全 文 :彝药青羊参离体培养庆大霉素抗性筛选
邱 璐 , 杨海艳 , 胡明建 , 范树国 , 邹银燕 , 郑才智 , 吕加燕 , 杨启国
(楚雄师范学院化学与生命科学系 ,云南楚雄 675000)
摘要:以青羊参离体培养的茎 、叶及愈伤组织为材料 ,以不同浓度的庆大霉素为筛选压 ,就青羊参离体茎 、叶及愈伤组织对庆大霉
素的抗性水平进行浓度筛选。结果表明:庆大霉素对青羊参离体茎 、叶的致死浓度为 50mg/L,对愈伤组织的致死浓度为 75 mg/L。青
羊参对庆大霉素极为敏感 ,用庆大霉素抗性基因作为标记基因 ,筛选转基因青羊参植株有较好效果。
关键词:青羊参;离体培养;庆大霉素;抗性;筛选
中图分类号:R286.1 文献标志码:A 文章编号:1002-1302(2008)06-0081-02
(上接第 80页)
参考文献:
[ 1]邢世瑞.宁夏中药志:下卷 [ M] .银川:宁夏人民出版社 , 1991.
[ 2]马民伟 ,李桂芬 ,刘本臣.老瓜头研究概况 [ J] .中草药 , 2001, 32
(9):861-862.
[ 3]祁利民 ,杨 洁.宁夏老瓜头生物总碱的药理活性初步研究 [ J].
宁夏医学院学报 , 2002, 24(6):398-402.
[ 4]姬进波 ,杨志祥 ,曲 玲.利用牛心朴子毒素作为无公害植物性
农药的初步研究[ J] .宁夏农林科技 , 1999(1):17-20.
[ 5]曲 玲 ,曹有龙.牛心朴子的研究现状及综合利用 [ J] .甘肃农
业科技 , 2002(4):40-41.
[ 6]曲 玲 ,曹有龙.牛心朴子组织培养与快繁技术初步研究 [ J].
甘肃农业科技 , 2002(4):42-45.
[ 7]胡海英 ,叶芳芳.老瓜头愈伤组织诱导培养技术的研究 [ J].中
草药 , 2007, 38(11):1716-1719.
[ 8]郝再彬 ,仓 晶 ,徐 仲.植物生理学实验 [ M] .哈尔滨:哈尔滨
工业大学出版社 , 2004:67-68.
[ 9]张志良 ,瞿伟箐.植物生理学实验指导 [ M] .北京:高等教育出
版社 , 2005:123-124.
[ 10]邹 琦.植物生理学实验指导 [ M] .北京:中国农业出版社 ,
2000.
[ 11]尹德明 ,温学森 ,娄红祥.地钱愈伤组织的诱导及其细胞培养条
件的建立 [ J] .山东大学学报:医学版 , 2008, 46(4):433-437.
[ 12]王定康 ,孙桂芳 , 郭志明 ,等.影响三七花药愈伤组织诱导的几
个因素 [ J] .江苏农业科学 , 2007(6):236-238.
[ 13]邱 璐 , 罗春梅 ,王波露 ,等.水草愈伤组织的诱导及分化研究
[ J] .江苏农业科学, 2007(2):158-162.
[ 14] GalstonAW, DavisJP.Hormonalregulationinhigherplants[ J].
Science, 1969, 163(5):1288-1297.
[ 15] RidgeI, OsbomeDI, Regulationofperoxidaseactivitybyethylenein
Pisumsativum:regimentsforproteinandRNAsynthesis[ J] .JExp
Bot, 1970, 21:720-734.
彝药是彝族人民长期用于防治疾病的药物 ,在彝族地区
有悠久的药用历史 ,往往以口碑 、图形等方式世代传承 [ 1] 。
青羊参(CynanchiotophylliSuhneid.)为萝摩科多年生缠绕草
本植物 , 是一种重要的彝药 ,其彝药名为尼迟色 [ 1 ] ,在 《滇南
本草 》中又名白蔹 ,在云南丽江又名白首乌 ,民间又称之为白
岑 、奶浆草 ,分布于云南 、四川 、广西 、贵州 、西藏等地 ,多生长
在海拔 1 100 ~ 2 500m的亚热带山地草丛中 。青羊参以根部
入药 ,但有毒性 ,民间用于滋补强壮 ,治疗腰痛、风湿骨痛 、小
儿惊风症 、头晕 、耳鸣 、心慌 、毒蛇咬伤等 。根中主要含青羊参
苷甲和青羊参苷乙 ,临床上具有较好的抗惊厥作用 ,对抗癫痫
和迁延性肝炎有较好疗效 。目前 ,已从根部提取青羊参总苷
收稿日期:2008-03-21
基金项目:云南省自然科学基金(编号:2006C0086M);云南省学术技
术带头人后备人才基金(编号:2006PY01-61);楚雄州学术技术
带头人基金(编号:200401);楚雄师范学院院级重点建设学科基
金(编号:05YJJSXK03)。
作者简介:邱 璐(1965—), 女 ,重庆人 ,硕士 ,副教授 ,主要从事植
物组织培养及转基因研究。 Tel:(0878)3100507;E-mail:qiulu5
@vip.sina.com。
通讯作者:范树国 ,博士 ,教授 ,主要从事生物化学及分子生物学研究
与教学。
用于生产青羊参片剂与健脑克癫片 ,用于临床治疗癫痫病 、脑
震荡后遗症 、美尼尔氏综合症等 [ 2 -3 ] 。通过转基因技术提高
青羊参的抗虫抗病性及有效成分青羊参总苷的含量 ,是今后
青羊参研究的发展方向 。本研究通过青羊参离体培养 [ 5]庆
大霉素抗性筛选 ,为今后开展青羊参 [ 2 ]遗传转化研究中的标
记基因确立及转基因植株的抗性筛选提供技术支撑 。
1 材料与方法
1.1 材料来源
青羊参供试材料来自楚雄星开药业有限公司 ,并由刘爱
民副教授进行种质鉴定 。
1.2 方法
1.2.1 青羊参茎 、叶离体培养抗庆大霉素浓度筛选 以愈伤
组织诱导培养基(MS+2 , 4-D1.5mg/L+6-BA1.5mg/L)
为基本培养基 [ 4] ,分别加入庆大霉素 0、25、50、75、100 mg/L,
进行青羊参离体茎 、叶抗庆大霉素的浓度筛选 。培养温度 25
℃,接种后暗处理 15d[ 5] 。
1.2.2 青羊参愈伤组织抗庆大霉素浓度筛选 以诱导芽形
成的培养基(MS+KT0.5 mg/L+NAA0.1 mg/L)为基本培
养基 [ 4 ] ,分别加入庆大霉素 0、25、50、75、100mg/L,进行青羊
参愈伤组织芽诱导的抗庆大霉素浓度筛选 。培养条件同上。
—81—江苏农业科学 2008年第 6期DOI :10.15889/j.issn.1002-1302.2008.06.123
2 结果与分析
2.1 青羊参茎离体培养对庆大霉素的敏感性
由茎离体培养成活率(表 1)看出 ,庆大霉素 25 mg/L和
100mg/L处理与对照间 、25 mg/L与 50 mg/L处理间差异极
显著 , 50mg/L与 75mg/L处理间 、75mg/L与 100mg/L处理
间差异不显著 。庆大霉素为 0mg/L时 ,青羊参茎为绿色 ,生
长良好 ,不受影响;庆大霉素为 25mg/L时 ,茎绿色不正常 ,出
现受害症状;庆大霉素为 50 mg/L时 ,青羊参茎白化枯死 ,
100%死亡;庆大霉素 75 mg/L和 100 mg/L的条件下状况与
50 mg/L处理相同 。因此 50mg/L庆大霉素应为青羊参茎离
体培养筛选的致死浓度 。
表 1 青羊参茎离体培养对庆大霉素的敏感性
庆大霉
素浓度
(mg/L)
接种数
(条)
茎成活率
(%) 茎颜色
茎成活率方差分析
0.05 0.01
0 20 100 绿色 a A
25 20 75 黑绿色 b B
50 20 0 白色并枯死 c C
75 20 0 白化并枯死 c C
100 20 0 白化并枯死 c C
2.2 青羊参叶离体培养对庆大霉素的敏感性
由叶离体培养成活率 (表 2)显示 ,庆大霉素 25 ~ 100
mg/L处理与对照间 、25 mg/L与 50mg/L处理间差异极显著 ,
50 mg/L与 75 mg/L处理间 、75 mg/L与 100 mg/L处理间差
异不显著 。庆大霉素为 0 mg/L时 ,青羊参叶为绿色 ,生长良
好 ,不受影响;庆大霉素为 25mg/L时 ,青羊参叶绿色不正常 ,
出现受害症状;庆大霉素为 50 mg/L时 ,青羊参叶白化枯死 ,
死亡率达 100%;庆大霉素为 75 mg/L和 100 mg/L时状况与
50 mg/L处理相同 。从叶的愈伤组织诱导率分析 , 25 mg/L庆
大霉素为愈伤组织致死浓度 ,但庆大霉素 25 mg/L时叶成活
率不为零 。因此 , 综合考虑 ,庆大霉素 50mg/L应为青羊参叶
离体培养抗性筛选的致死浓度 。
表 2 青羊参叶离体培养对庆大霉素的敏感性
庆大霉素浓度
(mg/L)
接种数
(片)
叶成活率
(%) 叶颜色
愈伤形成
数均值
0 20 80aA 绿色 1.4aA
25 20 30bB 黑绿色 0.4bB
50 20 0cC 白化并枯死 0bB
75 20 0cC 白化并枯死 0bB
100 20 0cC 白化并枯死 0bB
2.3 青羊参愈伤组织对庆大霉素的敏感性
从愈伤组织成活率分析(表 3)看 ,庆大霉素 25 mg/L与
50 mg/L处理间 、50 mg/L与 75 mg/L处理间 、100 mg/L处理
与对照间差异显著;75 mg/L与 100 mg/L处理间 、25 mg/L处
理与对照间差异不显著 。从愈伤组织芽分化的分析 (表 3)
看 ,庆大霉素 25mg/L与 50 mg/L处理间差异极显著 ,其他浓
度处理间差异不显著 ,因此庆大霉素 50 mg/L为青羊参茎 、叶
离体培养愈伤组织芽分化庆大霉素抗性筛选的致死浓度 ,但
在该浓度下愈伤组织成活率不为零 ,所以实际上选择 75
mg/L作为青羊参愈伤组织芽分化庆大霉素致死浓度 。
表 3 青羊参茎 、叶离体培养愈伤组织对庆大霉素的敏感性
庆大霉素浓度
(mg/L)
接种数
(个)
愈伤成活率
(%) 叶颜色
芽分化数
(个)
0 20 100aA 棕黄色 2.6aA
25 20 95aA 乳黄色 2.2aA
50 20 65bA 黑黄色 0bB
75 20 0cB 白化并枯死 0bB
100 20 0cB 白化并枯死 0bB
3 讨论
转基因技术是定向改良作物性状最有效的方法 ,在农业
生产中得到了极为广泛的应用 。通过目的基因克隆 、重组 、转
化 ,将目的基因导入受体植物并使之稳定遗传 ,以改良农作物
的农艺性状 、产量 、品质及抗性 [6 -8] ,从而有效缩短育种周期 ,
提高育种效率并减少农药使用和降低环境污染 。
在植物转基因的过程中 ,常使用抗生素抗性基因作为转
基因筛选标记 [ 9 -11] 。本研究结果表明青羊参离体培养对庆
大霉素极为敏感 ,如果用庆大霉素抗性基因作为标记基因 ,筛
选青羊参转基因植株将会有较好效果 ,但庆大霉素遇高温高
压易分解 ,不能进行高温消毒 ,这给培养基实际制作带来技术
障碍 ,可通过过滤除菌等其他消毒方法解决 ,具体技术有待于
进一步深入研究 。
参考文献:
[ 1]张兴乾 ,张辉煊 ,张永宁.彝药词汇(十)[ J] .中国民间医药杂
志 , 1999, 27(5):282-283.
[ 2]赵沛基 ,甘烦远 ,珠 娜 ,等.青阳参组织培养及愈伤组织的成分
分析[ J] .植物学通报, 2003, 20(5):565-571.
[ 3]希 光.青羊参治疗顽固性癫痫 20例疗效观察 [ J].陕西医学
杂志 , 1985(8):24.
[ 4]邱 璐 ,罗春梅 ,邹银燕 ,等.青羊参遗传转化中组织培养系统的
研究[ J] .中草药 , 2007, 38(11):1707-1712.
[ 5]曹孜义.植物组织培养与生物技术 [ G] //曹孜义.曹孜义论文选
集.兰州:兰州大学出版社 , 2006.
[ 6]马玉根 ,潘存红 ,左示敏 ,等.T-DNA标签技术及其在水稻基因
克隆中的应用 [ J] .江苏农业科学 , 2007(5):22-26.
[ 7]周玲艳 ,姜大刚 ,庄楚雄.水稻 TAC基因组文库的筛选与克隆转
化 [ J] .江苏农业科学 , 2006(4):8-10, 21.
[ 8]李 研.转基因植物与转基因食品 [ J] .安徽农学通报 , 2007, 13
(2):67.
[ 9]胡海英 ,王华芳 ,姚新灵 ,等.转基因马铃薯离体快繁与微型薯诱
导技术研究 [ J] .江苏农业科学 , 2007(1):146-148.
[ 10]张丽娜.转基因植物及其应用 [ J] .甘肃农业 , 2003, 29(5):62.
[ 11]曹慧颖 ,夏润玺 ,方 方 ,等.卡那霉素在筛选转基因番茄后代
中的应用 [ J] .江苏农业科学 , 2007(6):125-127.
—82— 江苏农业科学 2008年第 6期