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孩儿参组织培养及无性系建立的研究



全 文 :孩儿参(Pseudostellaria heterophylla)又叫太子
参、异叶假繁缕,属于石竹科假繁缕属多年生草本
植物[1,2]。根可入药,也可代人参使用,具有滋养壮
力、补气生津、健脾等功效,能治肺虚咳嗽、脾虚
心悸、口渴、食欲不振、肝炎、神经衰弱、体弱无
力、自汗盗汗等多种疾病 [2]。由于孩儿参具有多种
药用价值,并且可以代替人参使用,近年来人们的
大肆采集,使本来分布量就很少的孩儿参,现在在
辽宁南部地区已经很难采到,于是有的农民就开
始进行人工种植。但由于很难采集到种子和种苗,
从而影响了种植。为此,笔者对孩儿参进行组织培
养和无性系建立的研究,以期获得大量种苗,满足
人们的需要。
1 材料和方法
1.1 材料处理
采集河边林荫下生长非常旺盛的孩儿参,切
去叶片,将具有顶芽和侧芽的嫩茎放到磨口广口
瓶中,自来水冲洗 15 min后,用 0.05%安利洗涤液
振荡洗涤 20 min左右,洗至没有泡沫时置于超净
工作台上。用 75%乙醇灭菌 10 s后,迅速用无菌
水洗涤 3 次,接着用 0.1%HgCl2溶液振荡灭菌 1
min,再加入等体积无菌水,继续振荡灭菌 10 min。
接着用无菌水振荡洗涤 6次,即获得无菌材料。
1.2 培养条件
培养基以 MS、1/2MS 和 1/3MS 为基本培养
基,附加不同浓度的细胞分裂素 BA 和生长素
IAA、NAA、IBA。以 MS 为基本培养基时,加蔗糖
30 g/L;以 1/2MS为基本培养基时,加蔗糖 15 g/
L;以 1/3MS为基本培养基时,加蔗糖 10 g/L。培养
基胨力强度为 180 g/cm2[3],pH5.8~6.0,培养条件
14~24 ℃,光照 10 h/d,光照度 2 000 lx。
2 结果与分析
2.1 腋芽的生长培养
将无菌嫩茎切成长 0.3 cm 左右具有腋芽的
生物技术
孩儿参组织培养及无性系建立的研究
陈鹏彦,高琳娜,姜长阳
(辽宁师范大学 生命科学学院,大连 116029)
摘 要:以具有腋芽的嫩茎为材料,对孩儿参组织培养及无性系建立进行了研究。结果表明:1/2MS+BA 0.1 mg/L+IAA
0.1 mg/L 是诱导孩儿参腋芽生长的理想培养基;MS+BA 0.4 mg/L +IAA 0.1 mg/L 是孩儿参不定芽分化培养的理想培养
基;1/3MS+IAA 0.4 mg/L 是生根培养的理想培养基;河沙和炉灰渣是试管苗移栽的理想基质。
关键词:孩儿参;无性系;快速繁殖
中图分类号:S688.4;Q943.1 文献标识码 :A 文章编号:1006-6500(2008)05-0004-04
Study on Tissue Culture and Establishment of Asexual System of Pseudostellaria heterophylla
CHEN Peng-yan,GAO Lin-na,JIANG Chang-yang
(College of Life Science, Liaoning Normal University,Dalian 116029,China)
Abstract:A study on the technique of tissue culture and establishment of asexual system of Pseudostellaria heterophylla was con-
ducted by the tender stem with axillary bud as material. The results indicated that the ideal medium for induction and differentiation
of buds from stem segments were 1/2MS+BA 0.1 mg/L+IAA 0.1 mg/L and MS+BA 0.4 mg/L+NAA 0.1 mg/L, respectively. The
medium of 1/3MS+IAA 0.4 mg/L was suitable for root growth. River sand and slag was the optimal medium for transplanting the
tube seedling.
Key words: Pseudostellaria heterophylla;clone;rapid propagation
2008,14(5):4-7天津农业科学 Tianjin Agricultural Sciences
收稿日期:2008-03-11;修订日期:2008-09-18
作者简介:陈鹏彦(1982-),女,山西长治人,在读硕士生,主要从事植物生物技术研究。通讯作者为姜长阳。
第 4期
茎段,接种到以 1/2MS 为基本培养基,附加 BA
0.1 mg/L,IAA 0.1,0.4,0.7 和 1.0 mg/L 的 4 种培
养基上进行腋芽的生长培养。35 d时腋芽开始生
长。60 d后观察统计表明,在 4种培养基上培养
的腋芽都能生长。其中在 1/2MS+BA 0.1 mg/L +
IAA 0.1 mg/L 的培养基上,不仅腋芽的生长率达
到了 100%,并且生长快而旺盛。将在这一培养基
上诱导生长的芽剪成具有顶芽或 1~2 个腋芽的
茎段,在相同培养基上进行继代培养,35 d 又能
生长成高 2 cm 左右的芽,连续 3 次试验共 13
代的继代培养,培养芽的长势保持不变。这说明
1/2MS+BA 0.1 mg/L +IAA 0.1mg/L 是诱导孩儿参
腋芽生长的理想培养基。
2.2 芽的分化培养
将上述培养的芽剪成具有顶芽或 1~2 个腋芽
的茎段,接种到以 MS 为基本培养基,附加不同浓
度的 BA、IAA、NAA 的培养基上进行芽的分化培
养,每种培养基接种 50 个材料,培养到 20 d 左右
时开始分化,40 d 时观察统计。由表 1 可见,在
BA 浓度为 0.4 mg/L、NAA 浓度为 0.1 mg/L 这一
培养基上,不仅分化率为 96%,而且单芽分化的
不定芽数达到 4.5,分化的不定芽高度为 1~3 cm,
长势好。把分化的不定芽剪成具有顶芽或 1~2个
腋芽的茎段,接种到相同的培养基上进行继代分
化培养,连续培养 9 代,其分化不定芽的分化率、
单芽分化数和分化芽的长势基本保持不变,但继
代培养周期缩短为 35 d。这说明 MS+BA 0.4 mg/
L+NAA 0.1 mg/L 是孩儿参不定芽分化培养的理
想培养基。
2.3 生根培养
将上述分化培养高度为 1 cm 以上的不定芽
从基部剪下,接种到以 1/2MS 和 1/3MS 为基本培
养基,附加不同浓度 IAA、NAA 和 IBA 的生根培
养基上进行生根培养。每种培养基接种 50 个材
料。培养到 10 d 时有的培养基上可见形成根原
基,培养 25 d 时观察统计。由表 2 可见,在附加
NAA的生根培养基中,不能诱导生根;在附加 IBA
的生根培养基中,诱导生根率也较低,生出根的长
表 1 不同培养基对芽分化的影响
BA
/(mg·L-1)
0
0
0.2
0.4
0.6
0.8
0
0.2
0.4
0.6
0.8
0
0.2
0.4
0.6
0.8
0
0.2
0.4
0.6
0.8
NAA
/(mg·L-1)
0
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
IAA
/(mg·L-1)
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
分化芽数
0
0
38
48
36
15
0
0
0
0
0
0
28
25
16
8
0
0
0
0
0
分化率
/%
0
0
76
96
72
30
0
0
0
0
0
0
56
50
32
16
0
0
0
0
0
平均分化
不定芽数
0
0
2.3
4.5
4.5
2.6
0
0
0
0
0
0
1.6
2.7
3.9
1.2
0
0
0
0
0
长势
++
+++
++
++
++
+
+
+
注:+++好;++较好;+一般。
陈鹏彦等:孩儿参组织培养及无性系建立的研究 ·5·
第 14卷天津农业科学
势也较差;在含有浓度分别为 0.2,0.4,0.6,0.8
mg/L IAA 的生根培养基上都能诱导生根;其中在
IAA 浓度为 0.4 mg/L 的 1/3MS 生根培养基上,不
仅生根率达 98%,而且单株平均生根数也达到了
6.2 条。观察还表明,在上述 1/3MS 生根培养基
上,不仅生根率高、根数多,而且试管苗长势旺
盛,培养至 25 d 时,可以长成株高为 5 cm 左右,
具有 6条以上根的试管苗。将在这一培养基上生
长的试管苗剪成具有 1~2个生长点、长 1 cm 左右
的茎段,插于相同的生根培养基上进行生根继代
培养,25 d 时又可长成高 5~6 cm 的生根试管苗。
连续 12 代生根继代培养,试管苗的长势保持不
变。采用这种方法 25 d 的增殖系数为 4.1 倍,并
且繁殖的试管苗生长旺盛,几乎没有无效苗。上述
试验证明,1/3MS+IAA 0.4 mg/L 是孩儿参试管苗
生根培养的理想培养基。
注:(1)接种数量均为 50;(2)“/”前为 1/2MS,后为 1/3MS;(3)+++好;++较好;+较差。
表 2 不同培养基对生根的影响
IAA
/(mg·L-1)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
0
0
0
0
0
0
0
0
NAA
/(mg·L-1)
0
0
0
0
0
0.2
0.4
0.6
0.8
0
0
0
0
IBA
/(mg·L-1)
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0.2
0.4
0.6
0.8
生根数/个
0/0
48/48
48/49
34/40
12/11
0/0
0/1
0/0
0/0
13/11
15/26
9/12
10/6
生根率/%
0/0
96/96
96/98
68/80
24/22
0/0
0/2
0/0
0/0
26/22
30/52
18/24
20/12
根数
/条
0/0
3.8/5.6
5.3/6.2
2.5/2.6
1.2/2.3
0/0
0/1
0/0
0/0
1.7/2.5
1.4/1.9
1.1/2.4
1/1.2
长势
+++/+++
++/++++
++/++
+/++
/+
+/+
+/+
+/+
+/+
2.4 移 栽
将生根苗培养瓶瓶塞打开,置于光照约 4 000
lx、20 ℃左右的条件下炼苗 3 d 后,用镊子取出,
洗去基部培养基,移栽到铺有约 6 cm 厚不同移栽
基质的温室苗床上。25 d后观察统计。由表 3 可
见,以河沙、炉灰渣为移栽基质不仅成活率高,而
且长势较好。这说明河沙和炉灰渣是孩儿参试管
苗移栽的理想基质。小批量试验证明,移栽到河边
林荫下的试管苗不仅长势非常旺盛,而且根系相
当于野生植株的 2倍。
3 讨 论
虽然目前已有很多石竹科植物组织培养的报
道 [2-7],但迄今未见有孩儿参组织培养及无性系建
立的报道。本研究利用孩儿参嫩茎的顶芽和腋芽
为材料,以较高分化率分化出不定芽表明:孩儿参
嫩茎上的顶芽和侧芽在离体条件下仍具有较强的
生长分化能力。对芽进行分化继代培养,35 d 时
平均每个芽可分化出 4.5 个芽,按照这个增殖速
度,年增殖率为 4.510.4。用生根继代培养方法进行
增殖培养,按照 25 d 增殖 4.1 倍的速度计算,年
增殖率为 4.114.6。这说明,不论采用芽增殖方法进
行快速繁殖,还是采用生根继代的方法快速繁殖,
一年内可增殖出上千万株孩儿参试管苗。但是,从
试管苗的长势和有效苗比率的角度看,以生根继
代方法进行繁殖更有利于生产。野外小批量栽培
的孩儿参试管苗也完全证明了这一点。因此,用生
表 3 不同移栽基质对试管苗移栽成活的影响
基质
园土
河沙
炉灰渣
珍珠岩
移栽数
50
50
50
50
成活数
0
49
48
39
成活率/%
0
98
96
78
长势
+++
+++
++
注:+++好;++较好;+一般。
·6·
第 4期
《天津农业科学》稿约
《天津农业科学》是天津市农业科学院信息研究所主办的综合性学术期刊。主要报道农林、植保、
土壤肥料、园艺、畜牧兽医、农产品贮藏加工、水产、花卉、生物技术等方面的基础理论、试验报告、实用
技术和专题综述类文章及农业区划、科研管理等软科学论文。开设栏目有:滨海新区论坛、生物技术、无
土栽培与设施园艺、农产品标准与新品种保护、植物保护、土壤肥料与节水灌溉、畜牧兽医、贮藏加工、
作物栽培与育种、农业区划、科研管理、园林绿化、信息技术等。适合各级农业科技人员、农技推广人员、
农业行政管理干部、农业大中专院校师生参阅。
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根继代方法繁殖孩儿参试管苗,可以满足生产上
对孩儿参种苗的需求。在生根培养时,使用了 3种
生长素,其中 IAA的生根效果最好,这是因为 IAA
为植物天然生长素,在光照条件下可分解。把待生
根的无根苗插入到以 IAA 为生长素的生根培养
基中,1 周左右诱导形成了根原基,此时 IAA 因光
照大部分分解,使其含量降低到不至于抑制根的
伸长生长的浓度。
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