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不同激素组合对草麻黄愈伤组织诱导的影响



全 文 :不同激素组合对草麻黄愈伤组织诱导的影响
张红梅 , 王明艳  (华北煤炭医学院生物科学系 ,河北唐山 063000)
摘要 [目的 ]研究不同激素组合对草麻黄愈伤组织诱导的影响。 [方法]以草麻黄子叶为外植体 ,在附加不同浓度和比例 2, 4-D、NAA、
6-BA、KT的MS培养基中 ,比较不同激素组合对愈伤组织诱导的影响 ,并绘制出草麻黄愈伤组织的生长曲线。 [结果 ]结果表明 ,最适合
草麻黄愈伤组织诱导的培养基为MS+2, 4-D2.0mg/L+6-BA1.0mg/L,诱导率最高为 77.5%。草麻黄愈伤组织生长曲线呈S形 ,在第
8天左右进入快速增长期 ,最佳继代时间在 24d左右。 [结论 ] 2, 4-D与 6-BA配合使用更有利于草麻黄愈伤组织的诱导。
关键词 草麻黄;组织培养;激素组合;生长曲线
中图分类号 S603.6  文献标识码 A  文章编号 0517-6611(2009)20-09360-02
EffectsofDifferentHormoneCombinationsonCalusInductionofEphedraesinicaStapf
ZHANGHong-meietal (DepartmentofBiologicalScience, NorthChinaCoalMedicalColege, Tangshan, Hebei063000)
Abstract [ Objective] TheresearchaimedtostudytheefectsofdiferenthormonecombinationsoncalusinductionofEphedraesinicaStapf.
[Method] SegmentsofcotyledonofE.sinicaStapfwereculturedinvitroonMSmediumsupplementedwithdiferentplanthormonessuchas2, 4-
D, NAA, 6-BAandKT.Andtheefectsofplanthormoneoncallusinductionwerecompared, thegrowthcurveofE.sinicaStapfcaluswasdrawn.
[Result] Theresultsshowedthatsupplementedwith2, 4-D2.0mg/L+6-BA1.0mg/L, therateofcalusinductionwashighest, whichreached
77.5%.GrowthcurveofcaluswasStype.Calusgrowedrapidlyafter8days.Thebesttimeofsubculturewasabout24days.[ Conclusion] The
combinationof2, 4-Dand6-BAwasmuchmorebeneficialforcallusinductionofE.sinicaStapf.
Keywords EphedraesinicaStapf;Tissueculture;Hormonecombinations;Growthcurve
基金项目 河北省教育厅课题(2008141)。
作者简介 张红梅(1977-),女 , 河北唐山人 ,硕士 ,讲师 , 从事植物
基因工程与分子生物学研究。
收稿日期  2009-02-19
  草麻黄(EphedraesinicaStapf)为麻黄科(Ephedraceae)多
年生小灌木 ,作为一种传统中药材 ,至今已有 4 000多年的应
用历史 ,性温 、味辛 、微苦 ,具发汗解表 、宣肺平喘 、利水消肿
的功效 [ 1] 。我国长期以来一直是天然麻黄素的主要出口国 ,
由于市场需求的原因 ,多年来对麻黄碱的提取一直以野生资
源为原料 ,导致野生资源的滥采滥挖严重。此外 ,人工种植
草麻黄的种源主要依靠采集野生种子育苗 ,而野生种源是一
混杂的群体 ,致使草麻黄的栽培品种在形态 、生长发育及其
有效成分上都存在差异 [ 2] ,影响麻黄的产量和质量。因此 ,
利用组织培养可以更加方便 、快捷 、大量地得到麻黄有效成
分 ,具有广泛的应用前景 。无论采用何种组织培养方式 ,都
要先诱导草麻黄愈伤组织。笔者以草麻黄无菌苗子叶为外
植体 ,比较了不同激素组合对愈伤组织诱导的影响 ,并绘制
出草麻黄愈伤组织的生长曲线。
1 材料与方法
1.1 材料处理 挑取饱满的草麻黄种子 ,剥去种子的外壳 ,
在 70%酒精中浸泡 10min, 0.1%升汞消毒 8 min,而后用无
菌水冲洗干净 ,无菌滤纸吸干 ,接种到不含任何激素的 MS培
养基上萌发。
1.2 不同激素组合对草麻黄愈伤组织进行诱导 分别对
2, 4-D、NAA、6-BA、KT的不同浓度进行配比 [ 3] ,见表 1。观察
不同激素组合对愈伤组织诱导的影响 ,培养条件为浓度
0.8%的琼脂粉 ,蔗糖 30 mg/L, pH值为 5.8 ~ 6.0。光照 12
h/d,温度 25℃左右。
1.3 草麻黄愈伤组织生长曲线的建立 待无菌幼苗长到 5
cm左右时 ,取子叶为外植体 ,接种到 MS+2, 4-D2.0mg/L+
6-BA1.0 mg/L培养基上 ,待愈伤组织大量扩增后 ,选取质地
松软 、淡绿色生长状态较好的愈伤组织在 MS+2, 4-D2.0
mg/L+6-BA1.0 mg/L培养基上进行继代培养。每接种一
块愈伤组织时对其进行称重 ,此重量计为每块愈伤组织的接
种量。并计算出所有接种的愈伤组织外植体的平均值。分别
选取继代 0、4、8、12、16、20、24、28、32、36 d的愈伤组织 ,测其鲜
重。用鲜重减去初接种时相应的每块愈伤组织的接种量 ,得出
愈伤组织的生长量 ,每次选取 4平皿 ,每平皿接种 6个外植体 ,
取 24个外植体生长量的平均值。以生长天数为横坐标 ,以愈
伤组织生长量为纵坐标作草麻黄愈伤组织生长曲线 [4] 。
表 1 进行草麻黄愈伤组织诱导的不同激素组合及配比
Table1 Differenthormonecombinationsanditsratiosofcalusinduc-
tioninEphedraesinicaStapf mg/L
序号Sequence 2, 4-D NAA 6-BA KT
1 1.0 0.5
2 2.0 0.5
3 2.0 1.0
4 1.0 0.2
5 1.5 0.2
6 2.0 0.2
7 2.0 0.5
8 2.0 1.0
9 3.0 0.5
10 2.0 0.2
1.4 愈伤组织诱导率计算
愈伤组织诱导率 =愈伤化外植体个数 /接种外植体个数
×100% (1)
2 结果与分析
2.1 草麻黄种子的处理 最初将草麻黄种子直接在 70%酒
精中浸泡 20 min,浓度 0.1%升汞消毒 10min,然后接种在不
含任何激素的 MS培养基中 ,结果在萌发的过程中 ,总是有部
分存在于种壳内的种子自身所带菌没有杀死 ,导致培养基感
染。为此 ,试验时将草麻黄种子的外壳去掉 ,同样采用上述
消毒方法 ,便可以进行彻底的消毒 ,防止种子萌发期间感染。
2.2 不同激素组合对草麻黄愈伤组织诱导的影响 把草麻
黄无菌苗子叶切成 0.5 cm长的外植体 ,分别接种在不同激
素配比的培养基中 ,每种激素组合接种 5平皿 ,每平皿接种 8
个外植体 ,接种的总个数均为 40个 ,愈伤组织诱导率见表 2。
责任编辑 张彩丽 责任校对 张士敏安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2009, 37(20):9360-9361
由表 2可知 , 2, 4-D与 KT组合 ,愈伤组织的诱导率均不高;
2, 4-D与 6-BA组合 ,是激素组合中愈伤组织诱导率最高的 ,
但当 2, 4-D浓度为 2.0 mg/L时 ,所诱导的愈伤组织质地疏
松 ,适宜进行分化研究。NAA与 6-BA组合 ,愈伤组织诱导
率也较 2, 4-D与 6-BA组合低 ,而且愈伤组织发生较慢 ,因此
确定最适合草麻黄愈伤组织诱导的培养基为 MS+2, 4-D2.0
mg/L+6-BA1.0 mg/L。此外 ,在试验过程中还发现 , 6-BA
对于保持愈伤组织的活力起到关键的作用 ,缺乏 6-BA的培
养基中 ,接种上的子叶虽然也可诱导出愈伤组织 ,但随着培
养时间的延长 ,有的子叶枯死 ,有的愈伤组织颜色发白 ,质地
特别软 ,不适宜进行继代培养。
表 2 不同激素组合下的草麻黄愈伤组织诱导率
Table2 InductionrateofEphedraesinicaStapfcalusatdiferenthor-
monecombinationsanditsratios
序号
Sequence
接种个数
Inoculationnumber
愈伤组织数
Calusnumber
诱导率∥%
Inductionrate
1 40 13 32.5
2 40 26 65.0
3 40 31 77.5
4 40 4 10.0
5 40 9 22.5
6 40 6 15.0
7 40 15 37.5
8 40 24 60.0
9 40 16 40.0
10 40 17 42.5
2.3 愈伤组织生长曲线的建立 由不同培养天数草麻黄愈
伤组织的鲜重建立了草麻黄愈伤组织生长曲线(图 1)。从
草麻黄愈伤组织的生长曲线图可以看出第 4天左右开始 ,愈
伤组织快速增长 ,从第 8天到第 24天左右进入快速增长时
期 ,从第 24天开始到 28天左右趋于稳定 ,从 28 d以后愈伤
组织生长量开始下降。因此 ,草麻黄愈伤组织适宜的继代时
间在第 24天左右。王秀杰等在进行蒙古黄芪愈伤组织诱导
时发现 ,黄芪愈伤组织生长曲线也呈 S形 ,在第 9天进入快
速增长期 ,最佳继代时间在 24 d左右 [ 5] ,这与该试验的结果
基本相同。由此可见 ,不同植物在进行愈伤组织诱导时 ,都
会有其特有的生长周期。
图 1 草麻黄愈伤组织生长曲线
Fig.1 GrowthcurveofEphedraesinicaStapfcalus
3 小结
植物生长调节剂对植物离体培养具有非常重要的调控
作用 ,选择合适的生长调节剂种类和浓度是愈伤组织诱导和
生长的关键因素 。试验结果表明 2, 4-D与 6-BA配合使用更
有利于愈伤组织的诱导。杨广兴等在进行草麻黄愈伤组织
诱导时 ,诱导培养基为 MS+2, 4-D1.1mg/L+KT0.2mg/L,
KT对愈伤组织的诱导效果优于 6-BA[ 6] ,与该研究的结果有
差异。试验采用的是草麻黄无菌苗子叶为诱导外植体 ,而杨
广兴等 [ 6]采用的是草麻黄的无菌苗茎段 ,两者的外植体材料
不同 ,再加上他们采用的培养条件与该试验也不完全相同 ,
这也可能是导致两者结论差异的原因。
参考文献
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titiousrootsdirectlyfromtheexplantofPanaxnotoginseng[J] .Biotechnol-
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[ 5] 王秀杰 ,马琳,高文远.不同激素对蒙古黄芪愈伤组织诱导的影响[ J].中国现代中药 , 2008, 10(1):32-33.
[ 6] 杨广兴 ,李胜,李唯 ,等.几种外源含氮化合物对草麻黄愈伤组织增殖
和麻黄碱含量的影响[ J].植物生理学通讯 , 2007, 43(1):49-52.
(上接第 9335页)
键核心难题。随着凝石技术研究水平的提升 ,其原料实现了
从矿石残渣到沙土的拓展 。
4.3 稻壳灰的利用 我国是世界上主要的水稻生产国 ,稻
壳是大米生产过程中的副产品。我国年稻壳产量约 5 400万
t。由于合成饲料的发展 ,原来可用作饲料的稻壳失去了市
场 ,大量的稻壳只能采用简单焚烧的方法处理 ,排放的烟尘
污染环境。事实上 ,稻壳经过燃烧形成的稻壳灰 ,其性质与
硅灰相似 ,含有大量活性二氧化硅 ,具有高活性 、高细度 ,极
适合应用于生产多种建筑材料。稻壳灰作为一种很有利用
价值的资源 ,世界各国都纷纷开展对其进行综合利用。如在
建筑材料方面 ,日本将稻壳灰与水泥 、树脂混匀 ,经快速模压
制得砖块 ,具有防火 、防水及隔热性能 ,重量轻 ,且不易碎裂 。
美国以 65%磨细的稻壳灰与 30%熟石灰 、5%的氯化钙混
合 ,使用时再与水泥 、砂 、水按一定比例拌和 ,即得到一种性
能相对稳定的混凝土砂浆 ,固化后强度高 ,防水 、防渗性能良
好 ,用于仓库 、地下室极为合适 。
5 结语
新农村建设是民生工程 ,又是民心工程 ,目前已成为国
民关注的热点 ,农房建设逐渐从安置性向适用型住宅过渡 ,
舒适小康型农房也以较快速度增长。面对我国墙材相对建
筑高要求的滞后性 ,建材产品的研究必须具有超前性建筑对
象适应性。因此 ,建材产品将面临 “自淘汰 ”的危机。从生态
经济学观念看 ,人居住宅条件将从物质型向文化型 、开放型 、
文明型 、舒适健康型方向发展 ,这是历史的必然 ,也正是我国
新型建材研究与制造 、发展的新始点 、新机遇与新挑战。
参考文献
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936137卷 20期                张红梅等 不同激素组合对草麻黄愈伤组织诱导的影响