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竹灵消嫩茎再生系统建立研究



全 文 :71
第 1 2 卷 第 1 1 期
2010 年 11 月
辽 宁 中 医 药 大 学 学 报
JOURNAL OF LIAONING UNIVERSITY OF TCM
Vol. 12 No. 11
Nov .,2010
竹 灵 消 [Cynanchum inamoenum(Maxim.)
Loes.] 又称老君须、婆婆针线包,属于萝藦科白前
属多年生草本植物 [1],生长于山间多石质地、疏林
下、灌丛中或山坡草地 [2],在我国的辽宁、安徽、陕
西、甘肃、西藏、四川、贵州等地有分布 [3]。竹灵
消根可入药,具有补肾、健脾、化毒、除烦清热、通
疝气等功效,能治浮肿、月经不调、产后虚烦、妊
娠遗尿和淋巴炎等疾病 [3-4]。由于竹灵消具有一
定的药用价值,并且是一味较为常见的中草药,
多年来人们一直都在采集,因此导致野生竹灵消
分布和数量不断地减少,市场价格也在不断地上
涨。为满足中药市场对竹灵消的需求,辽宁西部
山区的老百姓准备进行种植。但是,由于野生竹
灵消每年结出的种子很少,无法采用种子进行人
竹灵消嫩茎再生系统建立研究
丛英子,顾元辉,刘润天,张冬艳,姜长阳
(辽宁师范大学生命科学学院,辽宁 大连 116029)
摘 要:以竹灵消嫩茎为材料,进行了愈伤组织诱导和分化,试管苗的生根、移栽和移植的研究,建立起竹灵消
嫩茎的再生体系。结果证明:MS+BA0.5mg·L-1+2,4-D 1.8mg·L-1-2.0mg·L-1 是愈伤组织诱导的理想培养基;
MS+AgNO30.6mg·L-1+KT0.7mg·L-1+NAA0.1 mg·L-1 是愈伤组织分化培养的理想培养基;将不定芽下部切口在
50mg·L-1IAA无菌溶液中处理10min后接种到1/2MS0培养中进行生根培养的方法是生根培养的理想方法;移植
到山坡上的试管苗长势旺盛,根系发达,当年开花结实。
关键词:竹灵消;组织培养;再生体系
中图分类号:R285 文献标识码:A 文章编号:1673-842X (2010) 11- 0071- 03
收稿日期:2010-06-04
基金项目:辽宁省高等教育教学改革研究项目(3-4);辽宁师范大学教学改革项目(LSJG:20090108)
作者简介:丛英子(1988-),女,辽宁宽甸人,本科学生,主要从事植物组织培养研究。
通讯作者:姜长阳(1953-),男,辽宁大连人,教授,主要从事植物技术研究。
Research on Establishing the Regeneration System of Cynanchum Paniculatum
CONG Ying-zi,GU Yuan-hui,LIU Run-tian,ZHANG Dong-yan,JIANG Chang-yang
(College of Life Science,Liaoning Normal University,Dalian 116029,Liaoning,China)
Abstract:The induction and differentiation of the callus were studied for young stem of Cynanchum
inamoenum and then rooting and transplanting of tube plantlets were also studied,in the end an asexual
system of Cynanchum inamoenum were successfully carried out in the experiment. The results showed that
MS+BA0.5mg·L-1+2,4-D 1.8mg·L-1-2.0mg·L-1 was the optimum medium for callus induction. The
ideal medium for callus differentiation was MS+AgNO30.6mg·L-1+KT0.7mg·L-1+NAA0.1mg·L-1. The
method of rooting was that transfer into the 1/2MS media after the cut of adventitious bud was treated in the
50mg·L-1IAA for 10min. The seedling grew well with flourishing root and blooming and seeding in the
former years.
Key words:Cynanchum inamoenum;tissue culture;regeneration system
临床症状。以养血润燥、祛风通络立法的养血解毒
汤通过下调 INF-γ、IL-6、TNF-α 的水平,趋向恢
复机体正常免疫功能而达到治疗目的。经本药治疗
后 INF-γ 恢复正常,TNF-α、IL-6 血清水平有所变
化,但仍高于正常对照组,说明现有药物有一定的免
疫正向调节效果但还不能完全纠正患者免疫系统某
些紊乱状态。
通过凉血解毒汤治疗白庇血热证的临床观察
和实验,认为血燥型银屑病患者外周血 INF-γ、
TNF-α、IL-6 存在高表达,而此药具有下调其作用,
使患者免疫系统水平趋向正常动态平衡。◆
参考文献
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DOI:10.13194/j.jlunivtcm.2010.11.73.congyz.087
72
辽 宁 中 医 药 大 学 学 报 1 2 卷
工繁殖。有人采挖野生竹灵消进行栽种,这不仅
由于野生竹灵消分布和数量都减少无法采到可
以满足人们需要的种苗,而且使本来分布就很少
的野生竹灵消资源遭到了破坏。为此,笔者通过
组织培养的方法,对竹灵消进行了再生体系建立
的研究。虽然目前已有白前属植物徐长卿的组织
培养及再生体系建立研究的报道 [5-8],但迄今未见
竹灵消组织培养及再生体系建立研究的报道。本
研究旨在建立竹灵消再生系统和快速繁殖技术,
为其转基因和基因库的建立奠定基础。
1 材料与方法
1.1 材料及来源
把辽宁凌海市山坡上生长非常旺盛的竹灵消
采挖回来,栽植到温室中作为随时使用的试验材
料。
1.2 材料与灭菌
5 月中旬,将花盆中生长非常旺盛的竹灵消的
茎叶采回后,除掉叶片和上部的嫩梢,放到 250mL
的磨口广口瓶中,用自来水振荡洗涤 20~30min 后,
用 0.05% 安利洗涤液振荡洗涤 10min 左右,再用蒸
馏水洗涤至没有泡沫时转移到超净工作台上,加入
75% 酒精灭菌 10~15s,然后迅速用无菌水振荡洗涤
2 次,再用 0.05%HgCl2 振荡灭菌 13min,最后用无菌
水振荡洗涤 6 次即获得无菌材料。
1.3 培养条件
以 MS 为基本培养基,加蔗糖 40g·L-1;以其他
培养基为基本培养基加蔗糖 15g·L-1,固体培养培
养基加胨力强度为 180g/cm2 的琼脂 [9],培养基的 pH
为 5.8~6.0,培养温度为 26℃,光照时间 12h·d-1 左
右,光照强度 3000Lx。
1.4 方法
1.4.1 不同浓度激素对嫩茎愈伤组织诱导的影响
将无菌嫩茎放到培养皿中,用手术刀切成长
0.3cm 左右的无芽茎段,接种到以 MS 为基本培养
基,附加不同浓度的 BA、2,4-D 的培养基中,进行
愈伤组织的诱导培养。接种前 20 天在无光的条件
下培养,而后进行光照培养。试验重复 3 次,每种
处理接种 100 个材料。接种培养 45 天,观察统计结
果。
1.4.2 不同浓度激素对愈伤组织分化的影响
把 诱 导 培 养 的 愈 伤 组 织 颗 粒 转 移 到 以
MS+AgNO30.6 mg·L-1 为基本培养基,附加不同浓
度的 KT、NAA 的培养基上进行分化培养。分化培
养试验重复 4 次。每种处理接种 200 个愈伤组织颗
粒。
1.4.3 不同处理方法对不定芽生根培养的影响
对待生根培养的不定芽采用以下 3 种方法
进行处理:(1)向生长着旺盛的丛生不定芽的培
养瓶中倒入浓度为 50mg·L-1 的 IAA 无菌液处理
2 天从基部剪下,接种到 1/2MS0 培养中进行生根
培养;(2)将不定芽从基部剪下后,将下部切口
在 50mg·L-1IAA 无菌溶液中处理 10min,接种到
1/2MS0 培养中进行生根培养;(3)将不定芽从基
部剪下后,将下部切口在 50mg·L-1 的 NAA 无菌
溶液中处理 10min 后,接种到 1/2MS0 培养中进行
生根培养。不同处理方法对不定芽生根培养的影
响试验重复 2 次,每种处理接种培养 200 个不定
芽。
1.4.4 试管苗的移栽与移植
3 月中旬至 4 月上旬,将由不定芽直接培养的、
或者由生根苗茎段直接培养的(非留茬培养的)根
系发达、生长旺盛的试管苗的培养瓶塞打开,在强度
为 4000Lx 左右的光照下炼苗 3 天后,从培养瓶中取
出,用 20~25℃的清水将基部的培养基洗净后,移栽
到上面铺着一层干净河沙、下面为园土的温室苗床
上。移栽试验进行了 4 次,每次移栽 200 株。移栽后
前半个月要保持湿度 90% 以上、温度 18℃以上、没
有直射光的条件。半个月后按照正常的温室条件进
行管理。
把在温室中移栽成活、正常生长的试管苗移植
到大连郊区的山坡上。移植了 2 次,共移植了 500 株。
移植后 50 天统计成活率,每隔 30 天观察 1 次。
2 结 果
2.1 不同浓度激素对嫩茎愈伤组织诱导的影响
本实验比较了不同浓度的 BA、2,4-D 组合对
竹灵消嫩茎愈伤组织诱导的影响,结果见表 1。由
表中数据可见,在不加 BA,独立使用不同浓度的
2,4-D 的情况下,不能诱导形成愈伤组织。在两
种激素配合使用的条件下都能不同程度的诱导形
成愈伤组织;其中在 BA 的浓度为 0.5mg·L-1 与浓
度分别为 0.6、1.2、1.8、2.4mg·L-1 的 2,4-D 配合使
用时,愈伤组织的诱导率较高、长势较好。尤其
是 在 BA 的 浓 度 为 0.5mg·L-1 与 浓 度 分 别 为 1.8、
2.4mg·L-1 的 2,4-D 配合使用时,不仅愈伤组织
的诱导率都超过了 80%,而且所诱导的愈伤组织
长势好。观察还表明,在无光的条件下培养 20 天
时,接种在上述两种培养基上材料大部分都能形
成愈伤组织。暗培养时所形成愈伤组织呈现浅黄
色的不规则性状。转到光照条件后,随愈伤组织
的不断生长,颜色逐渐变成浅绿色,愈伤组织的表
面也逐渐出现了疏松的颗粒状。培养到 45 天时,
把这种疏松颗粒状愈伤组织分散为独立的颗粒
后,再接种到 BA 的浓度为 0.5、2,4-D 浓度分别为
1.8、2.4mg·L-1 的培养基上进行继代培养。经过
40 天的培养,就又会生长出 1 代表面疏松的、浅绿
色的颗粒状愈伤组织,每培养 1 代平均每个培养颗
粒能生长出 21~29.6 个愈伤组织颗粒。上述表明,
MS+BA0.5mg·L-1+2,4-D 1.8mg·L-1-2.0mg·L-1
培养基是竹灵消愈伤组织诱导的理想培养基。见
表 1。
2.2 不同浓度激素对愈伤组织分化的影响
培养 50 天时观察统计证明:在附加 KT 浓度为
0.7mg·L-1、NAA 浓度为 0.1mg·L-1 的培养基上,
不仅培养愈伤组织颗粒的分化率达到了 95.5%,而
且分化的不定芽长势好。观察表明,附加 KT 浓度
为 0.7mg·L-1、NAA 浓度为 0.1mg·L-1 的分化培养
基上,培养 10 天左右部分愈伤组织颗粒开始分化
出不定芽点。接着,伴随着培养时间的延长,不但
分化的愈伤组织颗粒数迅速增加、已经分化的不
定芽不断地生长,而且在分化的不定芽基部又会
逐渐分化出 3~7 个不定芽,使分化生长的不定芽呈
从生长状。培养到50天时统计证明:每个培养的愈伤
73
1 2 卷 辽 宁 中 医 药 大 学 学 报
表 1 不同浓度激素对愈伤组织诱导的影响
BA
(mg·L-1)
2,4-D
(mg·L-1)
诱导愈伤
组织数
诱导率
(%)
愈伤组
织长势
0 0 0 0 -
0 0.6 0 0 -
0 1.2 0 0 -
0 1.8 0 0 -
0 2.0 0 0 -
0.5
0.5
0
0.6
0
48
0
48
-
++
0.5 1.2 53 53 ++
0.5 1.8 86 86 ++
0.5
1.0
2.4
0
82
0
82
0
++
-
1.0 0.6 21 21 +
1.0 1.2 19 19 +
1.0 1.8 55 55 +
1.0
1.5
2.4
0
67
0
67
0
+
-
1.5 0.6 13 13 +
1.5 1.2 19 19 +
1.5 1.8 38 38 +
1.5
2.0
2.4
0
44
0
44
0
+
-
2.0 0.6 15 15 +
2.0 1.2 17 17 +
2.0 1.8 30 30 +
2.0 2.4 32 32 +
注:++ 长势好;+ 长势一般;- 为不生长。
组织颗粒平均能分化出 3.4 个高在 0.5cm 以上、生长
旺盛的不定芽。上述说明:MS+AgNO30.6mg·L-1+
KT0.7 mg·L-1+NAA0.1mg·L-1 这种培养基是竹灵
消颗粒状愈伤组织分化培养的理想培养基。见表
2。
表 2 不同浓度激素对愈伤组织分化的影响
KT
(mg·L-1)
NAA
(mg·L-1)
分化愈伤
组织颗粒数
分化率
(%)
分化芽
长 势
0
0.1
0
0
0
0
0
0
-
-
0.1
0.1
0.1
0.4
10
13
10
13
++
+
0.1 0.8 0 0 -
0.1 1.2 0 0 -
0.7
0.7
0
0.1
0
95.5
0
95.5
-
++
0.7 0.4 56.5 56.5 +
0.7
0.7
0.8
1.2
0
0
0
0
-
-
1.4 0 0 0 -
1.4
1.4
0.1
0.4
37
9
37
9
++
+
1.4 0.8 0 0 -
1.4 1.2 0 0 -
2.1 0 0 0 -
2.1 0.1 0 0 -
2.1
2.1
0.4
0.8
0
0
0
0
-
-
2.1 1.2 0 0 -
注:++ 长势好;+ 长势一般;- 为不生长。
2.3 不同处理方法对不定芽生根培养的影响
接种培养30天时观察统计证明:3种不同的处
理方法中第二种处理方法所获得的试管苗生根效果
最好。不仅其平均生根率为98.5%,而且试管苗茎粗
壮、叶片伸展、根系发达、生长旺盛。上述说明:不定
芽从基部剪下后,将其下部切口在50mg·L-1IAA 无
菌溶液中处理 10min,接种到 1/2MS0 培养基中进行
生根培养的方法是竹灵消试管苗生根培养的理想方
法;把生长旺盛生根试管苗的上部剪成具有两个芽
的茎段,继续进行生根培养繁殖,30 天后就会培养
出 1 代生长旺盛的试管苗。把剪去上半段的试管苗
下部留有 1 个生长点,进行留茬培养生长繁殖。采
用这种方法进行 1 次生根培养,90 天能连续培养出 3
代生长较为旺盛的试管苗。平均每代的繁殖系数为
2.9。
2.4 试管苗的移栽与移植
4 次移栽的平均成活率为 93.5%。并且移栽成
活的试管苗生长正常,长势较旺盛。上述说明:在
温室苗床上河沙是竹灵消试管苗移栽的理想培养
基。
移植的成活率为 98%。移植成活的试管苗与同
期定植的实生苗相比,具有前期植株较小,后期生长
旺盛、株型整齐、根系发达、当年开花结实的特点,其
他生物学特征与野生植株一致。
3 讨 论
移植成活的试管苗其他生物学特征与野生植
株一致,出现了生长旺盛、株型整齐、根系发达、当年
正常开花结实的特点说明:本研究所获得试管苗不
仅可以作为竹灵消种质保存的资源,而且可以作为
人工栽培的种苗。
通过生根和生根留茬繁殖培养,平均 30 天
的繁殖系数为 2.9,按照这个速度,每年能繁殖出
2.912(353815)株试管苗。这个数字说明:这种
方法的繁殖速度能满足人们栽培对种苗数量的需
要。
国内有关学者一般都认为在愈伤组织诱导培
养常用 4 种生长素中,2,4-D 诱导愈伤组织的作用
最强 [10-11],而 Yongqin Chen[12] 在对盾叶薯蓣证明培
养基中只单独使用生长素 2,4-D,也不能诱导形成
愈伤组织,这与本研究的结果一致。◆
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