全 文 ：中国园艺文摘 0 21 3年第 3期
当药组织培养及无性系建立的研究
李茜茹 , 周 清 , 荆 婷 , 杨文新 , 姜长阳
( 辽宁师范大学 生命科学学院 , 辽宁 大连 1 1 602 9 )
摘 要 : 为保护资源和实现栽培 , 以 当药的嫩茎为材料 , 进行愈伤组织诱导与分化 、 不定芽生根和试管苗 生根继
代增殖培养研究 , 建立起当药的嫩茎无性 系。 结果证明 : M +s z T 0 . 3 m g L/ +2 , 4一 D 2 . l mg L/ 是诱导愈伤组织的理
想培养基 ; M +s A酬。 。 0 . s mg / L + B A 0 . 2 m g / L + K T 0 . 4 m g / L + 闪八八 0 . 2 m g L/ 是愈伤组织分化培养的理想培养基 ;
向分化不定芽的培养瓶中倒入 3 一 5 闻 浓度为 0 . 5 m g L/ 的 N 八八溶液对不 定芽处理 2 4 h , 接种到 W hit e + BA T Z
号 0 . s mg / L 培养基上进行生根培养的方法是不定芽生根培养的理想方法 ; W hit e + BA T Z 号 0
.
s mg L/
+ NA
0
.
5
mg L/ 是试管苗继代增殖培养的理想培养基 。 试管苗移栽成活率为 9 4 . 0% 一 9 5 . 2% , 定植成活率为 9 7 .3% 。 定植的
试管苗当年开花结果 , 并保持野生当药的植物学性状 。
关键词 : 当药 ; 组织培养 ; 无性 系
当药 (S w e对 ia sP eu do hc ine ns is) 又称瘤毛璋牙菜 、 紫花当
药 、 毛璋狼牙菜等 , 属龙胆科狼牙菜属 1年生草本植物 , 生
长于山坡灌丛 、 杂木林下 、 路边和荒地等环境中 , 在我国的
东北 、 华北 、 云南等地有分布 , 在辽宁的大连 、 鞍山 、 本溪
和丹东等地区也有分布 l[ 刀 。 当药全草含龙胆碱 、 当药素 、
异牡荆素 、 异鱿草素 、 雏菊叶龙胆酮 、 龙胆苦昔 、 当药苦昔
等化学成分 。 全草人药 , 具有泻火解毒 、 利湿 、 健脾等功效 ,
能治湿热黄疽 、 胃炎 、 消化不良 、 风热眼赤 、 牙疼 、 口疮 、
疮毒肿痛等疾病 s[] 。 由于当药具有重要的中药价值 , 一直以
来 , 人们都在大量的采收药用 。 近年来 , 有人将其干粉作为
饲料的添加剂使用 , 结果减少了畜禽的患病率 。 于是 , 人们
大量的采收作为饲料添加剂 。 这使原本数量就很少的当药野
生资源遭到迅速破坏 。 现在 , 在辽宁省很多分布着当药的地
区 , 已经很难见到野生的当药 , 使其处于濒危状态 。 为保护
当药野生资源 , 实现栽培 , 研究者对当药进行组织培养及无
性系建立的研究。 虽然 , 目前已有当药组织培养研究的报道
#[] , 但只限于愈伤组织的研究 , 迄今未见当药无性系建立研
究的报道 。
1 材料与方法
1
.
1 材料及灭菌
6 月下旬 , 将大连市甘井子区柳树山坡上生长旺盛的当
药嫩茎采回实验室 , 剪成长 3 . 0 C m 左右的茎段 , 放到磨 口
广口瓶中 , 用 自来水振荡洗涤 5 一 10 m in , 再用蒸馏水洗涤
5 m in 左右 , 移到超净工作台上 , 用 70 % 一 75 % 的乙醇灭
菌约 1 0 5 后 , 再用 0 . 0 2 5% H g C I: 溶液振荡灭菌 1 2 m i n , 接
第一作者简介 : 李茜茹 (l 9 1 一 ) , 女 , 本科生 ;就读于辽宁师范
大学生命科学学院生物科学专业 。
通讯作者 : 姜长阳 , 教授 。 卫一 m al :l c h an gy an 即 a ng @ 126 . C o m
项 目来 源 : 辽宁省普通高等教育本科教学 改革 研 究项 目
(2 0 22 0 3 0 4 2一 4 ) : 辽宁省大学生创新创业习11练项 目 (2 0 22 0 3 0 2 5 0 2 2) 。
着用无菌水振荡洗涤 7 次 , 即可获得无菌嫩茎 }习。
1
.
2 培养条件
参见胡芷维等刺儿菜的研究 6[] 。
1
.
3 试验方法
1
.
3
.
1 嫩茎愈伤 组织的诱导培养 把无菌嫩茎切成长 住4 C m
左右的茎段后 , 接种到以 M S+Z T 住3 m g几为基本培养基 、
附加不同浓度的 N A A 、 2, 4一 D培养基上 , 进行嫩茎愈伤组织
诱导培养 。 接种时要将茎段横着半插人培养基中 , 使材料的
两段切 口都能接触到培养基 。 愈伤组织诱导试验重复 2 次 ,
每种培养基接种 10 0 个茎段 。
1
.
3
.
2 愈伤组织分化培养 把嫩茎培养的愈伤组织分散成大
小约 住 4 c m 的块状后 , 接种到以 M S + A g N O : 0 . 5 m g L/ + B A
0
.
2 m g L/ + K T 住 4 m g L/ 为基本培养基 、 附加浓度分别为 0 . 2
m g L/
、 住 4 m g L/ 、 0 . 8 m g L/ 的 I A A 、 N A A 、 BI A 的培养基上 ,
进行愈伤组织的分化培养 。 愈伤组织分化培养试验重复 3
次 , 每种培养基培养 10 块愈伤组织 。
1
.
3
.
3 不定芽的生根培养 向培养着分化不定芽的培养瓶中倒
人 3 一 s ml 浓度为 住 s m彭L 的 N A A 溶液 , 对其处理 24 h 后 ,
将不定芽从基部切下 , 接种到 Whit e + A BZT 号 住 s m彭L 的培
养基上 , 进行不定芽的生根培养 。 不定芽的生根培养试验重
复 4 次 , 接种的不定芽数分别为 10 0 个 、 20 个 、 4 0 个和
5 0 0 个 。
1
.
3 4 试 管苗 的 移栽 与 移植 把 以上 生根继代增殖培养
26
一
29 d 的试管苗从瓶中取出 , 洗净根部的培养基 , 直接
移栽于温室中上半层为干净河沙的营养钵中。 移栽试验重复
2 次 , 每次移栽均为 50 株。
把在营养钵中移栽成活的试管苗于 5 月下旬 , 分 2 次
定植到大连郊区的山树林旁 。 定植试验重复 2 次 , 定植的株
数均为 4 50 株 。
2 结果与分析
2
.
1 不同外植体对愈伤组织诱导的影响
培养到 7 0 d 时观察统计 , 结果 由表 1可见 , 在附加不
同浓度的 N A A 、 2, 4一 D培养基上 , 均可诱导培养嫩茎生长出
一 9
CN E I HS E HO R I TCU U L R E A B TSR A TC TS
愈伤组织 。 但就其愈伤组织的诱导率 、 色泽形态 , 以及长势
看 , 在附加不同浓度 2, 4一 D培养基上愈伤组织的诱导效果好
于 N A A。 尤其是在含浓度为 2 . l m彭L 2, 4一 D 的培养基上 , 培
养嫩茎的诱导率最高 , 达到 83 % , 并且诱导的愈伤组织呈
嫩绿色的大小不等的颗粒状 , 外观上愈伤组织生长旺盛。 观
察还表明 , 在这种培养基上培养 13 d 时 , 可见有的培养嫩
茎的切口处生长出半透明状愈伤组织 , 之后 , 伴随着愈伤组
织形成数的不断增加 , 先期形成的愈伤组织也逐渐变成嫩绿
色。 约有半数培养嫩茎的两端切 口都能形成愈伤组织 , 使有
的培养材料前期出现哑铃状 。 2 次重复试验的结果基本一致。
以上结果说明 : M S+Z T 住3 m g几+2 ,4一 D 2 . l m彭L这种培养基
是诱导当药嫩茎形成愈伤组织的理想培养基 。
表 1 不 同浓度 闪八八、 2, 4一 D 对嫩茎愈伤组织诱导培养的影响
生长素种类 浓度 〔nI 到)L 诱导率 〔% ) 愈伤组织色择 、 质地及平均大小仲司 长势
无 0 0 0 一
N A A a 7 12 白色间绿 、 松软 、 以3 +
N A A 1 4 13 白色间绿 、 松软 、 以5 +
N A A 2
.
1 2 6 浅绿带白点 、 较硬 、 1 2 +
N A A 2 8 5 1 浅绿带白点 、 硬 、 1 3 + +
N A A 3 万 5 0 浅绿色 、 硬 、 1 3 + +
2, 4一 D 以 7 16 浅绿色 、 表面凸凹 、 硬 、 L Z + +
2, 4一 D 1 4 5 5 浅绿色 、 表面凸凹 、 较硬 、 L S + +
2, 4一 D 2
.
1 83 嫩绿色 、 表面颗粒状 、 质地较硬 、 2刀 + + +
2, 4一 D 2 8 6 4 白绿相间 、 表面光滑 、 质地略硬 、 2刀 + +
2, 4一 D 3万 7 2 白绿相间 、 表面较松软 、 2 . 1 + +
注 : 一 为不生长 ; + 生长较差 ; + 生长一般 ; + + 生长旺盛
2 2 不同浓度 IA A、 NAA 、 旧 A对愈伤组织分化培养影响
接种后 50 d观察统计 , 结果 由表 2 可见 , 在附加 BI A
的培养基上 , 愈伤组织不分化 ; 虽然在附加 IA A 的培养基
上愈伤组织可分化 , 但分化效果不理想 ; 在附加不同浓度
N A A 的培养基上培养的愈伤组织分化效果较好 。 尤其是在
附加浓度为 住 2 m g几 N A A 的培养基上培养的愈伤组织 , 其
诱导率 、 平均分化芽数和分化的不定芽的长势 , 均为最好
的 。 对培养过程的观察还表明 , 在附加浓度为 住Z m妙 N A A
的培养基上 , 接种培养的愈伤组织块 , 培养到第 8d 时 , 可
见愈伤组织块上面的绿色颗粒开始分化 , 之后 , 随着分化的
不定芽逐渐增多 、 生长 。 培养到 50 d 时 , 每个愈伤组织块
就会分化 出由多个不定芽组成的丛生不定芽 。 不定芽高为
住4 一 1 . 3 c m , 长势较旺盛。 3 次重复试验的结果基本一致。
上述结果说明 : M S + A g N O : 0 . 5 m g几+ B A 0 . 2 m g几+ IT< 0 . 4 m g/
+L N A A 住2 m g几这种培养基是当药愈伤组织分化培养的理
想培养基 。
表 2 不 同浓度 IA A 、 闪八八 、 出 A 对愈伤组织分化培养影响
生长素种类 浓度 〔nI 到)L 分化率 〔% ) 平均分化不定芽数 〔块 ) 长势
无 0 0 0 一
+一
+
内、2注L01422618959042C入nAIA附B
注 : 一 为不生长 ; + 生长较差 ; + 生长一般 ; + + 生长旺盛
2
.
3 不定芽的生根培养和试管苗生根继代增殖培养
接种培养 30 d 观察统计 , 结果证明 : 4 次重复试验的
生根率分别是 : 93 % 、 94 5 % 、 94 . 1% 和 95 . 1% 。 观察还表
明 , 每株生根试管苗生根数为 2 一 9 条 , 试管苗具有 3 一 9
个叶片 , 株高 2 . 8 一 4月 C m , 外观上生长旺盛 , 几乎没有无
效苗 。 以上结果证明 : 向分化不定芽的培养瓶中倒人 3 一 5
ml 浓度为 住 s m妙 的 N A A 溶液对不定芽进行处理 24 h 后 ,
接种到 w hit +e A B T Z 号 住 s m彭L 培养基上进行生根培养的方
法是当药不定芽生根培养的理想方法。
把 由不定芽生根培养生长旺盛的试管苗剪成至少具有
2 个叶片 (实际上叶具有 2 个生长点 ) 的茎段后 , 接种到
w hit +e A BZT 号 住 s m妙 + N A A 住 3 m彭L 的培养基上 , 进行试
管苗的生根继代增殖培养。 4 次试验分别继代 2 代 、 3 代 、
4 代和 5 代的结果证明 : 试管苗经过 29 d 为 1 个继代增殖培
养周期的培养 , 就会培养生长出 1代与用不定芽生根培养
30 d 长势一致的试管苗 。 平均每代的繁殖系数为 2 7 。 按照
这种繁殖速度 , 1株试管苗 1 年能繁殖出 2 . 7 ’伙约为 20 多
万 )株 。 除掉各种不利因素的影响 , 1株试管苗 1年完全可
保证繁殖 出 10 万株试管苗 。 这证明 : w hi t e + A B T Z 号
住 5 m g几+ N A A 0 . 5 m g几 这种培养基是当药试管苗继代
增殖培养的理想培养基 。
2
.
4 试管苗的移栽与移植
2 次移栽的成活率分别为 94 . 0% 和 95 2 % 。 移栽 l d 后
可见成活并开始正常生长 。 2 次定植共成活 8 76 株 , 平均成
(下转 8 页 )
一 1 0 一
C E H IN SE HO T R ICUL U AB T E R SA T RCT S
[ z ]陈建勋 , 王晓峰 . 植物生理学实验指导 . 广州 :华南理工大学出
版社 , 20 0 2 .
3[] 张治安 , 张美善 , 尉荣海 . 植物生理学实验指导回 . 中国农业科
学出版社 , 2 。。3 .
#[] 张宪政 , 陈凤玉 , 王富荣 . 植物生理学实验技术回 . 沈阳 : 辽宁
科学技术出版社 , 19 94 .
5[] 邹琦 . 植物生理学实验指导 四] . 北京 : 中国农业出版社 , 2 0 0 .
6[] 王新建 , 何威 , 杨淑红等 . 豫揪 1 号 4 种钻木嫁接苗对干旱胁迫
的生理相应 田 . 林业科学 , 2 0 08 , 4 (5) : 3 2 一 3 5 .
v[] 傅家瑞 . 种子生理 回 . 北京 :科学出版社 , 1 99 5 .
8[] 伍贤进 , 宋松泉 , 田向荣等 . 玉米种子吸胀萌发过程中抗氧化酶
活性的变化 田 . 吉林农业大学学报 , 2 0 04 , 26 (l) : 6一 9 .
C h a n g e s o f P h y s i o l o g y a n d B i o e h e m i s t r y i n G e r m i n a t i o n P r o e e s s o f
rT a
e h终a rP u s oF r t u n e i S e e d s
L l 11
一 x i a , Z O U Y u 一 x i a , L i P e n g , D AN G H u i , L U O A n 一 e ia
A b s t r a e t : W i th tar
e脚 e a毕 u s fo 对 u n e i s e e d s a s m a t e r ia l s , t h i s p a p e r s t u d i e d e h a n g e s o f p a r t ial p h y s i e al s i gn s d u r in g g e r m i n a t io n of
t ar e h y e a l p u s fo rt u n e i s e e d s
.
T h
e
er
s u
l t
s
h *
e d th at d u ir n g g e nr i
n at io n Of t acr 场 e a印 u s fo rt u n e i s e e d s , e o n t e n t of m a lo n d ia ld e场d e (M D A ) ,
a n d a e t i v i yt o f e a t a l a s e (CA )T
a n d a s e o br i e a e id p e or x i d a s e (A PX ) d
e e
l i
n e d o v e r a l l: th e e o n t e n t o f p r o l i n e
,
an d
a e t i v i yt o f s u p e or x i d e
d i s m u t a s e (S O D ) an d p
e or x i d a s e (P OD ) if
r s t i n e er
a s e d a n d th e n d e e er a s e d
.
K e y w o r d s : 乃 月以 e hy e a rP u s fo rt u n e i ; s e e d g e nr i n a t io n ; p h y s i o lo g ie al in d e x e s
(上接 1 0页 )
活率为 97 . 3% 。 定植后 60 d 后观察 , 可见成活的试管苗生长
旺盛 。 当年开花结果 , 并保持了野生当药的植物学性状 。
3 结论与讨论
定植的试管苗生长旺盛 , 并且保持了野生当药的植物学
性状 。 这说明该研究所建立的技术 , 可以用于野生资源的保
护 , 满足实现栽培对种苗的需求。
在进行愈伤组织的诱导试验中 , 同时在培养基中加人
不同浓度的 N A A 和 2, 4一 D , 虽然均可诱导培养嫩茎生长 出
愈伤组织 , 但就其愈伤组织的诱导率 、 色泽形态 , 以及长势
看 , 在附加不同浓度 2, 4一 D 的培养基上愈伤组织的诱导效果
好于 N AA 。 这种结果与前人的研究结果一致 队 9 ], 又一次证
明 2, 4一 D对愈伤组织具有较强的诱导作用 。
参考文献 :
l[] 中国科学院植物研究所 . 中国高等植物图鉴 (第三册 )四 ]. 北京
科学出版社 , 19 74 .
z[] 李书心 . 辽宁植物志 (下册 )回 . 沈阳 :辽宁科学技术出版社 , 19 91 .
3[] 南京中医药大学 . 中医药大辞典 (下册 )回 . 上海 : 上海科学技术
出版社 , 2。。6
#[] 谢明英 , 三浦博史 . 当药愈伤组织培养条件的研究 田 . 中药材科
技 , 2 9 80 , (3 ): 1 5 一 17 .
5[] 王宇 , 方晨 ,刘洋等 .虎杖的组织培养及高效无性系的建立研究 田.
江西农业学报 , 2 009 ,21 (3) : 7 3一 76 .
6[] 胡芷维 , 唐瑞琪 , 王艇等 . 刺儿菜无性系建立的研究 田 . 广东农
业科学 , 2 00 9 , (5 ): 5 8 一6 1 .
v[] 安利佳 , 姜长阳 . 植物组织培养导论四 ] . 大连 : 辽宁师范大学出
版社 , 19 9 6 .
8[] 陈肠升 , 毕胜男 , 于杰等 . 千屈菜的组织培养及再生体系建立的
研究 口] . 河南科学 , 2 0 1 0 ,2 8 (1 0 ): 1 2 6 1一 1 2 6 4
0[] 郑纯凤 , 丁莲 ,方晨等 .鹅绒委凌菜组织培养及快速繁殖的研究 田.
河北农业科学 , 2 00 8 , 12 (12 ) : 5 69 一 5 72 .
T h e R e s e a r e h o n T i s s u e C u l t u r e a n d E s t a b l i s h i n g t h e C l o n e o f S w e r t i a
P s e u d o e h i n e n s i s
L l Q i
a n 一 r u , Z H O U Qi
n g
,
J IN G T in g
,
Y AN G W
e n 一 x i n , J IA N G C h a n g一 y a n g
A b s t r a e t : I
n o 工d e r ot p er s e vr e t h e er s o u 代 e s a 月 d m e e t th e n e e d s Of p lan it n g , t e n d e r s t e m s Of S叭 月 irt a p s e u d o e h in e n s i s 讹 er e u lt u er d in v iotr
t o n v e s t ig at e e al l
u s i n d u e e m e n t an d dife er
n t iat io n
,
fo nr iat
o n Of ad ve
n t iit o u s or o t s
,
or o it n g m u lt i p li e at i o n Of t u b e s e e d lin g s an d th
e e
l
o n e s of
S叭
月 rt i a p s e u d优 h ine n s is if ol x z t e n d e r s et m s ~
e s t
abl i
s
h
e d厂r h e 代 s u l t s i nd i e at e d ht at : th e i de al m e d iu m fo r e al l u s i n d u e e m e n t姗 5 M S+ ZT 0 . 3
m g L/ + 2
,
4
一D 2 . 1 m g门 J ; M S+ A g N O 3 0 . 5 m g门 J+ B A 0 . 2 m g门 J+ K T 0 . 4 m g L/ + N A A 0 . 2 m g L/ 。 5 s ul 励 le fo r e al lu s d ife er n it iat on : e u lit vat e d i n
ht
e m e d i intr 从 l iet + N O
.
A BZT 0
.
5 m g门 J aft e r t h e a Vd e n it it ou s b u d s d i s p o s e d 24 h o u sr iw ht 3 一 5 m l N A A 0 . 5 m g L/ w as t h e 抚 s t m e ht o d fo r
or
t in g Of ad
v e n t i t io u s b u d s : 从 } it e + A BZT N O
.
0
.
5 m g L/ + N A A 0
.
5 m g L/ 。 5 th e b e s t m e 击u m fo r or ot in g m u l t ip li e iat o n Of ut b e s e e dl in g s . hT e
t l月 J l sp lant i
n g s u vir
v威 工月土e Of ut b e s e e d lin g s 0 5 94
.
0% 一 95
.
2% an d
s励 le lP an it 嗯 s u vr iv al l月 t e 0 5 9 7 . 3% , ht e ut b e s e e d li n g s t l月 J l s lP ant e d
b e撰 d the fo ll iow n g y e ar an d m ia n t ia n e d al l b 0 t a J l y e h acr et ir s t ie s Of ht e iw ld S叭 月 rt ia p s e u do e h in e n s is
.
K e y w o r d s : 阮 e rt ia p s e u d o e h in e n s i s : t i s s u e e u lt u r e : e l o n e
一 8 一