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彝药青羊参离体培养庆大霉素抗性筛选



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)
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  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 。
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—82— 江苏农业科学 2008年第 6期