全 文 :信阳师范学院学报 (自然科学版 ) Journal of Xinyang Teachers Co llege
第 13卷 第 3期 2000年 7月 ( Natural Science Edition) Vo l. 13 No. 3 Jul. 2000
杜衡的组织培养研究
⒇
王金平 ,袁正仿 ,赵兴兵
(信阳师范学院 生物系 ,河南 信阳 464000)
摘 要:以杜衡 ( Asarum f orbesii )叶柄为外植体 ,通过两次灭菌后进行组织培养 ,结果表明:
外植体在 M S+ BA 3 mg / L的培养基上产生大量愈伤组织 ,并且生长速度快 .将其移到 M S+ BA 2
mg / L+ NAA 0. 5 mg /L的培养基上获得大量不定芽或丛生芽 .芽长大后 ,在 M S+ NAA 0. 2mg /L
培养基上生根并形成完整植株 .
关键词: 杜衡 ;组织培养 ;愈伤组织 ;不定芽
中图分类号: Q813 文献标识码: A 文章编号: 1003-0972( 2000) 03-0310-03
杜衡 ( Asarum forbesii ) ,又称南细辛 ,马
兜铃科细辛属多年生草本植物 ,全草均可入
药 ,为珍贵中药材之一 [1 ] .有关杜衡及其同属
植物的组织培养国内未见报道 .
1 材料与方法
1. 1 外植体灭菌
供试材料为取自河南省信阳市贤山上的
野生杜衡 .春天取生长良好的植株 ,移到日光
温室盆栽养护二个月 ,取生长健壮的叶柄作为
外植体 .杜衡的叶柄用自来水冲洗干净 ,滤纸
吸干 ,用事先灭菌的 80 ml的三角瓶作为灭菌
器皿 ,第一次灭菌用 0. 2% HgCl2常规下灭菌 6
min,无菌水冲洗三次 ,用灭菌过的镊子将其
夹出放在灭菌过的表面皿中 ,再用灭菌过的刀
片切成长 0. 5 cm的小段 ,第二次灭菌用 0. 1%
HgCl2常规下灭菌 4 min,无菌水冲洗三次 ,取
此叶柄作为外植体进行组织培养 .
1. 2 组织培养
把灭菌的叶柄外植体接种在基本培养基
上培养 , 10 d后将灭菌不彻底或灭死的外植
体剔除 ,再将灭菌成功的外植体转接于含有
BA的培养基上 ,叶柄外植体产生大量的愈伤
组织和丛芽 ,将其转入含有 NAA、 BA的培养
基上 ,小芽进一步发育形成小苗 ,然后将小苗
切下转入含 NAA或 IBA的培养基上生根 .
1. 3 培养基及培养条件
基本培养基为 MS,葡萄糖 3% ,琼脂
0. 7% ,pH值为 5. 8.培养室温度 ( 23± 1) ℃ ,
光照强度 4000 lx,每天光照 14 h.在诱导愈伤
组织和丛芽以及丛芽增殖阶段用三角瓶培养 ,
在壮苗生根阶段用罐头瓶培养 .
2 结果与讨论
2. 1 不同浓度的 BA对杜衡愈伤组织的诱导
不同浓度的 BA对杜衡愈伤组织的诱导
具有明显不同的效应 .将在不含任何激素的
MS培养基上培养 10 d的叶柄外植体分别接
种在含有不同浓度 BA的 MS培养基上 ,观察
外源激素对愈伤组织诱导率及愈伤组织生长
⒇ 收稿日期: 2000-01-20
基金项目: 信阳师范学院科研资助项目 ( 980407)
作者简介: 王金平 ( 1962-) ,女 ,河南汝南人 ,信阳师范学院生物系讲师 ,学士 .
速度的影响 (表 1) .外植体在不含 BA的 MS
培养基上无愈伤组织形成 ,在含有 BA的 MS
培养基上有愈伤组织形成 ,只是愈伤组织诱导
率随 BA浓度的加大而提高 ,从表 1能看出 ,当
BA为 2 mg /L时 ,愈伤组织诱导率为 89.
13% ,当 BA为 3 mg /L时 ,愈伤组织诱导率为
100% .在能产生愈伤组织的培养基中 ,外植体
经一段时间培养后均能膨大并产生愈伤组织 ,
切口处产生大量黄绿色疏松易碎型愈伤组织 ,
小段叶柄中部产生绿色肿胀紧密型愈伤组织 ,
前一类愈伤组织较疏松 ,生长速度快 ,后一类
愈伤组织较紧密 ,生长速度慢 ,两种愈伤组织
均能分化出绿色芽点及小叶 ,并进一步发育形
成不定芽或丛生芽 .
表 1 BA对杜衡外植体愈伤组织诱导率的影响*
Table 1 Effects of BA on callus induction from explants of Asarum f orbesii
BA /mg L- 1 接种数
NO. of explants
形成愈伤组织块数
NO. of calli
愈伤组织诱导率 /%
Callus induction da ta /%
愈伤组织生长速度* *
Rate o f callus g row th
0 45 0 0
0. 5 60 5 8. 33 +
1 40 15 37. 50 +
1. 5 37 25 67. 57 + +
2 46 41 89. 13 + +
3 38 38 100 + + +
* 愈伤组织诱导率为培养 15天时的统计数据 ,而愈伤组织生长速度为培养 25天时的统计数据
* Callus induction data w ere recorded 15 days af ter the begining of culture, and rate of callus grow th data w ere 25 days.
* * + 为生长慢 ; + + 为生长较快 ;+ + + 为生长快 ; * * + grow slow ;+ + grow fast; + + + grow v ery fas t.
表 2 BA和 N AA对杜衡愈伤组织分化的影响*
Table 2 Effects o f BA and N AA on callus differentia tion of Asarum f orbesii
BA
/mg L- 1
NAA
/mg L- 1
愈伤组织块数
NO. of ca lli
分化芽的愈伤组织数
NO. o f calli fo rmed buds
芽分化率 /%
bud differ entia tion data /%
产芽多少* *
Bud density
0 0. 5 38 0 0 0
1 0. 5 34 30 88. 24 + +
2 0. 5 35 35 100 + + +
3 0. 5 35 20 57. 14 + +
0 1 37 0 0 0
1 1 40 5 12. 50 +
2 1 40 10 25. 00 +
3 1 38 4 10. 53 +
* 培养 40天时的统计数据 ;* * + 为产芽少 ;+ + 为产芽较多 ;+ + + 为产芽多 .
* da ta were reco rded 40 day s after the begining of culture.
* * + fo rmed few buds;+ + fo rmed many buds;+ + + formed ver y many buds.
2. 2 BA和 NAA对杜衡愈伤组织分化的影响
不同组合的激素浓度对杜衡愈伤组织分
化具有明显不同的效应 .将其诱导成功的愈伤
组织分别转接在含有不同 BA和 NAA浓度
组合的 MS培养基中 ,观察外源激素对愈伤组
织分化及产芽速度的影响 (表 2) .在不含 BA
的 MS培养基中 ,没有芽产生 ,据观察 ,在
NAA浓度较高时 ,愈伤组织有坏死的趋势 ,在
含有一定量的 BA,而 NAA浓度为 1 mg /L,愈
伤组织芽分化率及产芽量都比较低 ,说明 N AA浓度
311第 13卷 第 3期 王金平等: 杜衡的组织培养研究
较高时对其有负效应 .当 NAA为 0. 5 mg /L,
BA为 2 mg /L时 ,芽分化率达到 100% ,产芽
量也非常多 ,说明 MS+ NAA 0. 5 mg /L+ BA
2 mg /L是比较理想的分化培养基 .布满丛芽
的愈伤组织块可以切成小块在分化培养基上
不断继代培养 ,长大的小芽切下来转接到 MS
培养基中长大成小苗 ,这样不断获得大量丛芽
和许多小苗 .
2. 3 组培苗生根壮苗和移栽
当小苗长大后 ,将其转接到 MS+ NAA
0. 2 mg /L的培养基上 ,并转移到玻璃温室经
两周培养 ,在小苗基部切口处可产生 5~ 7条不
定根 ,从而形成完整植株 ,这种植株再生过程
与他人研究石榴的相似 [2 ] .生根率达 100% ,把
根系发达 ,生长壮实的小苗炼苗 ,打开瓶盖 ,并
加少量水 ,一周后可移栽入土 .成活率可达
95%以上 .温室在夏天用 70%的遮光网 ,冬天
用 50%的遮光网 ,温度保持在 20~ 30℃ ,夏天
用换气扇降温 ,冬天用热风机加温 .移栽基质
疏松 ,透气性好 ,含腐植质较高 ,且苗栽入后不
宜浇水过多 .
2. 4 杜衡组织培养中的几个问题
我们的研究表明: 杜衡已分化的愈伤组织
块长大后切成小块在分化培养基中继代培养 ,
产芽极高 ,这与赵兴兵等的研究结果一致 [3 ] ,
说明诱导成功的愈伤组织分化之后不断切开
并继代培养是快繁的一条很好途径 .
实验表明:当 NAA浓度比较大时 ,愈伤
组织芽分化率及产芽量比较低 ,当 BA浓度到
3 mg /L,愈伤组织芽分化率及产芽量也下降
许多 ,通过观察 ,当 BA、 NAA浓度比较高时 ,
不仅芽分化率及产芽量下降 ,而且出现无芽
苗、连体苗、白化苗、超度含水态苗等异常
苗 [4 ] ,出现的数量随 BA、 NAA浓度的提高而
增多 .
在本实验中 ,成功地采用了二次灭菌法来
给外植体消毒灭菌 ,效果比较好 ,第一 ,灭菌效
果好 ,比较彻底 ;第二 ,对外植体的影响比较
小 ,基本上没有灭死的外植体 .在芽和小苗的
继代培养过程中 ,用罐头瓶作培养器皿 ,第一 ,
节约成本 ,提高效率 ;第二 ,苗有一个较大的生
长空间 ,生长比较健壮 .生根壮苗阶段在温室
培养 ,第一 ,节约用电 ,降低成本 ;第二 ,对炼苗
有好处 ,能不断地适应新环境 ,出瓶后健康成
长 .在组培快繁中 ,这三个方面可以在工厂化
生产应用推广 .
参考文献:
[ 1] 辞海编辑委员会 .辞海 (生物分册 ) [ M ].上海:上海辞书出版社 , 1981. 221.
[ 2] 郝联芳 ,王吉吉之 ,郭德志 ,等 .石榴的组织培养研究 [ J].西北植物学报 , 1995, 15( 7): 75-79.
[ 3] 赵兴兵 ,张苏锋 ,李天煜 .非洲紫罗兰组织培养与工厂化快繁程序的研究 [ J].信阳师范学院学报 (自然科
学版 ) , 1999, 12( 1): 109-111.
[ 4] 王吉吉之 .棉花组织培养中异常胚状体及异常苗的形态特征 [ J].西北植物学报 , 1995, 15( 7): 1-4.
Studies on the tissue culture of Asarum f orbesii
WANG Jin-ping, YUAN Zheng-fang , ZHAO Xing-bing
( Dept. o f Bio l. , Xinyang Teacher s Colleg e, Xinyang 464000, China)
Abstract: Leaf stalks of Asarum forbesii, after sterili zed twice, w ere used as tissue culture ex-
plants. Cultured on M S medium supplemented wi th BA 3 mg /L , the explants produced a lot of
fast- growing calli. Many clustered buds and adventi tious buds w ere fo rmed from calli, w hich had
been transferred to M S medium supplemented with BA 2 mg /L and N AA 0. 5 mg /L. When buds
g rew big enough, they rooted and formed plantlets on M S supplemented w ith N AA 0. 2 mg /L.
Key words: Asarum f orebsii ; tissue culture; calli; adventitious bud
责任编辑:任长江
312 信阳师范学院学报 (自然科学版 ) 2000年 7月