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野生小红参组织培养的初步研究



全 文 :Vol.7,NO.1
Jan. 2005
18 / R & I on TCM
The Chinese medicine resources
中药资源
野生小红参组织培养的初步研究
罗春梅1 邱 璐2 王 良1 王 静2
(1 云南省楚雄农校 云南 楚雄 675000;2 楚雄师范学院 云南 楚雄 675000)
[摘要] 用不同外植体、基本培养基、光照条件、激素对野生药材小红参愈伤组织产生和不定芽形成进行实
验研究。发现以真叶为外植体,进行暗培养,以MS为基本培养基诱导效果最好。当培养基为MS+BA0.2mg/L
+NAA2.0mg/L时,愈伤组织的诱导率可达100%;培养基为MS + KT1.0 mg/L + IAA0.1 mg/L时,虽然其不定
芽诱导率只有50%,但单株不定芽数为3,不定芽长势最好。
[关键词] 小红参;组织培养;愈伤组织;不定芽
小红参是一种重要的具有彝
族地方特色的药用植物,是云南
省楚雄州中药材基地建设的重中
之重,是国家“十五”科技攻关课
题《云南省野生民族药材人工种
植基地建设》中的一种药材。小红
参为茜草科植物云南茜草Rubia
yunnanensis (Franch.) Diels的全
草,其性味甘、苦,微温,主要以
根入药[1],是云南省彝族、白族、普
米族、傈傈族等民族共同使用的
野生中药材,为临床上常用的典
型民族药材。具有补血活血,祛风
除湿,软坚破积,镇静镇痛的功
能,主要用于治疗月经不调、贫
血、失眠、跌打损伤、风寒湿痹、
筋骨疼痛、半身不遂、角膜云翳、
疮疖肿痛[2]、银屑病[3]、肺结核、慢
性胃炎、肾炎、尿道炎、膀胱炎、
脉管炎(虚寒型)、冠心病、心胶
痛[4]、过敏性紫癜、顽固性鼻衄及
癌症肿瘤等[5]。
小红参目前尚未形成规模种
植,主要依靠野生资源,因无序采
挖,大量资源濒临枯竭,药材供不
泡,并搓去种皮,用洗衣粉溶液浸
泡10min,自来水冲10min后,用
75%酒精浸泡20s,0.2%的升汞
浸泡7min。本实验以小红参的根、
茎、叶、种子作外植体进行对照实
验;以MS和N6培养基为基本培养
基进行对照实验;以6-BA、KT、
ZT、NAA、IAA、2,4-D 6种激
素的不同配比进行对照实验,以
研究诱导小红参愈伤组织的产生
和不定芽形成的最佳条件。培养
基经121℃灭菌15 min。光照强度
2000 Lx,光照时间8~10 h,培养
温度22±2 ℃。
2 结果与分析
2.1 不同外植体对诱导愈伤组
织产生的影响 种子、根、茎、叶
不同外植体对诱导小红参愈伤组
织产生的对照实验结果见表1(接
种30d后观察统计)。
从表1可知,以真叶为外植体
诱导小红参愈伤组织的效果较好,
诱导率可达40%。
2.2 不同激素配比对诱导叶产
应求,价格高(市场收购价25~48
元/kg),市场需求量大。野生的小
红参存在生长年限不一,有效成分
含量不稳定、质量不均一、产量不
稳定等问题。而人工种植主要采用
种子繁殖、枝条扦插、分株繁殖的
方法,前者存在种子难萌发
(50~60d才出苗),生育期过长,隔
年种子发芽率较低的问题。后两种
则存在繁殖系数低,耗种量大,成
活率低的问题[6]。为此,开展小红
参组织培养技术研究,不仅可以保
护小红参的野生资源量,又可为小
红参的大规模种植提供大量优质
种苗,实现小红参资源的合理开发
利用,使其为云南省天然药物产业
发挥最大的经济效益。
1 材料与方法
1.1 材料 实验所用的小红参种
子采自楚雄星升药业公司,小红参
的根、茎、叶采自楚雄农校药圃。
1.2 方法 自来水冲洗干净,根
去表皮;种子提前24h用温水浸
DOI:10.13313/j.issn.1673-4890.2005.01.007
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生愈伤组织的影响 6-BA、KT、
NAA、2,4-D 4种激素不同配比
诱导小红参愈伤组织的结果见表2
(接种30d后观察统计)。
实验结果:培养基为MS+BA
0.2mg/L+NAA 2.0mg/L时,愈伤
组织的诱导率可达100%,此愈伤组
织质地紧密,颜色橙红,长势最好。
2.3不同激素配比对诱导叶产生
不定芽的影响 6-BA、KT、ZT、
NAA、IAA 5种激素不同配比对小
红参不定芽诱导结果见表3(接种
30d后观察)。
实验结果:培养基为MS+ZT
1.0 mg/L+NAA0.1 mg/L时,诱
导率为95.5% ,不定芽从愈伤组
织上长出,但其单株不定芽数仅
为1,而培养基为MS + KT 1.0
mg/L + IAA 0.1 mg/L时,虽然
其诱导率只有50%,但单株不定
芽数为3,不定芽长势最好。
2.4 不同基本培养基对诱导叶
产生愈伤组织的影响 MS和N6
培养基对小红参叶愈伤组织产生
的实验结果见表4(两种培养基各
添加2,4-D 2.0,接种30d后观
表3

序 号 激 素 配 比 及浓 度 (mg/L)
不 定 芽

诱 导
率(%)
不 定 芽出 现
时 间(d)
单 株 不
定 芽 数
不 定 芽
长 势 备 注
1 MS+BA1.0+NAA0.1 0 0
2 MS+KT1.0+NAA0.1 13 65 16 1 ++
3 MS+ZT1.0+NAA0.1 19 95.5 19 1 +++ 从 愈 伤 上 长出 芽
4 MS+BA1.0+IAA0.1 0 0
5 MS+KT1.0+IAA0.1 10 50 18 3 ++++ 直 接 长出 芽
6 MS+ZT1.0+IAA0.1 7 35 21 1 + 直 接 长出 芽
7 MS+ ZT5.0 7 35 20 2 +++ 直 接 长出 芽
8 MS+BA2.0+NAA0.5 0 0 35%形 成 愈 伤
9 MS+BA0.5+NAA0.5 15 75 24 1 + 从 愈 伤 上 长出 芽
注: 接 种数 为20
2 激 素 配 比 及 浓 度 对 愈伤 组织诱 导 的影 响

序 号 激 素 配 比 及浓 度 (mg/L) 愈 伤 诱导 数
愈 伤 诱
导 率(%)
愈伤 出 现
时 间(d) 愈 伤 长 势 颜 色
1 MS+2,4-D1.0 6 30 8 ++
2 MS+2,4-D2.0 19 95 11 +++ 橙 红 色
3 MS+2,4-D3.0 4 20 15 + 橙 色
4 MS+2,4-D1.5+NAA0.5 8 40 10 ++ 橙 色
5 MS+2,4-D1.5+NAA1.5 2 10 13 + 橙 色
6 MS+2,4-D1.5+NAA3.0 15 75 12 ++ 暗 红 色
7 MS+2,4-D1.5 +BA0.5 1 5 17 + 暗 红 色
8 MS+2,4-D1.5+ BA1.5 5 25 12 + 橙 色
9 MS+2,4-D1.5+ BA3.0 5 25 16 + 橙 色
10 MS+2,4-D1.5 +KT0.5 1 5 20 +++ 橙 色
11 MS+2,4-D1.5 +KT1.5 6 30 17 + 橙 色
12 MS+2,4-D1.5 +KT3.0 7 33 17 ++ 橙 红 色
13 MS+BA0.2 + NAA2.0 20 100 13 ++++ 橙 红 色
14 MS+BA0.5+NAA0.5 15 75 22 + 橙 红 色
15 MS+BA2.0+NAA0.2 1 5 21 + 暗 红 色
注 : 接 种 数为20
表1 不 同 外 植 体 对 诱 导愈伤
组 织 产 生 的影 响
外 植 体
(%)
40
11
茎 2 2.5
根 4 5
0 0
注 : 接 种 数为80
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察统计)。
实验结果:MS培养基的诱导
效果和愈伤组织的长势均优于N6
培养基。
2.5 光照条件对诱导愈伤组织
产生的影响 以叶为外植体,考
察光、暗培养对诱导小红参愈伤
组织产生的实验结果见表5(均
接种于MS+BA 0.2 mg/L +NAA
2.0 mg/L培养基上,于30 d后
观察统计)。
实验结果:暗培养的效果好
于光照培养。
3 小结
3.1 通过对小红参的根、茎、叶、
种子四种外植体的比较,诱导效果
结果显示:叶>根>茎>种子,这可
能是由于种子中含有抑制萌发的
成分,而根、茎容易分泌酚类物质
而褐变,造成存活率较低的原故。
3.2 大部分植物愈伤组织的颜色多
为透明的无色、黄色、绿色,而小
红参愈伤组织的颜色却为橙红色,
这可能与小红参内含的化学成分
有关。据报道小红参中分离得到的
化学成分有30多个,其中蒽醌、苷
类、三萜类占大多数,此外还有环
肽类、萘醌类等成分[5]。现已知蒽
醌是植物合成的天然色素物质[7],
目前利用植物组织和细胞培养方
法,已从一些药用植物(如:狭叶
番泻树、海巴戟等)中通过工业化
生产获得了这类蒽醌天然色素[8]。
可见蒽醌是导致小红参的根、茎、
愈伤组织成红色的主要化学成分。
3.3 在实验中发现一部分愈伤组织
在形成后不久,愈伤组织周围的培
养基变褐,愈伤组织的颜色也由橙
红色逐渐变暗变黑而死亡。这种褐
变现象可能与小红参内含酚类化
合物含量较高有关,因为酚类的糖
苷化合物是色素的合成前体,故一
般色素含量高的植物其内含的酚
类物质也较多。由于外植体在建立
时,酚类物质从切口细胞溢出,在
酶的催化作用下形成醌类物质,醌
类物质进一步与愈伤组织中蛋白
质聚合引起酶系统失活,从而使愈
伤组织代谢活动紊乱,最终导致愈
伤组织死亡,使得愈伤组织存活率
降低[9]。
综上所述,诱导小红参愈伤
组织产生和不定芽形成的最佳条
件为以叶为外植体,进行暗培养
诱导效果最好。培养基为MS+BA
0.2 mg/L+NAA 2.0 mg/L时,
愈伤组织的诱导率可达100%,
培养基为MS+KT 1.0 mg/L+IAA
0.1 mg/L时,虽然其不定芽诱导
率只有50%,但单株不定芽数为3,
不定芽长势最好。
参考文献
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云南人民出版社.1975,349.
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表4 基 本 培 养 基 对 愈 伤组 织 诱 导的 影响

基 本 培养 基 形 成 愈伤 数 愈 伤 诱导 率(%) 出 现 愈 伤 时间 (d) 愈 伤 长 势 颜 色
MS 19 95 11 + + + 橙 红 色
N6 15 75 13 + + 橙 色
注: 接 种数 为20
表5 光 照 条 件 对诱 导
愈 伤 组 织 产 生 的影 响
光 照 条 件 愈 伤 组 织

诱 导 率
(%)
暗 培 养 20 100
2500Lx 11 55
注: 接 种数 为20