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露水草组培快繁影响因子的研究



全 文 :书露水草组培快繁影响因子的研究
薛春丽1,郭俊明2* ,周银丽1,全舒舟1 (1.红河学院,云南蒙自 661100;2.云南民族大学化学与生物技术学院,云南昆明 650031)
摘要 [目的]探讨露水草组培快繁的影响因子。[方法]采用组织培养的方法,以露水草幼嫩茎段为外植体进行离体培养。[结果]诱
导露水草茎段愈伤组织较适宜的激素配比为 MS +1. 0 mg /L 6-BA +1. 0 mg /L NAA,诱导率为 83. 3%;不定芽诱导培养较适宜的激素配
比为 MS +1. 0 mg /L 6-BA +0. 1 mg /L NAA,不定芽形成率为 80. 0%;生根培养较适宜的激素配比为 MS + 0. 5 mg /L 6-BA + 1. 5 mg /L
NAA,生根率为 76. 6%。[结论]该研究建立并优化了露水草离体培养体系,为露水草离体快繁的研究工作提供了依据。
关键词 露水草;组织培养;外植体;愈伤组织;激素配比
中图分类号 S567 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611(2011)01 -00115 -03
Research on Influencing Factors on Tissue Culture and Rapid Propagation of Cyanotis arachnoidea C. B. Clarke
XUE Chun-li et al (Honghe University,Mengzi,Yunnan 661100)
Abstract [Objective]The aim was to explore the factors influencing the tissue culture and rapid propagation of Cyanotis arachnoidea C. B.
Clarke. [Method]The tissue culture was adopted to conduct in vitro culture with the young stem of Cyanotis arachnoidea C. B. Clarke as the
explants. [Result]The result showed that the best hormone concentration ratio for inducing the stem callus of Cyanotis arachnoidea C. B.
Clarke was MS + 1. 0 mg /L 6-BA + 1. 0 mg /L NAA,and the callus induction rate was 83. 3%,the best hormone concentration ratio for the in-
duction and culture of adventitious bud was MS + 1. 0 mg /L 6-BA + 0. 1 mg /L NAA,the formation rate of adventitious bud was 80. 0%,the
better hormone concentration ratio for the rooting culture was MS + 0. 5 mg /L 6-BA + 1. 5 mg /L NAA,the rooting rate was 76. 6% . [Conclu-
sion]The study construcd and optimizes the in vitro culture system of Cyanotis arachnoidea C. B. Clarke,which provided basis for the study
on in vitro rapid propagation of Cyanotis arachnoidea C. B. Clarke.
Key words Cyanotis arachnoidea C. B. Clarke;Tissue culture;Explants;Callus;Hormone combination
基金项目 国家自然科学基金项目(51062018) ;国家民族事务委员会
教育部共建民族药资源化学重点实验室开放基金项目
(20090207) ;红河学院《植物组织培养》课程建设项目。
作者简介 薛春丽(1975 - ) ,女,云南建水人,讲师,从事植物组织培
养与生物资源开发利用的教学与研究,E-mail:xcl_biology2
@ 126. com。* 通讯作者,教授,硕士生导师,E-mail:guojun-
ming@ tsinghua. org. cn。
收稿日期 2010-07-13
露水草(Cyanotis arachnoidea C. B. Clarke)系鸭趾草科
(Commelinaceae)蓝耳草属(Cyanotis D. Don)多年生草本单
子叶植物,又名珍珠露水草、鸡冠参、蛛毛蓝耳草、换肺散[1]。
露水草体内富含 β-蜕皮激素(β-ecdysone)。β-蜕皮激素不仅
是一种新型的抗癌药物,而且能促进人体内蛋白质尤其是肝
脏蛋白的合成,可排除体内积累的胆固醇,抑制血糖的上升,
并有降血压的作用;用于化妆品中,它有防皱嫩肤的作用[2]。
露水草市场需求量大,为保证露水草资源的可持续发展及利
用,笔者采用其茎段为外植体进行离体培养影响因子的研
究,以期得到适用的培养配方,加快地方药用植物的开发利
用步伐。
1 材料与方法
1. 1 试验材料 露水草采集于云南省红河州石屏县龙棚
乡,将其移栽于红河州蒙自县红河学院温室中,种植成活后于
14:00从温室中取带有节间的幼嫩茎段为外植体进行试验。
1. 2 试验方法
1. 2. 1 外植体消毒与无菌接种。先用自来水洗净外植体表
面,然后用洗涤剂溶液不断摇动浸洗外植体 5 min,再用自来
水冲洗干净,然后转入超净工作台进行外植体消毒操作,将
茎段剪成 1 ~2 cm长的小段,用浓度 75%乙醇溶液表面消毒
30 s,再用 0. 1%升汞消毒处理 9 min,无菌水冲洗 5 次,将茎
段切口两端各切去 0. 5 cm,然后无菌接种于培养基中,每瓶
培养基接种外植体 3段。
1. 2. 2 愈伤组织诱导的激素配比筛选。为了筛选出适宜愈
伤组织诱导的激素浓度配比,以 MS 为基本培养基,加入
6-BA、NAA 2种不同的激素,并设计 9 个不同激素浓度梯度
的处理组合,分别于接种在以上培养基中进行人工培养。分
别于接种后 20、30、40 d,观察统计愈伤组织的诱导率。
1. 2. 3 不定芽形成的激素配比筛选。为了筛选出适宜不定
芽形成的激素浓度配比,以 MS 为基本培养基,加入 6-BA、
NAA 2种不同的激素,并设计 9 个不同的浓度梯度处理中,
取疏松且颜色呈淡紫色的愈伤组织,转接在不定芽诱导培养
基上进行人工培养。分别接种后 10、20、30 d,观察并统计不
定芽的形成率。
1. 2. 4 生根培养的激素配比筛选。为了筛选出适宜生根培
养的激素浓度配比,以 MS为基本培养基,加入 6-BA、NAA 2
种不同的激素,设计了 9 个不同激素浓度梯度的处理组合,
把不定芽转接在生根培养基中进行人工培养。分别于接种
后 10、20、30 d,观察并统计其生根率。
1. 2. 5 人工培养条件。将无菌接种于培养基中的外植体置
于(25 ±2)℃、2 500 ~ 3 000 lx,14 h /d的培养室中进行人工
培养。
2 结果与分析
2. 1 不同激素配比对愈伤组织诱导的影响 不同激素配比
对愈伤组织诱导的影响见表 1。
在接种 20 d后,露水草茎段横切面明显变凸,接种 30 d
后开始从切口处陆续长出淡黄绿色愈伤组织(图 1)。继续
培养 10 d后,愈伤组织生长迅速,颜色变成淡紫色(图 2)。
脱分化培养基中细胞分裂素、生长素的绝对用量及比值
是影响外植体脱分化并得到愈伤组织的关键。从表 1 可以
看出,细胞分裂素 ∶ 生长素 = 1,且当激素配比为 MS + 1. 0
mg /L 6-BA +1. 0 mg /L NAA 时愈伤组织诱导率最大,高达
83. 3%。
2. 2 不同激素配比对不定芽形成的影响 不同激素配比对
不定芽形成的影响见表 2。
安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2011,39(1):115 - 117 责任编辑 朱淼 责任校对 卢瑶
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2011.01.114
表 1 不同激素配比对愈伤组织诱导的影响
Table 1 Effect of different hormone combination on callus induction
生长调节剂配比∥mg /L
Mixture ratio of growth regulator
6-BA NAA
外植体接种数
Number of
inoculated explants
愈伤组织形成数
Number of formed callus
接种后 20 d 接种后 30 d 接种后 40 d
第 40天愈伤组织诱导率∥%
Callus induction at the 40th day
0. 5 0. 5 30 2 4 10 33. 3
0. 5 1. 0 30 10 12 18 60. 0
0. 5 1. 5 30 3 4 12 40. 0
1. 0 0. 5 30 3 5 12 40. 0
1. 0 1. 0 30 12 18 25 83. 3
1. 0 1. 5 30 8 9 15 50. 0
1. 5 0. 5 30 3 4 12 40. 0
1. 5 1. 0 30 3 3 15 50. 0
1. 5 1. 5 30 2 2 6 20. 0
图 1 淡黄绿色愈伤组织
Fig. 1 Yellowish green danzise callus
图 2 淡紫色愈伤组织
Fig. 2 Lavender callus
表 2 不同激素配比对不定芽形成的影响
Table 2 Effect of different hormone combination on adventitious bud formation
激素配比∥mg /L
Hormone combination
6-BA NAA
外植体接种数
Number of
inoculated explants
不定芽形成数
Number of formed adventitious bud
接种后 10 d 接种后 20 d 接种后 30 d
第 30天不定芽形成率∥%
Formation of adventitious
buds at the 30th day
0. 5 0. 1 30 0 0 0 0. 0
0. 5 0. 2 30 2 4 9 30. 0
0. 5 0. 3 30 4 7 12 40. 0
1. 0 0. 1 30 13 20 24 80. 0
1. 0 0. 2 30 5 11 18 60. 0
1. 0 0. 3 30 5 9 14 46. 6
1. 5 0. 1 30 1 2 4 13. 3
1. 5 0. 2 30 0 1 3 10. 0
1. 5 0. 3 30 0 0 0 0. 0
在培养过程中,愈伤组织生长不明显,接种 20 d后,激素
配比为 MS +1. 0 mg /L 6-BA +0. 1 mg /L NAA的处理组愈伤
组织的颜色由淡紫色变成了深紫色,继续培养至 30 d,不定
芽的颜色从紫色变成了绿色且不定芽形成率高达 80. 0%,结
果表明:MS +1. 0 mg /L 6-BA +0. 1 mg /L NAA的激素组合较
利于露水草不定芽形成的培养。不定芽生长情况见图 3。
2. 3 不同激素配比对生根培养的影响 不同激素配比对生
根培养的影响见表 3。
表 3 不同激素配比对生根培养的影响
Table 3 Effect of different hormone combination on rooting culture
激素配比∥mg /L
Hormone combination
6-BA NAA
外植体接种数
Number of
inoculated explants
生根数
Rooting number
接种后 10 d 接种后 20 d 接种后 30 d
第 30天生根率∥%
Rooting rate at the 30th day
0. 5 0. 5 30 1 4 6 20. 0
0. 5 1. 0 30 6 11 18 60. 0
0. 5 1. 5 30 12 20 23 76. 6
1. 0 0. 5 30 0 0 0 0. 0
1. 0 1. 0 30 1 3 6 20. 0
1. 0 1. 5 30 4 13 18 60. 0
1. 5 0. 5 30 0 0 0 0. 0
1. 5 1. 0 30 2 5 6 20. 0
1. 5 1. 5 30 1 1 6 20. 0
611 安徽农业科学 2011 年
由表 3 可以看出,在 MS + 0. 5 mg /L 6-BA + 1. 5 mg /L
NAA的处理组较利于露水草的生根。当细胞分裂素∶生长素
<1时,生根效果较好,当两者比例为 1∶ 3时,最利于其生根培
养,生根情况见图 4。
图 3 绿色不定芽
Fig. 3 Green adventitious bud
图 4 生根情况
Fig. 4 Rooting situation
3 结论
在植物组织培养中,培养基中细胞分裂素、生长素的绝
对量以及细胞分裂素与生长素的比值,是外植体脱分化和再
分化的主要影响因素。该试验选用6-BA和NAA 2种激素不
同浓度配比对露水草茎段进行离体培养,结果表明,诱导露
水草茎段愈伤组织较适宜的激素配比为 MS + 1. 0 mg /L 6-
BA +1. 0 mg /L NAA,诱导率为 83. 3%;不定芽诱导培养较适
宜的激素配比为 MS +1. 0 mg /L 6-BA +0. 1 mg /L NAA,不定
芽形成率为 80. 0%;生根培养较适宜的激素配比为 MS + 0. 5
mg /L 6-BA +1. 5 mg /L NAA,生根率为 76. 6%。该试验探讨
了露水草茎段离体培养的影响因子,建立并优化了露水草离
体培养体系,为深入开展露水草离体快繁的研究工作提供了
依据。
参考文献
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[2]云南省卫生局.云南中草药续集[M].昆明:云南人民出版社,1997:188
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
-189.
(上接第 114 页)
表 1 透骨香根挥发油成分 GC-MS分析结果
Table 1 Results of volatile oil in root of Gaultheria yunnanensis(Franch)Rehd determined by GC-MS
序 号
Serial No.
化合物名称
Compounds
保留时间∥min
Retention time
分子式
Molecular formula
分子量
Molecular weight
相似度∥%
Similarity
含量∥%
Content
1 甲基环戊烷 methylclopentane 3. 34 C6H12 84 91 6. 528
2 环己烷 cyclohexane 3. 72 C6H12 84 94 2. 693
3 水杨酸甲酯 salicylic acid methyl ester 17. 82 C8H8O3 152 95 89. 815
4 十六酸 palmitic 35. 41 C16H32O2 260 99 0. 183
5 六乙酰 -甘露糖醇 hexaacetyl-mannitol 38. 23 C16H26O2 434 91 0. 042
6 山梨醇 -六乙酸酯 sorbitol-hexaacetate 38. 39 C16H26O2 434 91 0. 033
7 9-十八碳烯酸 9-octadecenic acid 38. 73 C18H34O2 282 96 0. 036
主要化学成分是水杨酸甲酯(74. 180% )、十六烷(1. 590%)、
十五烷(1. 380%)、2-羟基-4-甲氧基苯乙酮(1. 090%)。而该
试验测定结果共鉴定出 7种化学成分,含量最多的 3种成分
是水杨酸甲酯(89. 815%)、甲基环戊烷(6. 528%)、环己烷
(2. 693%)。由此可知,透骨香全草与根的挥发性成分差异
性较大,透骨香根中水杨酸甲酯的含量明显高于全草,但化
学成分种类较少。
参考文献
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71139 卷 1 期 薛春丽等 露水草组培快繁影响因子的研究