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露水草愈伤组织培养的研究



全 文 :产活动影响较大 ,栽培的植物较多 ,野生和人工栽培的
药用植物主要有桑 ( Mo rus alba L. )、木芙蓉 ( Hibiscus
mutabilis L. )等。
4 动物、真菌类和矿物类药物: 动物类药物有野生的金
环 蛇 ( Bunqa rus fascia tus ( schneider ) )、 银 环 蛇
( Bungarus Multicinctus Bly th. )、 豪 猪 ( Hy strix
hodgsoni Gray. )、穿山甲 ( Manis pentadac tyla L. )等 ;
家养的有梅花鹿 ( Cervus mippon Temminck. )等。 药用
真菌有:灵芝 ( G. japonicum( Fr. ) Logd. )、红菇 ( Russula
rubr a( Krombh. ) Br es. )等。 矿物类药物基本没有。
5 中药资源产量:我市中药资源产量的估算方法是按
省普办要求 ,分不同植物、动物种类各取正常产量估
算。
野生资源蕴藏量:产量 10000 kg以上的植物药有
葛根 ( Puera ria lobata( willd. ) Ohw i. )、狗脊。动物药有
瓦楞子 ( A. infla ta Reeve. )和牡蛎。
产量 4000~ 10000 kg之间的有: 植物药 13种 ,虎
杖 ( P. cuspida tum Sieb. et Zucc. ) ,鱼腥草 ( H. Corda ta
Thunb. ) ,艾叶 ( Artemisia ar gyi Lev t. et Vant. )、仙鹤
草 ( Ag rimonia pilo sa Ledeb. v a r. japonica ( Miq. )
Nakai. )、 毕 澄 茄 ( Piper Cubeba L. )、 香 菇 ( G.
tenuifo lia Cass. )、大蓟 ( Civsium japonicum Dc. )、小蓟
( Cephalanoplos Sege tum ( Bge. ) Kitam. )、 紫 苏 草
( Limnophila ar oma tica ( Lam. ) Mer r. )、龙葵 ( Solanum
nig rum L. )、 盐肤木 ( Rhus chinensis M ill. )、 茅根
( Imperata eg lindrica ( L. ) P. Beauv . v ar ma jo r ( Nees. )
C. E. Hubb. ) 和 南 沙 参 ( Adenopho ra te traphylla
( Thunb. )  Fisch. )。
产量 1000~ 4000 kg之间的植物药有 42种。如金银
花 ( L. japonica Thunb. )、射干 ( Belamcanda chinensis
( L. ) DC. )、丹参 ( Salv ia mielio rrhiza Bga. )等。
产量 1000 kg以下的植物药有 37种 ,如棕桐子
( T rachyca rpus w agnerianus Becc. )、 半 夏 ( Pinellia
terna ta ( Thunb. ) Breit. )、 卷 柏 ( Selag inella
tama riscina. ( Beauv . ) Spring . )、 松 花 粉 ( Pinus
massoniana Lamb. )等 , 动物 药有 16 种 , 如蚕 沙
( Bombyx mori L, )、 夜 明 砂 ( Vespe rtilio supe rans
Thomas. )、蜂房 ( Po listes manda rinus Saussur e. )等。
野生资源蕴藏量分布不平衡 ,大于 10000 kg的数
量不多 ,只有 4种 ,在 1000~ 4000 kg之间的品种较
多。
我市的中药资源以植物类药为多 ,分布范围广 ,蕴
藏量也较丰富 ;动物类药较少 ,菌类稀少 ;矿物类药基
本没有。 鉴于 ,植物药资源较为丰富 ,且大多尚未综合
开发利用 ,因此 ,加强我市植物类药的研究应引起我们
的重视。
(致谢:本文普查资料和编写中得到了李良官、吴
耀闾老师的指导。)
(收稿日期: 1999-05-18)
露水草愈伤组织培养的研究
福建医药学校 ( 350002) 林如辉 刘美龙
中国科学院昆明植物研究所 ( 650204)
彭丽萍 赵沛基 甘烦远
露水草 ( Cyano tis ar ach noidea )为鸭跖草科兰耳草
属多年生的传统草药 ,其体内富含 β-蜕皮激素 (β -
ecdysone ) [1] ,β-蜕皮激素能提高蚕茧产量和蚕丝质量 ,
是养蚕业不可缺少的蚕儿催熟激素 ,对露水草进行组
织培养的研究对解决其资源不足 ,保护其生长生态环
境等都有一定的意义 ,并且可利用组织培养方法工业
化大量生产露水草中的有效成分。在这方面 ,目前国内
外开展的研究工作不是很多 [2, 3]。本文通过对露水草愈
伤组织的诱导和培养 ,建立了一些不同生长及生理状
态的愈伤组织培养无性系 ,为更深入地开展露水草细
胞培养的研究工作提供依据。
1 材料与方法
1. 1 材料: 露水草种子系中国科学院昆明植物研究所
提供 ,由陈宗莲研究员鉴定。 基本培养基为 M S培养
基。
1. 2 方法
1. 2. 1 愈伤组织诱导及培养: 露水草种子经消毒后诱
导出无菌苗 ,将无菌苗的胚根及叶鞘等剪成 0. 5~ 1. 0
cm长的切段 ,然后放入 M S+ 0. 5 mg / L 2, 4-D+ 1. 0
mg / L N AA+ 0. 5 mg /L BA( I)及其它激素组合的固
体培养基上 (见表 1)诱导愈伤组织。 诱导出愈伤组织
与母体分离后 ,经选择转接到继代培养基上 ,继代培养
基为 M S+ 1. 0 mg / L IBA+ 5% CM (椰子汁 )。每 50 ml
三角瓶分装 25 ml固体培养基 ,每三角瓶接种愈伤组
织量约为 0. 02 g (干重 )。愈伤组织诱导及培养均于 26
± 1℃下暗中进行 ,培养基的 p H为 5. 8。
1. 2. 2 愈伤组织生长速率的测定: 收获的愈伤组织经
真空冰冻干燥 ( - 20℃ )至恒重 ,称重后按每 d每 L培
养基增加的愈伤组织平均干重 g数表示愈伤组织的生
长速率 ( g / L· d)。 每处理至少重复 3次 ,结果见表 2。
39
福建中医药  1999年 8月 第 30卷 第 4期
Fujian Journal of TCM August 1999, 30( 4)
DOI : 10. 13260 /j . cnki . jf jtcm. 006961
1. 2. 3 愈伤组织中 β-蜕皮激素的分析: 定量称取冰冻
干燥至恒重的愈伤组织 ,以工业乙醇 ( 60℃ )回流提取
3次 ,每次 4 h,合并回流液 ,减压蒸干 ,然后定量用无
水乙醇溶解 ,进行 T LC分析 ,硅胶 G板 ,展开剂∶氯
仿∶乙醇= 4∶ 1, 5%硫酸 -香兰素显色。同时与原植物
提取物进行对比 ,用标准的 β -蜕皮激素作对照。
2 结果与讨论
2. 1 愈伤组织的诱导:胚根及叶鞘两种外植体于 M S
培养基上 30 d左右 ,即可从切段两端长出灰白色的愈
伤组织 ,愈伤组织表面结构粘稠 ,浆糊状 ,有丝状体与
母体相连结 ,因此分离困难。在 M S培养基上不同激素
组合对愈伤组织诱导有很大的影响 ,结果见表 1。
表 1 不同激素组合对露水草愈伤组织诱导的影响
M S+ 不同激素组合
( mg /L)
外植体 愈伤组织诱导率
(% )
2, 4-D 0. 5+ N AA 胚根 50. 9
1. 0+ BA 0. 5 叶鞘 58. 7
2, 4-D 2. 0+ KT 0. 1
胚根 41. 9
叶鞘 30. 3
IBA 2. 0+ BA 0. 5
胚根 30. 6
叶鞘 25. 0
由表 1可见 ,在添加 0. 5 mg /L 2, 4-D+ 1. 0 mg /L
N AA+ 0. 5 mg / L BA的 MS培养基中 ,胚根及叶鞘的
愈伤组织诱导率分别为 50. 9%和 58. 7% ,均高于其它
激素组合的效果。 M S培养基较适合于露水草愈伤组
织的诱导。
2. 2 愈伤组织无性系的驯化及培养:将诱导出的愈伤
组织分离并培养于培养基 ( I)上进行继代培养时 ,愈伤
组织生长缓慢 ,培养 20 d以后 ,愈伤组织底部变黑 ,新
长出的愈伤组织有的颗粒状长成小堆 ,绝大多数仍为
粘稠的浆糊状 ,灰白色。 胚根的愈伤组织长得更慢 ,但
颜色稍偏黄。在 M S培养基中 ,不同激素组合对愈伤组
织生长具有明显的影响 ,结果见表 2。
从表 2可以看出 ,不同浓度的 IBA和 BA配比较
适合愈伤组织的生长 ,而 KT、 2, 4-D或 N AA等配比
则对愈伤组织生长不利。 培养在 M S添加不同浓度
IBA( 1. 0~ 2. 0 mg / L)及 BA( 0. 1~ 0. 5 mg / L)上的愈
伤组织 ,经 3次以上继代后 ,愈伤组织生长逐渐加快 ,
分散较好 ,较疏松 ,但水份含量仍然很大。 胚根愈伤组
织逐渐形成淡黄色并在继代过程中保持不变 ;叶鞘愈
伤组织为灰白色 ,其生长比胚根愈伤组织快。在添加其
他激素种类及配比的培养基上继代培养的愈伤组织 ,
仍保持粘稠状不成团 ,生长缓慢 ,且愈伤组织底部绝大
部分会变黑死亡。经过近 1 a的逐步选择及驯化 ,筛选
出了一种比较合适两种愈伤组织生长的继代培养基即
MS+ IBA 2. 0 mg /L ,在这种培养基上生长的愈伤组
织 ,生长迅速 ,分散并且很疏松 , IBA浓度偏低时 ,愈伤
组织有少量不定根分化 ,但并不影响愈伤组织的生长。
表 2 不同激素组合对露水草愈伤组织生长的影响
M S+ 不同激素组合
( mg / L)
胚根愈伤组织
生长速率 ( g /L· d) 叶鞘愈伤组织生长速率 ( g /L· d)
2, 4-D 0. 5+ N AA
1. 0+ BA 0. 5
0. 18 0. 16
2, 4-D 1. 0+ BA 0. 5 0. 15 0. 15
2, 4-D 2. 0+ K T 0. 1 0. 10 0. 12
2, 4-D 1. 0+ N AA
1. 0+ K T 0. 5
0. 12 0. 10
2, 4-D 1. 0+ BA 0. 5 0. 18 0. 20
2, 4-D 1. 0+ IBA 1.
0+ BA 0. 5
0. 20 0. 28
IBA 2. 0+ BA 0. 5 0. 23 0. 36
IBA 1. 0+ BA 0. 1 0. 22 0. 32
2. 3 愈伤组织中 β -蜕皮激素的分析: 4种愈伤组织无
性系的乙醇提取物经 TLC分析表明 ,只有 LC R(只分
花根的愈伤组织 )的 TLC斑点与原植物相似 ,含有与
标准品 β -蜕皮激素相对应的点 ,在相同的处理条件下 ,
LCR的 β -蜕皮激素素斑点比原植物的小得多 ,表明
LCR无性系中 β-蜕皮激素的含量要比原植物中的低。
其他 3种无性系除了无与 β -蜕皮激素相对应的点之
外 ,其他斑点组成与原植物的相似。
在愈伤组织培养物中亦往往测定不到某些在原植
物中存在的特定成分 ,或者即使偶尔在愈伤组织中测
到代谢物 ,其浓度通常也是远低于植株中的 ,这方面也
有不少例证 [4]。 我们对露水草进行的愈伤组织培养的
研究就属于这一类。 脱分化的愈伤组织不能合成 β -蜕
皮激素的具体原因 ,有待进一步的探讨。
参考文献
1 聂珊麟 ,许详誉 ,何敏 ,等 .露水草植物中蜕皮激素的分离
和鉴定 .化学学报 , 1978, 36: 136~ 141
2 汪石民 .露水草愈伤组织分化成苗 .中药材 , 1991, 14: 9
3 芮和恺 ,忻晓君 ,顾慧芬 ,等 .珍珠露水草的组织培养 .植物
生理学通讯 , 1986( 6): 54~ 55
4 甘烦远 ,周立刚 ,郑光值 .三七愈伤组织分化的研究 .云南
植物研究 , 1993, 15: 61~ 65
(收稿日期: 1999-05-20)
40 福建中医药 第 30卷