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三明野生药用植物金线兰的无菌培养



全 文 :《三明农业科技》2015年第 1期(130)
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三明野生药用植物金线兰的无菌培养
江金兰 叶 炜 李永清 雷伏贵 周建金
三明市农业科学研究院
金线兰
为兰科开唇兰属多年生草本植物,又名花
叶开唇兰、金线金丝草等,是我国传统的珍贵药
材,素有“金草”、“神药”及“乌人参”等美称。金
线兰在我国福建、浙江、江西、广东、广西、海南、
云南、四川、贵州、西藏等省区均有分布,其中三
明地区的明溪、永安是野生金线兰分布最为丰
富的中心产区之一,永安被中国经济林协会评
定为国内惟一的“中国金线兰之乡”。金线兰全
草可入药,性平、甘,具有清热凉血、祛风利湿、
强心利尿、固肾平肝的功效,主治肾炎、膀胱炎、
肺炎、糖尿病、风湿病、小儿急惊风等症。
金线兰作为传统珍贵的中药材,具有广泛
的利用价值,目前市场需求量巨大。由于金线
兰属的种子不具胚乳,无发芽能力,只能在真菌
共生下,种子才能萌发生长,发芽率很低,长期
以来其有性繁殖未取得突破性进展,金线兰对
生长条件要求严格、加上自然条件恶化、野生资
源锐减、人为肆意采挖、现已濒临灭绝,致使药
源紧缺,市场供不应求。而利用组织培养可以
大大提高繁殖速度,在短时间内迅速获得大量
的种苗,有效地保护野生资源,解决中药材来源
匮乏问题,满足市场的需要。本试验以三明野
生药用植物金线兰为材料,对外植体消毒、植物
生长调节剂及有机添加物胰蛋白胨、蛋白胨对
金线兰组织培养影响进行研究,以期建立适宜
三明野生金线兰的组培快繁体系。
1 材料与方法
1.1 试验材料
以采于三明沙县南阳乡金线兰植株为材
料,植物保存于三明市农科院药用植物研究所
大棚。
1.2 试验方法
以MS为基本培养基,附加糖3%,琼脂5.5g/
L,pH5.8,根据不同的培养阶段,添加不同的植
物生长调节剂和有机添加物。培养温度为 25℃
左右,光照强度为 2000LX,光照时间 14h/d。
1.2.1 不同的消毒时间对金线兰启动培养的影

从母株上剪取金线兰的地上部(母株少浇
水、土壤保持干燥),用自来水冲洗干净,去除叶
片,在超净工作台上用 75%的乙醇浸泡 30 s,再
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用 0.1%的升汞浸泡,0.1%的升汞浸泡时间分3
个处理:8 min、10 min、12 min,无菌水清洗 3-5
次,切成带有 2个节的茎段,接种于MS+6-BA2
mg/L+NAA0.2 mg/L培养基中,每瓶接种1个
外植体,每处理接种50甁,60d后统计污
染、成活的瓶数,计算污染率、成活率。其计算
方法如下:污染率=污染的甁数/接种的甁
数×100%,成活率=成活的甁数/接种的甁
数×100%。
1.2.2 不定芽的诱导
将消毒好的金线兰切成带有 2 个节的茎
段,接种于诱导培养基:(1)MS+6-BA 3+NAA
0.3;(2)MS+TDZ 1 mg/L +NAA 0.1 mg/L中诱
导不定芽,每瓶接种 1个外植体,每处理接种 48
甁,60 d统计增殖的芽数,计算增殖系数。增殖
系数=增殖后的芽数/接种的芽数。
1.2.3 胰蛋白胨、蛋白胨对金线兰增殖的影响
以金线兰无菌苗切成带有 2个节的茎段,接种
于增殖培养基,增殖培养基以MS分别加入不
同浓度的胰蛋白胨、蛋白胨,试验设 8个处理,
每处理接种 6甁,每瓶接种 8个茎段,以不加任
何添加物的MS基本培养基为对照,接种 60 d
后统计鲜重、干重,增殖芽数,计算干鲜比、增殖
系数。干鲜比=干重增量/鲜重的增量,增殖系
数=增殖芽数/接种芽数。
2 结果与分析
2.1 不同的消毒处理对金线兰外植体的影响
外植体接种 60 d后,不同消毒处理对金线兰外
表 1 不同消毒时间对金线兰启动培养的影响
注:表中统计的数据均为各样本平均数。表 2、表 3同。
表 2 不同的培养基对金线兰不定芽的诱导
植体的影响结果见表 1。由表 1可以看出,随
着消毒时间的延长,外植体的污染芽数,污染率
也随之下降,外植体的成活芽数、成活率则以消
毒 10 min为最高,综合考虑各种因素,金线兰
外植体的消毒以 0.1%的升汞浸泡 10 min为宜。
2.2 不同的培养基对金线兰不定芽的诱导
2.3 胰蛋白胨、蛋白胨对金线兰增殖的影响
带有 2个节的茎段在添加胰蛋白胨、蛋白
胨的MS培养基中均能萌发出不定芽(如图 2),
从添加胰蛋白胨的 4个水平看,干鲜比均高于
对照,以添加 1.5 g/L的干鲜比为最大;从添加
蛋白胨的 4个水平看,增殖系数随着蛋白胨添
加量的增加逐渐增大,其中以 2.0 g/L的增殖系
数为最大,且高于对照。综合考虑干鲜比、增殖
系数,认为金线兰的增殖以添加蛋白胨 2.0g/L
为宜。
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表 3 胰蛋白胨、蛋白胨对金线兰增殖的影响
BA3+NAA0.3,接种 60d后,不定芽的增殖数达
3.04,且芽苗生长正常、粗壮。
3.3 胰蛋白胨、蛋白胨对金线兰增殖的影响
在药用植物的组培快繁中,提高产物产量
是组培快繁的关键,在培养基中添加附加物常
作为提高产物产量的一种手段。在金线兰的组
培快繁中,多数的学者使用添加物,添加物以马
铃薯、香蕉汁为主,仅黄勇、刘伟、王牛柱在研究
中用到蛋白胨,黄勇认为滇越金线兰和花叶开
唇兰使用MS(不加大量元素)+花宝Ⅰ3g/L+蛋
白胨 2g/L+香蕉汁 100g/L+活性炭 5g/L在固体
培养基和液体培养基中交替培养生长速度快、
增殖系数高;刘伟、王牛柱认为壮苗培养适合的
培养基为 MS+花宝Ⅰ3g/L+蛋白胨 2g/L+香蕉
汁 100g/L+活性炭 1g/L和 1/2MS+花宝Ⅰ3g/L+
蛋白胨 2g/L+香蕉汁 100g/L+活性炭 1g/L,本试
验综合考虑干鲜比、增殖系数,认为金线兰的增
殖以添加蛋白胨 2.0g/L为宜,这与黄勇、刘伟、
王牛柱的研究结果基本一致,且干鲜比、增殖系
数为各处理中最大。
3 结论与讨论
3.1 不同的消毒时间对金线兰启动培养的影响
以金线兰的茎段为外植体诱导不定芽的萌发,
建立金线兰组织培养的无菌体系中,升汞的浓
度和消毒时间是重要的影响因素。在已报导的
对金线兰外植体的消毒处理中,升汞的浓度和
消毒时间有所差异,这可能与外植体的月龄及
研究者对外植体的前期处理相关。本试验中金
线兰外植体的消毒以 75%的乙醇浸泡 30s 后,
再以 0.1%的升汞浸泡 10min为宜,这与罗晓青
等、宋丽莎等金线兰外植体的消毒方式基本一
致。
3.2 不同培养基对金线兰不定芽的诱导
金线兰以带芽茎段作为外植体较容易诱导
腋芽的萌发生长,建立起相对稳定高效的组培
体系。对于金线兰不定芽诱导最佳激素和浓度
的配比,不同的学者研究的结果有所差异,最佳
激素多以 6-BA、NAA为主,少数学者以 KT、
ZT、IBA为主。本试验中以金线兰带芽茎段作
为外植体诱导不定芽的适宜培养基是 MS+6-
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图 2 胰蛋白胨、蛋白胨对金线兰增殖的影响
注:Ⅰ、刚接种;Ⅱ、胰蛋白胨对金线兰增殖的影响(接种 60d),A1、A2、A3、A4分别为添加胰蛋白胨 0.5g/L、1 g/
L、1.5 g/L、2.0 g/L,CK为对照;Ⅲ、蛋白胨对金线兰增殖的影响(接种 60d),B1、B2、B3、B4分别为添加蛋白胨
0.5g/L、1 g/L、1.5 g/L、2.0 g/L,CK为对照;Ⅳ、胰蛋白胨(A1→A4)、蛋白胨(B1→B4)对金线兰增殖的影响(接种
60d),CK为对照。
(上接第 14页)耕除草、整形修剪,全面清除田
间杂草和枯枝烂叶,剪去老枝病枝过密枝过长
枝,使畦面保持干净整洁,通风透光。追施一次
复合肥,可用 1kg复合肥兑水 100kg浇施,也可
每亩用 15kg 左右复合肥洒施。施完肥再浇水
或灌水一次,使田间土壤保持湿润。根据田间
病虫害发生情况喷一次阿维菌素、百菌清等高
效低毒药剂进行病虫防治,病虫害少的也可不
喷药。薄膜盖完后四周要用土块盖紧压实,防
止被风吹开。在水田和地势低的地方种植的,
还要注意开好排水沟,防止积水。
2.3 掀膜
第二年春天,当气温逐渐回暖,于 2月 20
日左右掀开小拱棚薄膜,进行一次中耕除草、补
充肥水,方法与盖膜前田间管理类似。根据天
气情况,早晚仍用薄膜覆盖保温,白天适当掀膜
通风透光。至 3月 20日左右,当气温稳定在
15℃以上时,就可以完全掀开薄膜进行正常的
田间管理了。
3 福菜薯 18号露地越冬栽培效益分析
使用简易小拱棚露地越冬栽培,3月中旬
产品即可上市,比普通露地栽培相比可提早 1
个月左右,这一时期甘薯茎叶特别鲜嫩,口感更
佳,且正好是其它叶菜类蔬菜上市空档期,因而
产品供不应求。露地越冬栽培也是福菜薯种苗
繁育的有效方法,比用种薯育苗更简便。使用
设施大棚栽培,虽然可以实现福菜薯 18号的周
年生产,但投资成本大,冬季茎叶生长慢,产量
和品质都不高,综合效益并不显著。
图 1 不同培养基对金线兰不定芽诱导的影响
注:Ⅰ、培养基为MS+6-BA3+NAA0.3诱导的不定芽; Ⅱ、培养基为 MS+TDZ1+NAA0.1诱导的不定芽。