全 文 : 资源开发
湖北麦冬茎尖离体培养技术研究
何家涛 , 赵劲松 , 别运清 , 瞿宏杰
(襄樊职业技术学院 ,湖北 襄樊 441021)
摘要:目的 探讨湖北麦冬种质改良的途径。方法 利用茎尖分生组织离体培养技术再生植株。结果 茎尖外植体愈伤
组织诱导 , 不定芽分化与增殖的适宜培养基为 MS+BA(1.0 ~ 2.0)mg/L+IBA(0.1 ~ 0.3)mg/L;生根适宜培养基为 1/
2MS+NAA0.1或 IBA0.1 ~ 0.3或 IAA0.3。结论 初步试验湖北麦冬茎尖再生植株生产性状优于当地品种。
关键词:湖北麦冬; 茎尖; 离体培养
中图分类号:S567 文献标识码:A 文章编号:1008-0805(2006)06-0938-02
TheTechnologicalResearchoninvitroCulturefromStemTipofLiriopespicatavar.pro-
liferaY.T.Ma
HEJia-tao, ZHAOJin-song, BIEYun-qing, QUHong-jie(DepartmentofBiolgicalEngineering, VocationalandTechnologyColege, Xiangfan441021, China)
Abstract:ObjectiveToexplorethewaytoimprovethegermplasmofLiriopespicatavar.proliferaY.T.Ma.MethodsMakeuse
ofstemtipmeristemtissueinvitroculturetechnologytoregenerateplant.ResultsThesuitableculturemediumofsteptipexplant
caclustissuesabductianandindefinitepuddiferentiationandmutiplicationisMS+BA1.0 ~ 2.0+IBA0.1 ~ 0.3, thesuitable
culturemediumofradicationis1/2MS+NAA0.1orIBA0.1 ~ 0.3 orIAA0.3.ConclusionExperimentshowsthattheproduce
characteroflirlopespicatavar.proliferaY.T.Maregenerationplantinitialisbeterthanlocalvariety.
Keywords:Liriopespicatavar.proliferaY.T.Ma; Stemtip; Invitroculture
湖北麦冬(Liriopespicatavar.proliferaY.T.Ma)属百合科山
麦冬属植物 , 为《中国药典》(1995年版)新增品种山麦冬的原植
收稿日期:2005-08-03; 修订日期:2006-02-15
基金项目:湖北麦冬规范化种植物技术研究与示范基地建设资助项目 [文
号:鄂科发社字(2001)219号 ]
作者简介:何家涛(1965-),男(汉族),湖北宜城人 ,现任襄樊职业技术学
院副教授 ,主要从事生物技术教学 、研究与应用技术推广.
物。其块根与麦冬块根有相似的化学成分与药理活性 [ 1] 。湖北
麦冬含多种甾皂苷。此外 ,还含有 71%的单糖类和寡糖类 , 具有
养阴生津 、润肺补心 、除烦安神等功效 [ 2] 。湖北襄樊市为湖北麦
冬主产区 , 种植面积现已发展到 3 000 ha, 成为全国麦冬三大生
产基地之一 ,但在其主栽区湖北襄樊市欧庙镇 , 湖北麦冬长期单
一采用无性分株方式繁殖 , 导致湖北麦冬种质退化;品质与单产
呈逐年下降趋势。 为此 , 湖北省科技厅在 2001年立项的科技
攻关项目 《湖北麦冬规范化种植与示范基地(下转第 93 9页)
(上接第 937页)
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时珍国医国药 2006年第 17卷第 6期 LISHIZHENMEDICINEANDMATERIAMEDICARESEARCH2006VOL.17NO.6
(上接第 938页)建设》中 , 将湖北麦冬种质改良列为重要的研究
内容之一。本试验利用茎尖离体培养技术成功地建立了湖北麦
冬无性繁殖系 , 为进一步利用生物技术改良湖北麦冬种质奠定了
一定基础 , 具重要现实意义。
1 材料与方法
1.1 材料 于 2001-05-06,取湖北麦冬植株 , 去根 、剥离叶片 , 只
留包裹茎尖的嫩叶回实验室。材料取自湖北襄樊市欧庙镇湖北
麦冬大田。
1.2 方法
1.2.1 茎尖表面灭菌 将嫩叶包裹的茎尖用饱和洗涤液浸泡 5
~ 10 min, 用自来水冲洗 5 ~ 10 min, 除去表面污物 , 然后在超净
台上用 70%酒精浸泡 20 ~ 30 s, 无菌水冲洗 1次 , 再用 0.1%
HgCl2浸泡 6 ~ 7min,最后用无菌水冲洗 4 ~ 5次 , 1 ~ 2 min/次 ,
滤干水分以备接种。
1.2.2 茎尖剥离 在超净台上 ,将已表面灭菌的芽放在有无菌纸
的培养皿中 , 在一台带光源的解剖镜下 , 一手用镊子将芽固定于
视野中 , 一手用解剖针将幼叶与叶原基剥离 , 至出现裸露生长点 ,
用锋利的长柄刀片将茎尖(0.2 ~ 0.3 mm)切下 , 可带 1 ~ 2叶原
基或不带叶原基 , 然后及时用解剖针将切下的茎尖接种于分化培
养基上。
1.2.3 培养基及培养条件 以 MS为基本培养基 , 附加两种不同
浓度水平的外源激素 6 -BA(0.1, 0.5, 1.0, 2.0, 3.0)和 IBA
(0.05, 0.1, 0.3, 0.5), 共 20个不同浓度水平的组合进行愈伤组
织的诱导培养 , 并用上述双因子组合共 4个处理进行不定芽诱导
和增殖培养;以 1/2MS(MS中矿质元素减半)为基本培养基 , 附
加激素 NAA(0.1, 0.3, 0.6)、(0.1, 0.3, 0.6)和 IAA(0.1, 0.3,
0.6),并以 1/2MS为对照 , 共 10个处理进行不定根分化培养。
以上培养基中均附加 3%蔗糖 、0.68%琼脂 、pH值 5.8 ~ 6.2.。
培养条件:温度:(23±1)℃, 光照 1 500-2 000LX, 光照时间:12
~ 14 h/d。
2 结果与分析
2.1 两种激素不同水平组合对茎尖外植体愈伤组织形成的影响
茎尖接种于上述愈伤分化培养基中 , 培养 15 ~ 20 d, 部分培养基
上的茎尖有明显膨大 , 30 ~ 35d形成愈伤组织块 , 初期为白色 ,后
转为淡黄绿色 , 40 ~ 45d后出现少量绿色颗粒状物。试验表明:
在不同激素水平组合的培养基中 ,愈伤组织启动 、生长与分化具
明显差异(见表 1)。 最早启动分化愈伤组织的培养基为 MS+
BA1.0 ~ 2.0+IBA0.1 ~ 0.3, 而且愈伤组织分化率在 40%以上 ,
愈伤组织生长速度快 ,结构致密 , 分化能力强 , 说明 6-BA1.0 ~
2.0与 IBA0.1 ~ 0.3水平范围组合诱导愈伤效果好;在 BA0.1 ~
0.5水平范围内 , 愈伤分化启动慢 、分化率较低 , 愈伤组织块小;
在 BA>2水平时 ,愈伤分化率亦较高 ,但结构稀疏。不定芽分化
能力呈下降趋势。
表 1 两种激素不同水平组合对湖北麦冬茎尖外植物
分化愈伤组织的影响 mg· L-1
IBA 6-BA 0.1 0.5 1.0 2.0 3.0
0.05 23.5 26.0 34.0 36.5 24.0
0.1 17.0 28.0 46.0 52.0 36.4
0.3 13.5 24.6 42.5 46.8 26.4
0.5 7.5 14.0 28.5 34.4 20.0
表中数据为外植物培养 50 d的平均值;表中愈伤组织诱导
率 =已分化愈伤组织茎尖数 /接种茎尖总数 ×100
2.2 两种激素不同水平组合对不定芽分化与增殖的影响 将分
化的愈伤组织切成 3 mm小方块接种于愈伤分化率大于 40%的
两种激素不同水平组合的培养基中进行不定芽分化与增殖培养。
接种 7 ~ 10 d后 ,愈伤组织上绿色颗粒状物变为绿色芽点 , 芽点
不断增大 , 培养 35 d后 , 统计增殖系数并考察不定芽生长情况
(见表 2)。
表 2 两种激素不同水平组合对湖北麦冬不定芽
分化与增殖系数及生长的影响
激素组合 愈伤块数 增殖系数 不定芽生长情况
BA1.0+IBA0.1 24 12.5 芽丛生状 ,生长健壮
BA1.0+IBA0.3 26 11.4 芽丛生状 ,生长健壮
BA2.0+IBA0.1 30 13.5 芽丛生状 ,生长健壮
BA2.0+IBA0.3 27 12 芽丛生状 ,生长健壮
表中增殖系数指培养 40d后分化不定芽总数 /接种愈伤块数
实验结果表明:从增殖系数 、试管苗的质量等方面综全评判 ,
适宜增殖的培养为 MS+6-BA1.0 ~ 2.0 +IBA0.1 ~ 0.3, 增殖系
数可达 11.4 ~ 13.5。以 MS+BA2.0+IBA0.1效果最佳。
2.3 不同激素种类与水平对不定根分化的影响 将带 3 ~ 4叶的
不定芽切成单芽 ,接种于诱导生根培养基中。每处理接种 20瓶 ,
每瓶接 5株。培养 5 ~ 7 d, 部分培养基上芽基部形成根源基突
起 , 连续培养 25 d后 , 随机统计生根率与根的生长情况(见表
3)。试验结果表明:在 1/2MS中附加 NAA0.1或 IBA0.1 ~ 0.3
或 IAA0.3中 ,生根率可达 96%以上 ,根生长健壮。
表 3 不同激素种类与水平对湖北麦冬不定芽分化的影响
激素种类与
水平 C/mg· L-1
调查株
/个
生根
率(%)
单株根均数
/个·株 -1
根长范
围 d/cm
根生长
情况
NAA0.1 26 100 5.4 0.4 ~ 2.3 根壮 ,长势旺 ,自然匀称
NAA0.3 30 87 4.3 0.2 ~ 1.2 根长势一般NAA0.6 25 60 3.2 0.3 ~ 1.4 根长势弱 ,基部带愈伤
IBA0.1 24 100 5.6 0.4 ~ 2.2 根壮 ,长势旺 ,自然匀称
IBA0.3 24 96 5.0 0.3 ~ 2.0 根壮 ,长势旺 ,自然匀称
IBA0.6 26 76 4.2 0.2 ~ 1.6 根长势弱 ,基部带愈伤IAA0.1 28 86 3.8 0.2 ~ 1.0 根长势弱
IAA0.3 30 100 6.0 0.4 ~ 2.1 根壮 ,长势旺 ,自然匀称
IAA0.6 28 92 4.4 0.2 ~ 1.4 根长势一般
1/2MS(CK) 28 46 2.8 0.2 ~ 1.2 根长势弱
表中数据为调查株的平均植
2.4 试管苗驯化与移栽 将 4 ~ 5叶生根试管苗根上的培养基洗
净 , 用 800 ~ 1 000倍百菌清浸泡基部 1 ~ 2 min, 植于珍珠岩∶蛭
石∶腐叶土 =1∶1∶ 1的基质中 , 移至苗室内 , 保持适宜温 、湿
度 , 调节光照强度 , 其驯苗成活率可达 97%以上。
3 小结
湖北地道药材湖北麦冬在医药保健方面具广泛用途 ,年产量
占全国麦冬总产量的 50%以上。但在其主产区 , 湖北麦冬种质
改良问题长期不受重视 ,造成其单产量与品质逐年呈下降趋势。
利用茎尖离体培养技术再生植株 , 是对湖北麦冬进行提纯复壮 、
种质改良的有效途径 ,亦为进一步利用细胞工程 、基因工程等生
物技术对湖北麦冬种质改良奠定了基础。
本实验研究结果表明:湖北麦冬以茎尖为外植体 ,愈伤组织
诱导与不定芽分化增殖的适宜培养基为 MS+6 -BA1.0 ~ 2.0+
IBA0.1 ~ 0.3,愈伤分化率在 40%以上 ,增殖系数达 11.4 ~ 13.5,
试管苗的质量好;不定根诱导适宜培养基为 1/2MS附加 NAA0.1
或 IBA0.1 ~ 0.3或 IAA0.3, 25 d内生根率达 96%以上 , 根长势
旺 、健壮。在珍珠岩∶蛭石∶腐叶土 =1∶1∶1基质中过渡炼
苗 , 成活率可达 97%以上。
关于湖北麦冬茎尖再生植株的生产性状 ,初步试验其单产量
较当地农家品种高 ,成熟期提早 , 但有待进一步试验验证。
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LISHIZHENMEDICINEANDMATERIAMEDICARESEARCH 2006VOL.17NO.6 时珍国医国药 2006年第 17卷第 6期