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千年健的组织培养与快速繁殖技术



全 文 :千年健的组织培养与快速繁殖技术
石云平1 , 2  李利锋1 杨美纯1  李 锋2 黎颖菁1  覃剑峰1
(1广西大学 , 南宁 530005;2广西植物研究所)
作者简介:石云平 , 女 , 广西桂林人 , 硕士 , 助理研究员 , 研究方向:作物细胞工程与生物技术。
通讯作者:杨美纯
收稿日期:2008-01-31
摘 要:以千年健带腋芽的茎段为外植体 , 以 MS 为基本培养基 , 附加不同激素浓度进行培养。
结果:千年健带腋芽茎段以 MS+6-BA1.5 mg·L-1为初代诱导培养基比较好;诱导丛生芽的增殖培
养基以 MS+6-BA1.5 mg·L-1+NAA0.1 mg·L-1较适合 , 增殖系数达 5.3;生根诱导较好的培养基
为 MS+6-BA0.05 mg·L-1+IBA0.1 mg·L-1+NAA0.1 mg·L-1 。
关键词:千年健 组织培养 药用植物
  千年健 [ Homalomena occulta (Lour.)Scho tt ]
别名一包针 、团芋 、 香芋等 , 为天南星科千年健属
多年生草本植物 , 主要分布于广西 、 海南和云南等
热带地区[ 1] 。千年健含有挥发油[ 2] , 倍半萜类[ 3] 、
甘油脂及其苷类等多种有效化学成分 。据统计 , 以
千年健为原料的中成药产品达 20多种 , 全国千年健
年需要量约为 150 ~ 200 t , 而分布在西南各省的野
生资源蕴藏量约为 340 t , 在 《一九九二年进口南药
生产统计表》 中 , 全国栽培千年健仅留存 3335
m
2[ 4] 。由于过度采挖 , 导致了千年健野生资源的不
断减少。而千年健常规的种子繁殖和无性繁殖系数
低 , 速度慢 , 因此必须进行千年健的人工栽培 。本
研究以千年健的茎段为材料进行组培快繁 , 为工厂
化育苗和大规模人工栽培提供技术和参考依据。
1 材料与方法
1.1 材料和培养条件
广西药用植物园无病虫害千年健植株的带腋芽
茎段 。
基本培养基为 MS , 附加 3%蔗糖 , 0.5%琼脂 ,
按不同处理方案添加α-萘乙酸 (NAA)、吲哚丁酸
(IBA)和 6-苄基腺嘌呤 (6-BA), pH 值为 6.0 ,
高压 (121 ℃)灭菌 20 min , 接种后置于温度为 27
±1 ℃, 光照强度为 1500 lx , 光照时间 12 h/d培养
室中培养。
1.2 灭菌试验
取千年健带腋芽的茎段 , 自来水冲洗表面污物 ,
洗衣粉溶液浸泡 20 min , 自来水冲洗 60 min , 无菌
水清洗后 , 放入超净工作台中 , 用 75%酒精浸泡 30
s后再用 0.1%升汞 (HgCl2)溶液进行灭菌 , 灭菌
时间设 3 min 、 5 min 、 7 min 、 9 min 、 11 min 5个处
理 , 无菌水冲洗 5 ~ 6次 。切取长约 1 cm 带腋芽的
茎段 , 接种到 MS 培养基上 , 每个处理接种 15个外
植体 , 重复 3 次。7 d 后对污染外植体数进行统计 ,
污染率=污染的外植体数/接种的外植体数×100%,
筛选出较适宜的灭菌时间 。
1.3 初代诱导培养
将千年健茎段用较适宜的灭菌时间处理后 , 接
入初代诱导培养基中 , 每个处理接种 9个外植体 ,
重复 3 次。50 d 后统计萌芽的外植体数:萌芽率=
萌芽的外植体数/接种的外植体数×100%。
1.4 继代增殖培养
把初代培养中获得的无菌芽切下 , 接种于增殖
培养基上进行丛生芽诱导 , 每个处理接种 9 个芽 ,
重复 3 次。40 d后统计有效芽数 , 按下式计算增殖
系数:增殖系数=增殖后有效芽数/接种芽数 。
1.5 生根培养
将继代增殖培养基上获得的丛生芽切分成单芽 ,
152008 年第 3 期 (总第 116 期)          广 西 热 带 农 业
接种于生根培养基上进行生根诱导 , 每个处理接种 9
个芽 , 重复 3 次。40 d 后统计生根数 、根长 , 并观
察苗长势 。
1.6 假植
当组培苗有 10 条根以上时 , 即可移出培养室 ,
在室内炼苗 3 d , 洗净粘附在根部的培养基后 , 分别
移入河沙 、 50%河沙+50%泥土 、 珍珠岩 +泥炭 3
种基质中 , 每种基质种苗 10株 , 重复 3次 。20 d后
统计成活苗数 , 筛选出较适合千年健组培苗的假植
基质 。
2 结果与分析
2.1 灭菌时间对灭菌效果的影响
从表 1可以看出 , 千年健茎段污染率随着灭菌
时间增长而下降 。在灭菌时间为 11 min 时 , 污染率
最低 , 仅为 7.6%, 但部分外植体出现变黄甚至死亡
现象 。因此 , 外植体适宜的灭菌时间为 9 min。
  表 1 灭菌时间对灭菌效果的影响
灭菌时间 (min) 污染数 (个) 污染率 (%)
3    15   100   
5      9.7   64.7 
7      5.3   35.1 
9      3.2   21.3 
11      1.1   7.6 
2.2 初代诱导培养
将灭菌过的外植体接种到初代诱导培养基上培
养 , 15 d后在茎节部位出现一些白色的突起 , 20 d
后白色突起渐渐变绿长大 , 最后形成芽。50 d后的
萌芽率及芽的长势见表 2。在所设置的几种培养基上
均能使千年健的茎段诱导出芽 。在不加 6-BA 时 ,
萌芽率仅为 18.9%, 芽长得较细 , 叶色青黄;当 6
-BA浓度从 0.5 mg·L -1增加到 1.5 mg·L -1时 , 萌
芽率随着 6-BA 浓度的增加而增加 , 芽长得粗壮 ,
叶色青绿;当 6-BA浓度为 1.5 mg·L-1和 1.8 mg·
L
-1时 , 萌芽率都达 100%, 但 1.5 mg·L -1培养基中
诱导出的芽比 1.8 mg·L-1的好 , 芽长得较粗壮 , 叶
色青绿;当 6-BA浓度达 2.0 mg·L -1时 , 萌芽率反
而下降 , 芽长得较纤细 , 叶色青黄 。综合考虑萌芽
率 、芽的长势以及下一步继代增殖和保持原品种性
状 , 初代诱导较佳培养基为 MS +6-BA1.5 mg·
L-1 。
  表 2 初代诱导培养基对外植体萌芽的影响
6-BA(mg·L-1) 萌芽数(个) 萌芽率(%) 芽的长势
0  1.7 18.9 一般
0.5 4.3 47.8 壮 、 好
0.8 5  55.6 较壮 、 好
1.2 6.7 74.4 较壮 、 好
1.5 9  100  较壮 、 较好
1.8 9  100  一般
2.0 5.3 58.9 纤细
2.3 继代增殖培养
把初代诱导获得的芽切分成单芽接入继代增殖
培养基中培养 , 20 d 开始形成丛生芽 , 40 d 后统计
芽数 , 计算增殖系数 , 并对各培养基上芽的生长状
况进行观察 , 结果见表 3。
6-BA浓度高低对千年健的增殖系数影响比较
大 。6-BA 浓度从 0 mg·L-1增至 1.5 mg·L -1时 ,
增殖系数随着 6-BA 浓度的增高而增大 , 芽长得壮 ,
平均高度约为 6.7 cm;6-BA 浓度为 1.5 mg·L-1配
合浓度为 0.1 mg·L-1的 NAA 组合时 , 增殖系数达
5.3 , 芽长得比较壮 , 平均高度约为 4.5 cm , 叶色青
绿;当 6-BA 浓度增加到 2.0 mg·L-1配合浓度为
0.05 mg·L-1的 NAA 组合时 , 增殖系数也达 5.3 ,
但芽长得较细 , 平均高度约为 2.6 cm , 叶色青黄。
NAA与 6-BA组合使用 , 有一定的壮苗作用 。
继代培养以 MS+6-BA1.5 mg·L-1+NAA0.1
mg·L-1培养基比较适合千年健增殖 , 增殖系数大 ,
芽长得较粗壮。
2.4 生根培养
继代增殖培养基上获得的丛生芽长到 3 cm 高时
切分成单芽接种到生根培养基上 , 40 d 后观察生长
素 NAA与 IBA对无菌苗生根的影响 , 统计根的数量
和根长以及苗的生长状况 , 结果见表 4。
16 广 西 热 带 农 业           2008 年第 3 期 (总第 116 期)
  表 3 继代增殖培养基对丛生芽诱导的影响
6-BA (mg·L-1) NAA (mg·L-1) 有效芽数 (个) 增殖系数 芽长势
   0    0    10      1.1 一般
   0.5    0.05    24      2.7 好
   0.5    0.1    20.3      2.3 好
   1.0    0.05    37.7      4.2 好
   1.0    0.1    41.7      4.6 好
   1.5    0.05    45.7      5.1 较好
   1.5    0.1    48      5.3 好
   2.0    0.05    47.7      5.3 一般
   2.0    0.1    44.3      4.9 较好
  表 4 生根培养基对无菌苗生根的影响
6-BA(mg·L-1) NAA(mg·L-1) IBA(mg·L-1) 生根数(条/株) 平均根长(cm) 苗的长势
0   0  0  5.4 2.1 一般
0.05 0.1 0  21.2 3.5 较好
0.05 0.2 0  24.5 4.3 较好
0.05 0  0.1 11.6 1.7 一般
0.05 0  0.2 9.5 1.2 一般
0.05 0.05 0.05 25.8 2.8 好
0.05 0.1 0.1 31.4 3.2 好
  试管苗在生根培养基上均能长根 , 在 NAA 与 6
-BA配合使用的生根培养基上长的根比较细长 , 易
断;而在 IBA与 6-BA配合使用的生根培养基上长
的根短粗 , 不易断 , 但移栽时苗也不易成活 , 可能
是由于根的木质化比较严重;在 NAA 、 IBA 与 6-
BA 3种激素配合使用的培养基上长的根粗细适当 ,
长度适中 , 生根数多达 31.4 条/株 , 苗健壮 , 叶色
青绿 。因此 , 试管苗在 MS 培养基中添加 NAA 与
IBA浓度均为 0.1 mg·L -1 、再添加适当浓度为 0.05
mg·L-1的 6-BA 的培养基生根比较好 。
2.5 炼苗假植
千年健组培苗高为 3 ~ 4 cm , 有 10 条根时 , 即
可按照 1.7的方法进行炼苗移栽 , 栽好后用塑料薄
膜遮盖保湿 , 7 d后揭去薄膜 , 20 d后统计并计算出
河沙 、 50%河沙+50%泥土 、 珍珠岩+泥炭 3种基
质的成活率分别为:92.5%、 75%、 46.7%。
3 小结
升汞在灭菌的同时也对外植体有毒害作用 , 试
验表明 , 用 0.1%升汞溶液灭菌 9 min较适宜。
不同激素浓度与组合对千年健的腋芽萌发 、 增
殖培养及生根都有重要影响 。试验表明 , 6-BA 浓
度为 1.5 mg·L-1比较好 , 腋芽萌芽率高 , 增殖系数
大 , 芽壮。在诱导生根阶段 , 以 BA0.05 mg·L-1 +
NAA0.1 mg·L-1 +IBA0.1 mg·L-1效果比较好 , 苗
的长势好 , 根数多 , 假植成活率高 。
组培苗假植基质以河沙为好 , 成活率高达
92.5%, 可能是由于河沙的透气性比较好 , 利于根
的生长发育 。
参考文献
[ 1] 中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物
志 [ M] .科学出版社 , 1979 , 13(2):48-49.
[ 2] 刘国声 , 李乃文.千年健挥发油成分研究 (J).
药学通报 , 1984 , 19(12):22.
[ 3] 胡永美 , 杨中林 , 叶文才 , 等.千年健化学成
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(4):342-344.
[ 4] 易建文.试述千年健的产销及其发展前景 (J).
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172008 年第 3 期 (总第 116 期)          广 西 热 带 农 业