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维吾尔药材刺山柑种子组培快繁研究



全 文 :应当是化感物质不断积累的结果。
穿心莲水浸液对萝卜 、白菜和广金钱草的化感
作用差异明显 ,其中对白菜种子萌发的抑制作用较
强 , 0.20 gFW/mL处理的 RI为 -0.94。对萝卜和
广金钱草的化感作用相对较弱 。这表明建立穿心莲
和广金钱草 、萝卜的轮作制度 ,是解决穿心莲栽培中
连年种植所产生的土壤及品质降低的对策之一 ,而
白菜对穿心莲的化感作用敏感 ,从化感克生角度看 ,
不适宜与穿心莲轮作 。当然 ,化感物质与土壤环境
因子相互作用或化感物质自身发生转化 ,实际田间
栽培还要考虑综合因素。
参 考 文 献
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收稿日期:2010-01-04基金项目:新疆自然科学基金项目(200821105)作者简介:马生军(1977-),硕士 ,讲师 ,主要从事药用植物学与中药资源学研究;E-mail:xjmshj@sina.com。*通讯作者:王颖 , E-mail:wy2028@yahoo.com.cn。
维吾尔药材刺山柑种子组培快繁研究
马生军 1 ,陆 婷 2 ,张爱勤3 ,王 颖 1* ,周 琳 1
(1.新疆农业大学药学院 ,新疆 乌鲁木齐 830052;2.新疆农业大学林学和园艺学院 ,新疆 乌鲁木齐
830052;3.新疆大学生命科学与技术学院 ,新疆 乌鲁木齐 830046)
  摘要 目的:研究维吾尔药材刺山柑的组培快繁技术 , 为大量生产种苗提供方法和技术。方法:以新疆吐鲁番
采集的刺山柑种子为实验材料 ,以 MS为基本培养基 ,通过不同的激素种类和浓度配比 ,选择出最佳培养基配方。
结果:最佳消毒条件为流水冲洗 8h,升汞灭菌 12 min。最佳启动和继代培养基为 MS+6-BA0.6 mg/L+NAA0.1
mg/L, 最佳增殖培养基为 MS+6-BA0.6mg/L+2, 4-D1.0 mg/L, 最佳生根培养基为 MS+IBA0.8 mg/L+活性炭
300mg/L。结论:本研究得出的方法可用于工厂化生产维吾尔药材刺山柑种苗。
关键词 刺山柑;种子;组培;种苗
中图分类号:R282.2  文献标识码:A  文章编号:1001-4454(2010)12-1833-04
TissueCultureandRapidPropogationofSeedsofUyghurTraditionalHerbal
Capparisspinosa
MASheng-jun1 , LUTing2 , ZHANGAi-qin3 , WANGYing1 , ZHOULing1
(1.ColegeofPharmaceuticalSciences, XinjiangAgriculturalUniversity, Urumqi830052, China;2.CollegeofForestryandHorticul-
ture, XinjiangAgriculturalUniversity, Urumqi830052, China;3.LifeScienceCollege, XinjiangUniversity, Urumqi830046, China)
Abstract Objective:TooptimizethetissuecultureandrapidproliferationtechniquesofseedsofCapparisspinosaforproducing
largescaleseedlings.Methods:TheseedsofCapparisspinosawerecolectedasexplantsandcultivatedindiferentMSmedia, which
werefromTurpaninXinjiang.Theoptimummediawereselectedbyadjustingthecombinationsofdifferenthormoneandconcentration.
Results:Thebestoninstitutionofasepsisexplantswasrinsingfor8 hoursand0.1% HgCl2 for12 minutes.ThemediumMS+6-BA
0.6mg/L+NAA0.1 mg/Lwassuitableforprimaryandsecondculture.ThemediumMS+6-BA0.6 mg/L+2, 4-D1.0 mg/Lwas
suitableforproliferation, andtheoptimummediumofrootingwasMS+IBA0.8mg/L+300mg/Lactivatedcarbon.Conclusion:The
rapidproliferationtechniqueofseedsofCapparisspinosacanbeusedforproducinglargescaleseedlings.
Keywords CapparisspinosaL.;Seeds;Tissueculture;Seedlings
·1833·JournalofChineseMedicinalMaterials  第 33卷第 12期 2010年 12月
DOI :10.13863/j.issn1001-4454.2010.12.002
  刺山柑(CapparisspinosaL.)属白花菜科山柑属
植物 ,又名野西瓜 、槌果藤 、瓜儿菜或抗旱草等 ,为半
灌木状匍匐藤本 。主要分布于南疆吐鲁番 、阿克苏
地区〔1, 2〕。刺山柑具有发达的根系和木质部 ,能够
高效利用地下水资源 ,被认为是典型的荒漠植物之
一 〔3〕。是荒漠 、半荒漠 、干旱 、半干旱地区极有栽培
价值的抗旱植物 。刺山柑叶 、果和根皮均能入药 ,主
要功能有祛风除湿 、止痛 、消肿 ,外敷患处治风湿性
关节炎和疮毒 ,是一种传统维药〔4〕。同时刺山柑又
是一种饲用价值较高的牧草 ,花不仅是一种不可多
得的蜜源植物 ,而且其种子油脂含量达 36.37%,出
油率为 22%,与油菜相当 〔1〕。
随着对刺山柑资源研究的不断深入 ,其现有种
群数量稀少以及种子萌发相对困难等矛盾也显得日
益突出 。目前有关刺山柑种子组培的研究仅见少量
报道〔5, 6〕 ,因此 ,本实验以刺山柑种子为快繁材料对
其进行研究 ,以期为该资源的大规模工厂化生产奠
定基础 。
1 材料与方法
1.1 材料来源 供试材料来源于新疆吐鲁番沙漠
植物园 ,于 2008年 10月正值刺山柑果熟期采集 。
将采摘的成熟果实入袋密封 ,带回后用纱布包好 ,淋
洒少量水放入冰箱 , 4 ℃保存 。采集地点位于北纬
42°51′东经 89°11′,海拔 -102 m。地表温度 51 ℃,
空气温度 32 ℃,空气湿度 40%。
1.2 材料处理 取成熟饱满的刺山柑种子 ,装入
大烧杯 ,用纱布将烧杯封口流水冲洗 ,然后放入生物
安全柜 ,紫外线杀菌 30 min,再用 75%酒精浸泡 30
s,无菌水洗 1次 1 min,最后用 0.1%升汞配以 1 ~ 2
滴吐温 -20表面灭菌后 ,无菌水洗 3次 ,每次 1 min,
备用。将处理好的外植体 ,放在大号培养皿中的滤
纸上吸干残留水分 ,然后用灼烧灭菌的枪状镊和刀
片将种子刻伤后接入培养基。
1.3 培养基的选择 以 MS为基本培养基 ,根据
实验目的和材料生长情况添加不同种类和质量浓度
的植物激素 。①启动培养基 ,附加不同浓度激素 6-
BA、GA3和 NAA;②增殖培养基 ,附加不同浓度激素
6-BA和 2, 4-D;③生根培养基 ,附加不同浓度激素
IBA、活性炭和 NAA。pH控制在 5.8 ,置于 121 ℃,
高压灭菌 20 min,待凝固备用 。
1.4 培养条件 培养温度(25±2)℃,光照周期
12 h/d,光照强度 1 500 ~ 2 000 Lx,光源为日光灯 。
2 结果与分析
2.1 不同消毒条件对外植体的影响 参照杨秀
等 〔7〕报道方法 ,实验通过制定不同流水冲洗时间和
升汞灭菌时间 ,考察刺山柑种子组织培养过程中污
染率和褐变率的影响。灭菌时所用的升汞中滴加 1
~ 2滴吐温 -20,用以增加升汞灭菌活性 ,缩短灭菌
时间 ,降低褐变率的发生 。如表 1所示 ,随着流水冲
洗时间的延长 ,升汞灭菌时间的增加 ,种子污染率呈
下降趋势 。但消毒时间过长 ,污染情况虽能得到控
制 ,褐变率却明显提高。综合考虑 ,流水冲洗 8h,灭
菌 12 min,其污染率和褐变率均较低 ,分别为 12%,
9%。
 表 1  不同消毒时间对外植体的影响
流水冲洗时间/h
灭菌时间/min
接种数/个 染菌数/个 褐变数/个 污染率/% 褐变率/%
6 8 100 19 7 19 7
6 12 100 17 9 17 9
6 15 100 14 12 14 12
8 8 100 15 11 15 11
8 12 100 12 9 12 9
8 15 100 12 14 12 14
10 8 100 13 17 13 17
10 12 100 11 16 11 16
10 15 100 9 23 9 23
  注:污染率(%)=(污染数 /接种数)×100, 褐变率(%)=(褐
变数 /接种数)×100
2.2 不同激素浓度配比对外植体萌发的影响 参
照何志祥等〔8〕方法 ,将外植体灭菌后接种到启动培
养基上进行初代培养 ,观察发现种子开始萌动时间
为 24 h左右 ,而后逐渐生长 ,伸长。结果见表 2,较
高浓度的 GA3和 NAA对外植体萌芽的促进作用相
当 ,其萌芽率差别不明显均在 80%左右 。较低浓度
的 GA3作用则较弱 ,其萌芽率只有 60%,且苗细弱 ,
生长较慢 。NAA浓度对外植体萌芽影响不大 ,但较
低浓度下生长情况明显优于较高浓度 ,苗较粗 、叶色
浓绿且生长较快 。综合生长情况 , MS+6-BA0.6
mg/L+NAA0.1 mg/L为刺山柑种子初代培养的最
佳启动培养基 。
 表 2  不同激素浓度配比对外植体萌发的影响
培养基种类 /(mg/L) 接种数/个 萌芽数/个 萌芽率/% 生长情况
MS+6-BA 0.6+GA3 0.2 100 60 60 叶色淡绿 , 苗细弱 ,生长较慢
MS+6-BA 0.6+GA3 1.0 100 78 78 叶色较绿 , 苗较弱 ,生长慢
MS+6-BA 0.6+NAA0.1 100 84 84 叶色绿 ,苗较粗 ,生长快
MS+6-BA 0.6+NAA0.3 100 79 79 叶色较绿 , 苗较弱 ,生长较慢
  注:萌芽率(%)=(萌芽数 /接种数)×100
·1834· JournalofChineseMedicinalMaterials  第 33卷第 12期 2010年 12月
2.3 不同激素的浓度配比对外植体愈伤组织诱导
的影响 愈伤组织处于未分化状态 ,具备高度的胚
性或再分化能力 ,具有旺盛的自我增殖潜能 〔9〕。在
初代培养的基础上继续诱导愈伤组织进行继代培
养 ,从而有利于后期的增殖。结果见表 3 , GA3和
NAA均能诱导愈伤组织的产生 ,但 GA3诱导率均较
低 ,不足 20%,愈伤组织块亦较硬 , NAA诱导率均较
高 ,其中 MS+6-BA0.6mg/L+NAA0.1 mg/L组合
诱导率达到 88%,且形成的愈伤组织黄绿色 ,质地
疏松 ,与初代培养结果一致 。综合生长情况 , MS+
6-BA0.6mg/L+NAA0.1mg/L为刺山柑种子继代
培养的最佳培养基。
 表 3    不同激素的浓度配比对外植体
愈伤组织诱导的影响
培养基种类 /(mg/L) 接种数/个 诱导数/个 诱导率/% 生长情况
MS+6-BA0.6+GA3 0.2 100 14 14 黄白色 , 质地较硬
MS+6-BA0.6+GA3 1.0 100 16 16 黄白色 , 质地较硬
MS+6-BA0.6+NAA 0.1 100 88 88 黄绿色 , 质地疏松
MS+6-BA0.6+NAA 0.3 100 78 78 黄绿色 , 质地疏松
  注:诱导率(%)=(萌芽数 /接种数)×100
2.4 不同激素的浓度配比对刺山柑增殖培养的影
响 在无菌操作的条件下 ,将生长良好的愈伤组织
转接到增殖培养基上进行增殖培养。转接时每个幼
苗不保留侧芽 ,以便统计其增殖倍数 。结果见表 4,
6-BA对丛生芽的生成有一定的促进作用 ,与 2, 4-D
联合使用效果更佳 ,随着 2, 4-D浓度的增加丛生芽
增殖倍数也相应增加 , 当 2, 4-D浓度增大到 1.0
mg/L时不仅丛生芽数量多 ,增殖倍数达 4.34,而且
生长情况也最好 ,叶色浓绿 、苗粗壮 ,可转入生根培
养基中进行生根培养。因此 ,综合生长情况 , MS+
6-BA0.6mg/L+2, 4-D1.0 mg/L为刺山柑种子增
殖培养的最佳培养基。
2.5 不同激素的浓度配比对刺山柑生根培养的影
响 挑选增殖培养基中长势旺盛的刺山柑转接
到生根培养基中 ,注意操作过程中的无菌作业 ,
以免因污染而降低存活率 。实验通过 IBA、活性
炭和 NAA的不同浓度配比 ,考察刺山柑的生根
情况 。结果见表 5 ,经增殖培养后的芽苗接种在
各生根培养基上均能诱导出根 , 形成完整植株 。
MS+IBA0.8 mg/L+活性炭 300 mg/L和 MS+IBA
0.8 mg/L+NAA1.0mg/L两种组合除少数为气生
根外 ,绝大多数均为实生根 ,根长 2 cm左右 ,且生根
率和平均根数均较高 , 生根率分别为 86.7%、
76.7%,平均根数分别为 4.5、4.1,但观察发现前者
根不仅粗壮而且基部的愈伤组织也较少更有利于快
速形成健壮的种苗 。因此 , MS+IBA0.8mg/L+活
性炭 300mg/L为刺山柑种子生根培养的最佳培养
基。
  表 4  不同激素的浓度配比对愈伤组织诱导丛生芽的影响
培养基种类 /(mg/L) 接种数 /个 丛生芽总数 /个 增殖倍数 生长情况
MS+6-BA0.6 90 175 1.94±0.68 叶色淡绿 ,苗细弱略透明
MS+6-BA0.6+2, 4-D0.1 90 257 2.85±0.45 叶色淡绿 ,苗细弱
MS+6-BA0.6+2, 4-D0.5 90 278 3.09±0.72 叶色绿 ,苗粗壮
MS+6-BA0.6+2, 4-D1.0 90 347 3.85±0.49 叶色浓绿 ,苗粗壮
  注:增殖倍数 =丛生芽总数 /接种芽数
  表 5  不同激素的浓度配比对外植体生根的影响
培养基种类 /(mg/L) 接种数 /个 生根数 /个 生根率 /% 平均根数 /个 生长情况
MS+IBA0.8+活性炭 100 60 24 40.0 2.0±0.3 多为气生根 ,分支较多
MS+IBA0.8+活性炭 300 60 52 86.7 4.5±0.6 多为实生根 , 根体粗壮 , 基部愈伤组织较少
MS+IBA0.8+NAA0 .5 60 25 41.7 2.2±0.2 多为气生根 ,分支较多
MS+IBA0.8+NAA1 .0 60 46 76.7 4.1±0.4 多为实生根 ,根体纤细 ,基部愈伤组织较多
  注:生根率(%)=(生根苗数 /接种数)×100,平均根数 =根总数 /生根苗数
3 讨论
3.1 植物组织培养技术首先要解决的是对外植体
的消毒 ,继而建立无菌培养系 ,此环节是植物组织培
养中难度较大的环节之一〔10〕。对刺山柑种子不同
消毒时间的处理结果表明 ,流水冲洗 8h, 0.1%升泵
灭菌 12 min,污染率和褐变率均较低 ,为其无菌外植
体建立的最佳条件 。
3.2 大量研究表明 ,几乎所有高等植物的各种器
·1835·JournalofChineseMedicinalMaterials  第 33卷第 12期 2010年 12月
官及组织离体后在适当条件下都能产生愈伤组织 。
由此可见 ,诱导愈伤组织的成败关键不是外植体来
源而是培养条件 ,其中激素的种类和浓度最为重
要 〔9〕。在组织培养中加入各种激素的目的主要是
为促进细胞分裂和由愈伤组织或器官上分化不定
芽 。实验结果表明 , 6-BA0.6mg/L和 NAA0.1mg/
L的组合对刺山柑外植体的萌发及愈伤组织的形成
作用明显 ,能显著地提高其萌发率和诱导率 ,且初代
苗叶色浓绿 、生长较快 ,产生的愈伤组织块多而疏
松 。
3.3 由于 6-BA有助于使腋芽由顶端优势的抑制
下解放出来 ,因此也可用于枝条的增生 ,其与 2, 4-D
互作能更有效的促进茎芽的增殖 ,产生更多丛生芽 ,
刺山柑愈伤组织诱导丛生芽的实验结果也很好地说
明了这一点 。随着 2, 4-D浓度的增加增殖倍数也相
应增大 ,而且其生长情况也最好 ,叶色浓绿 、苗粗壮 ,
可直接作为生根培养材料进行转接。
3.4 在组织培养中 ,生长素被用于诱导细胞的分
裂和根的分化 ,而在培养基中加入活性炭(AC)则主
要是为了吸附植物的有害分泌物〔9, 11〕。实验结果表
明 , IBA0.8 mg/L和活性炭 300 mg/L组合对刺山
柑组培苗根的产生和生长具有明显促进作用 ,不仅
产生的根绝大多数为实生根 ,且生根率和平均根数
均高于其它组合更有利于工厂化快繁 。
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桔梗自交系与天然杂交种的农艺性状比较
师凤华1, 2 ,魏建和 1* ,褚庆龙 1 ,赵禹凯 1
(1.中国医学科学院 /北京协和医学院药用植物研究所 ,北京 100193;2.北京爱盾科技发展有限公司 ,北京
100176)
  摘要 目的:研究自交系在桔梗新品种选育上的可行性。方法:选取了 5个自交系和 1份天然杂交种 , 计算它
们的农艺性状的超标优势 ,并进行小区产量性状之间的相关分析。结果:与天然杂交种相比 , 自交系的单株地上部
分性状除果实数以外 , 其它性状与对照相比相差不大。根性状变化明显 , 根长缩短 , 形状为上粗下细。总根鲜 、干
重与对照相比分别增加了 23%和 30%。小区产量性状方面 ,自交系的小区株数 、小区茎叶干重和小区鲜根产量都
低于对照。此外 , 相关分析表明小区株数与小区鲜根产量呈极显著正相关。结论:在适当密植的有可能保证产量
的前提下 , 自交仍不失为桔梗培育新品种的一种手段。
关键词 桔梗;农艺性状;自交系
中图分类号:R282.2  文献标识码:A  文章编号:1001-4454(2010)12-1836-04
收稿日期:2010-05-31基金项目:国家自然基金项目(30772728)作者简介:师凤华(1977-)女 ,博士后 ,主要从事中药材栽培研究;E-mail:fenghuas@ 163.com。*通讯作者:魏建和 , Tel:010-62818841, E-mail:wjianh@263.net。
·1836· JournalofChineseMedicinalMaterials  第 33卷第 12期 2010年 12月