0. 5mg / L IAA+
0. 5mg /L GA3+ 10%椰乳的 4组不同激素组合培养基
上诱导丛生芽苗 ,单芽苗在培养基 3)、 4)上培养 10天 ,
芽基部肿胀且轻微愈伤化 ,芽轴伸长 , 20天后在芽基部
肿胀处形成多个小突起 , 1月继代一次 ,经 3~ 4次继代
后 ,培养基 4)上的单芽苗基部小突起逐渐长大形成丛
生芽苗 ;培养基 3)上的芽基部小突起生长缓慢 ,继续培
养多数芽突萎缩褐化 ,仅少数能形成丛生芽苗 ;单芽苗
在 1)、 2)培养基上培养 ,芽轴伸长 ,芽基部肿胀但不愈
伤化 ,经继代培养不能形成丛生芽苗。将在 1)、 2)、 3)上
培养过的单芽苗转入培养基 4)也能诱导丛生芽。 因此
适合巴东木莲芽增殖和生长的培养基为 M S+ 2. 0mg /
L 6-BA+ 0. 5mg /L IAA+ 0. 5mg /L GA3+ 10%椰乳。
2. 2 根的诱导 切取无根苗转接到 1) MS+ 0. 1mg /L
IBA+ 0. 05mg / L6-BA; 2) 1 /2M S+ 0. 5mg / L IBA+
0. 05mg / L 6-BA; 3) 1 /2 MS+ 0. 5mg / L IBA+ 0. 05mg /
L 6-BA+ 5%活性碳培养基上诱导生根。在 3)培养基上
—36— 生 物 学 通 报 2000年第 35卷第 6期
实 验动 物 的 合 理 配 用
李 晋 (安徽师范大学生物系 安徽芜湖 241000)
目前 ,全国许多大、中学校 ,尤其中学面临同样一个
问题 ,即实验经费不足以及实验动物的缺乏 ,使许多教
学大纲中所规定的必须实验无法开设 ,严重影响了教学
质量的提高及教学大纲的贯彻 ,为了解决这类问题 ,我
做了探索和尝试 ,使相同的动物材料重复利用 ,减少不
必要的开支和节约动物 ,提高其利用率 ,现以动物生理
学实验为例。
1 蛙类动物的配用
1. 1 材料 可选择青蛙或蟾蜍 2只。
1. 2 选择实验 因为蛙类实验较多 ,故选择以下大纲
中规定必做的实验: 1)妊娠检验。 2)反射时的测定及反
射弧的分析。 3)脊髓背根和腹根的机能。 4)蛙类心博过
程的观察与描记。 5)蛙类心室的期外收缩与代偿间歇。
6)坐骨神经 -腓肠肌标本的备制。 7)刺激强度与肌肉收
缩反应的关系。 8)骨骼肌单收缩的分析。
1. 3 方法与步骤 根据动物毁脑的不同 ,可把以上实
验分为两组。
第 1组 ,取 1雄性蟾蜍 ,用吸管从泄殖腔吸取少量
液体→镜下观察 (无精子 )→取 5ml妊娠尿注入背部淋
巴囊→观察 1h→从泄殖腔再次取液体→镜下观察 (有
精子 )→则反应为阳性 (目的达到 )→毁脑→固定蟾蜍→
用 0. 5% 、 1% H2 SO4按实验指导步骤刺激蟾蜍→观察
反射的基础是反射弧的完整性→沿背部中线剪开皮肤
→暴露椎骨→用剪剪断两侧椎弓 ,暴露脊髓→刺激背
根、腹根并记录→观察结果。 这组实验用 1只蟾蜍把生
殖和中枢神经系统的实验串联起来。 但值得注意的是 ,
由于 2%的普鲁卡因把蟾蜍的右侧的坐骨神经传导阻
断 ,故在做背腹根机能刺激时 ,效应可以从另一肢体观
察。
第 2组 ,取蟾蜍 1只做 4)、 5)、 6)、 7)、 8)实验 ,双毁
(毁脑、毁髓 )→暴露心脏→观察心脏的结构及心博过程
→描记心脏博动曲线→分别在收缩期和舒张期刺激→
观察期外收缩与代偿间歇→斯氏第 1结扎、第 2结扎 ,
观察→备制坐骨神经腓肠肌标本→固定腓肠标本于肌
槽内→用不同的刺激强度、刺激频率刺激神经→观察收
缩总和与强直收缩→快速走纸记录单收缩并分析 ,这一
组实验把循环系统和神经肌肉系统的实验串联起来 ,这
些实验之间没有排斥只有联系。
2 家兔类的配用
2. 1 材料 市场上出售的菜兔或长毛兔 2只。
2. 2 选择实验 1)家兔动脉血压的神经、体液调节。2)
尿生成的调节。 3)家兔大脑皮层运动区的刺激效应。 4)
去大脑僵直。
2. 3 方法与步骤 第 1组家兔 1只 ,用 20%氨基甲酸
乙酯麻醉→开颅暴露脑组织→按实验指导要求刺激大
脑皮层的不同区域→观察效应→结扎双侧颈总动脉→
用竹片刀拨起大脑半球后缘→找到四叠体→于前、后丘
之间垂直插入竹片刀→观察去大脑僵直。第 2组家兔 1
只 ,用 20%氨基甲酸乙酯麻醉→分离气管并插入气管
插管→分离颈总动脉 ,迷走神经、交感神经、减压神经→
注射肝素→插入动脉套管并联接换能器或水银检压计
→腹部切开暴露膀胱→在输尿管或膀胱处插入导尿管
→依次按实验指导内容进行刺激神经及注射相关药品
→观察血压、尿液的变化。
3 注意的问题
1)实验动物的配用 ,关键在于实验项目的选择 ,要
注意毁脑、毁髓、麻醉的方法是否相同 ,实验步骤和结果
是否矛盾等因素 ,只有把不矛盾而有联系的实验相结
合 ,才能达到节约利用的效果。
2)在实验动物配用实验中 ,因为打乱了章节编排 ,
故在选用时可考虑把实验统一集中在授课开始或授课
全部结束后。
以上只是我多年的实验经验所编排的配用 ,在实验
中可能存在更好、更合理的编排 ,希望广大教师不断探
索和总结。
能生根 ,但生根率仅为 47. 3%。
3 小结
本实验用巴东木莲冬芽作外植体进行了单芽苗培
养和丛生芽的诱导。在 M S+ 0. 5mg /L 6-BA的培养基
上芽尖能较快萌动生长。 单芽苗在 MS+ 0. 2mg /L 6-
BA+ 0. 5mg /L IAA+ 0. 5mg / L GA3+ 10%椰乳上能
诱导出较多稳定生长的丛生芽 ,因此 ,此培养基适合巴
东木莲的增殖和生长。本实验中的生根率不高 ,但较理
想的丛生芽苗 ,为进一步选择有效的生根培养基和生
根条件 ,以建立无性繁殖系提供了参考。巴东木莲为我
国珍稀特有植物 ,多年来用扦插繁殖 ,生根率非常低。
巴东木莲冬芽组织培养的成功为挽救该物种的生存提
供了新的思路。
4 参考文献
1 傅立国 .中国植物红皮书 -稀有濒危植物 .北京:科学出版
社 , 1991.
2 周仁章 .木兰科植物及濒危种类的引种繁殖试验研究 .
广东植物学会会刊 , 1990(5) : 235— 237.
—37—2000年第 35卷第 6期 生 物 学 通 报