全 文 :白花丹参愈伤组织诱导与快速繁殖的研究
孙立彦 1, 2 ,刘振亮3 ,郝岗平 4 ,赵遵田 1*
(1.山东师范大学 生命科学学院 ,山东济南 250014;2.泰山医学院 药学院,山东 泰安 271000;
3.泰山医学院化学与化工学院 ,山东泰安 271000;4.泰山医学院 基础部 ,山东泰安 271000)
摘要:利用植物组织培养技术 ,将白花丹参茎段分别接种到不同生长调节物质的 MS培养基上 , 诱导其产生愈伤
组织并成为完整植株 , 为白花丹参快速繁殖建立最佳培养条件 ,为白花丹参所含次生代谢药用成分工业化生产
提供方便 、快捷途径。结果表明:MS+0.5 ~ 5mg/L2, 4-D或 MS+0.1 ~ 0.5 mg/LNAA培养基适于白花丹参
茎段的愈伤诱导;MS+0.5 ~ 2.0 mg/L6-BA或 MS+0.1 ~ 0.5 mg/LIAA+0.5mg/L6-BA培养基上白花丹参
茎段能迅速生长成苗;1/2MS+0.1 ~ 1.0 mg/LNAA(IAA)或 1/2MS+0.1 ~ 1.0 mg/LNAA+0.1 mg/LIAA培养
基可使白花丹参苗生根 。
关键词:白花丹参;愈伤组织;快速繁殖
中图分类号:Q949.95 文献标识码:A 文章编号:1000-2324(2008)01-0011-04
收稿日期:2006-03-30
基金项目:山东省教育厅资助项目(N0.J522-32152)
作者简介:孙立彦(1973-),女 ,讲师 ,在读博士 ,主要从事药用植物资源和生物技术研究.*通讯作者:Authorforcorrespondence.E-mail:ztzhao@sohu.com.
STUDYOFCALLUSTISSUECULTUREANDRAPIDPROPAGATIONOF
SALVIAMILTIORRHIZAF.ALBA
SUNLi-yan1, 2 , LIUZhen-liang3 , HAOGang-ping4 , ZHAOZun-tian1*
(1.ColegeofLifeSciences, ShandongNormalUniversity, ShandongJinan250014, China;
2.ColegeofPharmacology, TaishanMedicalUniversity, ShandongTaian271000, China;
3.ColegeofChemistryandChemicalEngineering, TaishanMedicalUniversity, ShandongTaian271000, China;
4.BasicDepartment, TaishanMedicalUniversityShandongTaian271000, China)
Abstract:InoculatingthestemsofSalviamiltiorrhizaf.albaontheMSmediacontainingdiferentratioofgrowthregulatingsubstancestoinduce
calusandcompleteplantsbyplanttissueculturetechnology, whichwasforbuildingtheoptimumcultureconditionsoftherapidpropagationandsup-
portingconvenientandquickwaytoproduceindustrialyofmedicine-ingredientsfromthesecondarymetabolismofSalviamiltiorhizaf.alba.There-
sultsshowedthatthemediaofMS+0.5 ~ 5mg/L2, 4-DorMS+0.1 ~ 0.5mg/LNAAfittheinducingofcalusfromthestems, themediaofMS+
0.5~ 2.0mg/L6-BAorMS+0.1 ~ 0.5mg/LIAA+0.5mg/L6-BAcangrowupseedlingsfromthestemsofSalviamiltiorrhizaf.alba, the
mediaof1 /2MS+0.1~ 1.0mg/LNAA(IAA)or1/2MS+0.1~ 1.0 mg/LNAA+0.1mg/LIAAcangrowuprootsfromtheseedlingsofSalvia
miltiorhizaf.alba.
Keywords:SalviamiltiorhizaF.alba;callus;rapidpropagation
白花丹参(SalviamiltiorrhizaBge.F.albaC.Y.WuetH.W.Li)是丹参(SalviamiltiorhizaBge.)的一个
栽培变型 ,为唇形科鼠尾草属植物[ 1] 。丹参是我国传统常用中药 ,其根和根茎入药 ,在心脑血管疾病的防
治中应用甚广。据报道 ,同属 10多种植物的根及根茎在全国各地产区也作丹参或与丹参混用。丹参是山
东省的道地药材 [ 2] 。白花丹参除具丹参的生物活性和用途外 ,对治疗血栓性脉管炎具有独特疗效 [ 3] 。但
白花丹参主要分布在山东省泰山及周边地区章丘 、莱芜等地 ,生于山坡 、林缘草丛 ,属珍稀濒危药用植
物 [ 4] ,我省各地有少量栽培 ,但未形成流通商品药材 ,为山东特产。为保护白花丹参野生资源 ,实现白花
丹参的现代化栽培 ,开展白花丹参的快繁及愈伤组织诱导的研究 ,就显得更为迫切和重要 。有关白花丹参
的组织培养研究 ,国内外尚未见报道 。
1 材料和方法
山东农业大学学报 (自然科学版), 2008, 39 (1):11-14JournalofShandongAgriculturalUniversity(NaturalScience)
1.1 材料
白花丹参采于泰山医学院药用植物种植药圃 ,经苏延友教授鉴定为白花丹参(SalviamiltiorhizaBge.
F.albaC.Y.WuetH.W.Li)。
1.2 培养基:培养基按不同用途分别编号如下:
愈伤组织诱导培养基(Inducingcallusculturemedia):
编号(No.) 培养基(Media) 编号(No.) 培养基(Media)
A1 MS+0.1mg/L2, 4-D A6 MS+0.1mg/LNAA
A2 MS+0.5mg/L2, 4-D A7 MS+0.5mg/LNAA
A3 MS+1.0mg/L2, 4-D A8 MS+1.0mg/LNAA
A4 MS+2.0mg/L2, 4-D A9 MS+2.0mg/LNAA
A5 MS+5.0mg/L2, 4-D A10 MS+5.0mg/LNAA
苗增殖培养基(Reproducingseedlingculturemedia):
编号(No.) 培养基(Media) 编号(No.) 培养基(Media)
B1 MS+0.1mg/L6-BA B6 MS+0.5mg/L6-BA+0.1mg/LIAA
B2 MS+0.5mg/L6-BA B7 MS+0.5mg/L6-BA+0.5mg/LIAA
B3 MS+1.0mg/L6-BA B8 MS+0.5mg/L6-BA+1.0mg/LIAA
B4 MS+2.0mg/L6-BA B9 MS+0.5mg/L6-BA +2.0mg/LIAA
B5 MS+5.0mg/L6-BA B10 MS+0.5mg/L6-BA +5.0mg/LIAA
生根培养基(Producingrootculturemedia):
编号(No.) 培养基(Media) 编号 培养基(Media)
C1 1/2MS C6 1/2MS+0.5mg/LNAA
C2 1 /2MS+0.1mg/LIAA C7 1/2MS+1.0mg/LNAA
C3 1 /2MS+0.5mg/LIAA C8 1 /2MS+0.1mg/LNAA+0.1mg/LIAA
C4 1 /2MS+1.0mg/LIAA C9 1 /2MS+0.5mg/LNAA+0.1mg/LIAA
C5 1/2MS+0.1mg/LNAA C10 1 /2MS+1.0mg/LNAA+0.1mg/LIAA*
以上培养基均含 6.0mg/L琼脂 、30.0 mg/L蔗糖 , pH值为 5.8。
(Theabovemediaalcontain6.0mg/Lagarand30.0 mg/LsucroseatthepHvalue5.8)
1.3 方法
先将采来的白花丹参茎段用自来水彻底冲洗 ,除去表面附着物 ,再加入适当的肥皂泡 30min。用流动
·12· 山东农业大学学报(自然科学版) 第 39卷
的自来水冲洗 1h,在超净工作台上转入 2%NaClO溶液中消毒 15 min,用 70%酒精消毒 1 min,最后用无
菌水冲洗 5次 。将消毒后的白花丹参茎段(剪成 0.5cm的小段 ,再纵切为二)分别接种到愈伤诱导培养基
和苗增殖培养基上;取 3cm长的增殖苗 ,接种到生根培养基中诱导生根 [ 5-6] 。
1.4 培养条件
温度(25+1)℃,光照时间 14 h/d(早 6点到晚 8点),光照强度为 2000 Lx。
2 结果
2.1 愈伤诱导
茎段接种到愈伤组织培养基上 5 ~ 7d开始愈伤化 ,发生在接触培养基的纵切面和横切面处 ,愈伤组
织色白 ,较为疏松 。培养 25 d,计算脱分化率[ 7] 。
表 1 不同愈伤组织培养基脱分化率(%)
Table.1 Thedifferentiationratesofdifferentcalusculturemedia
培养基号(MediaNo.) A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10
脱分化率(%)
Diferentiationrates(%) 80 95 100 100 100 100 100 72.1 42.7 50
2.2 苗增殖培养
将白花丹参茎段接种到增殖培养基上 ,接种 10 d左右 ,愈伤组织逐渐变深 ,第 11 ~ 15 d,愈伤组织出
现深绿色芽点 ,每个组织块长有多个芽 ,形成莲座状芽丛 ,随后 ,芽迅速生长 。培养 25 d,计算芽分化
率 [ 7] 。
表 2 不同增殖培养基芽分化率(%)
Table2 Thebuddifferentiationratesofdifferentreproducingseedlingculturemedia
培养基号
MediaNo. B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10
芽分化率(%)
Buddiferentiationrates(%) 39 86 85.7 93 53 92.5 100 67.5 33 30.5
·13·第 1期 孙立彦等:白花丹参愈伤组织诱导与快速繁殖的研究
2.3 生根培养
取 3 cm长的幼苗移入生根培养基 ,培养 25 d,计算根分化率。
表 3 不同生根培养基根分化率(%)
Table3 Therootdiferentiationratesofdifferentproducingrootculturemedia
培养基号
MediaNo. C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10
根分化率(%)
rootdiferentiationrates(%) 67 100 100 96 85 95.6 100 100 100 100
2.4 移栽
将根长 2 cm以上时 ,打开瓶口炼苗 3 d,移栽于消毒的砂石和珍珠岩(3:1)混合的基质中 ,并覆盖塑
料薄膜 , 5 d后去掉塑料薄膜 , 9 d后移植于消毒的土壤中 ,全部成活 [ 5] 。
3 讨论
3.1 植物生长调节剂对白花丹参愈伤组织形成的影响
表 1表明 , 2, 4-D、NAA对白花丹参愈伤组织的诱导均有促进作用 ,且脱分化率随 2, 4-D浓度增大
而提高 ,随 NAA浓度的增大而降低。
3.2 植物生长调节剂对苗增殖及生长的影响
表 2表明 ,较低浓度的细胞分裂素促进芽形成 ,而较高浓度则有一定的抑制作用。在附加 0.5mg/L6
-BA培养基中 ,附加 0.1 ~ 2.0mg/LIAA,愈伤组织的芽分化率高达 92.5% ~ 100%,随 IAA浓度增大 ,芽
分化率逐渐降低 ,表明细胞分裂素与生长素之间对器官发生具有拮抗作用 ,在相同浓度的细胞分裂素条件
下 ,低浓度生长素促进芽的分化 ,高浓度生长素抑制芽的分化 。
3.3 植物生长调节剂对根诱导的影响
表 3表明 ,不加生长调节剂的 1 /2MS培养基 ,白花丹参苗的根分化率为 67%。随 IAA浓度增大 ,根分
化率逐渐提高 ,当 IAA1mg/L时 ,根的分化率开始降低;同时将 0.1 ~ 1.0 mg/L的 NAA与 0.1mg/LIAA
配合使用时 ,根分化率均为 100%,说明不同浓度的生长素对根的分化率效应不同 ,而适宜浓度的生长素
配合使用能提高根的分化率。
综上所述 ,培养基 MS+0.5 ~ 5mg/L2, 4-D或 MS+0.1 ~ 0.5mg/LNAA,适宜白花丹参愈伤组织诱
导;培养基 MS+0.5 ~ 2.0 mg/L6-BA或 MS+0.1 ~ 0.5 mg/LIAA+0.5mg/L6-BA,适于白花丹参幼
苗增殖培养;培养基 1/2MS+0.1 ~ 1.0 mg/LNAA(IAA)或 1/2MS+0.1 ~ 1.0 mg/LNAA+0.1 mg/L
IAA,可诱导幼苗生根。对于白花丹参茎段诱导的愈伤组织中 ,其有效药用成分的含量和变化 ,有待进一
步深化研究 。
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·14· 山东农业大学学报(自然科学版) 第 39卷