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植物生长调节剂对槲蕨离体培养的效应



全 文 :第 23 期
第 52卷第 23期
2013年 12月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol. 52 No.23
Dec.,2013
收稿日期:2013-03-15
基金项目:广西科学研究与技术开发计划项目(桂科攻 1099063-15)
作者简介:韦 莹(1980-),女,广西都安人,助理研究员,主要从事药用植物组织培养方面的研究,(电话)13607713578(电子信箱)
wendy371@sohu.com;通讯作者,黄雪彦(1978-),女,副研究员,主要从事药用植物资源研究工作,(电话)0771-5603824(电子信箱)
xueyan-h@163.com。
槲蕨[Drynaria fortunei (Kunze) J.Sm]为槲蕨
科(Drynariaceae)槲蕨属(Drynaria)植物,其根茎是
中药骨碎补的主要来源,具有补肾强骨、续伤止痛
等功效,常用于治疗肾虚腰痛、耳鸣耳聋、牙齿松
动、跌扑闪挫、筋骨折伤、外治斑秃及白癜风 [1]等疾
病。槲蕨的多糖还具有一定的抗细菌和真菌活性 [2]。
以槲蕨为原料的强骨胶囊已获国家药品监督管理
局颁发的中药二类新药证书和生产批文并开始生
产[1]。槲蕨主要分布在长江以南各省,附生于低山丘
陵的岩石或树干上。 槲蕨分布和数量相对较少,但
需求量大,槲蕨占骨碎补商品药材的 70%以上[3]。近
年来,随着人们保健意识的增强,对原料的需求急
剧增加,加上生态环境的变化和骨碎补的大量被采
挖,使该植物的种类和数量越来越少,在一些地区
骨碎补濒危灭绝,野生槲蕨紧缺。 目前,国内外对槲
蕨的研究主要集中在化学成分、药理及生药鉴定等
植物生长调节剂对槲蕨离体培养的效应
韦 莹,张占江,李 翠,黄宝优,韦坤华,黄雪彦
(广西壮族自治区药用植物园 /广西药用资源保护与遗传改良重点实验室,南宁 530023)
摘要:以不同来源的槲蕨[Drynaria fortunei (Kunze) J.Sm]孢子、块茎、叶片为试验材料,在培养基中加入
不同浓度的 6-BA、2,4-D、NAA、IBA 等激素,研究植物生长调节剂对槲蕨离体培养的效应。 结果表明,适
当浓度的 2,4-D 对槲蕨愈伤组织诱导有良好的促进作用,且愈伤组织较大、嫩绿、质量好,愈伤组织诱导
最佳激素组合为 1.0 mg / L 6-BA + 1.0 mg / L 2,4-D,诱导率为 53.3%;最佳分化培养基为 1.0 mg / L 6-BA
+ 0.5 mg / L KT,分化率为 75.0%;继代增殖中 6-BA 与 NAA 配比有较好的效果,最适增殖培养基为 2.0
mg / L 6-BA +0.5 mg / L NAA,最高增殖倍数可达 2.25 倍;最佳生根壮苗培养基为 1 / 2 MS+0.5 mg / L NAA+
0.3 mg / L IAA。
关键词:植物生长调节剂;槲蕨[Drynaria fortunei (Kunze) J.Sm];离体培养;效应
中图分类号:S567 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2013)23-5909-03
Effects of Plant Growth Regulators on Culturing Drynaria fortunei (Kunze) J. Sm
in Vitro
WEI Ying,ZHANG Zhan-jiang,LI Cui,HUANG Bao-you,WEI Kun-hua,HUANG Xue-yan
(Guangxi Botanical Garden of Medicinal Plant,Guangxi Medicinal Resources Conservation and Genetic Improvement Laboratory,
Nanning 530023, China)
Abstract: Spores,rhizomes and leaves of Drynaria fortunei (Kunze) J.Sm were used to investigate effects of medium with dif-
ferent concentration hormone of 6-BA,2,4-D,NAA,IBA on culture in vitro. The results showed that suitable concentration of
2,4-D could facilitate the callus induction of Drynaria fortunei (Kunze) J.Sm. The callus is big and green with good quality.
The best hormone combination for callus induction was 1.0 mg / L 6-BA + 1.0 mg / L 2,4-D with the highest callus induction
rate of 53.3%. The best differentiation medium was 1.0 mg / L 6-BA + 0.5 mg / L KT with the highest differentiation rate of
75.0%. In the culture of multiplication, the best combination was 6-BA and NAA, and the best recipe of multiplication cul-
ture medium was 2.0 mg / L 6-BA +0.5 mg / L NAA with the highest proliferation times of 2.25. The best rooting medium was
1 / 2 MS+0.5 mg / L NAA+0.3 mg / L IAA.
Key words: plant growth regulators; Drynaria fortunei (Kunze) J.Sm; in vitro culture; efficacy
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2013.23.064
湖 北 农 业 科 学 2013 年
方面,有关于消毒方式、光照度等对槲蕨组培快繁
的影响的报道[4-6],而对槲蕨不同部位离体培养的研
究报道较少。 本试验通过研究植物生长调节剂对槲
蕨不同部位外植体离体培养的效应,旨在为槲蕨的
组培快繁以及开发利用提供技术参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试材料槲蕨孢子、 块茎采自广西武鸣县、玉
林市及四川等地。 2011 年 4 月 11 日于广西药用植
物园离体库进行试验。
1.2 试验方法
1.2.1 外植体的消毒 取槲蕨幼嫩孢子、块茎、叶
片,先用洗洁精水溶液清洗块茎表面污垢,清除块
茎表皮毛,置于烧杯中流水冲洗 15 min,用软毛刷
轻轻去除表面尘土, 然后移至超净工作台上,用
75%乙醇灭菌 25~30 s,无菌水冲洗 1 遍,再用 0.1%
HgCl2消毒 10 min,无菌水浸泡 4 次,每次 5 min。 用
备用的无菌滤纸吸干外植体表面的水分后,剪切成
大小约 1.0 cm×0.6 cm、 厚为 0.2~0.3 cm 的块茎,叶
片大小为 1.0 cm×0.6 cm,平放到培养基上,孢子用
消毒好的解剖刀从叶片上刮到培养基中,块茎和叶
片每瓶接种 2~4 个外植体。 每处理接种 20 瓶,3 次
重复,取平均值。
1.2.2 培养基的选择 愈伤组织诱导及分化培养
基是以 MS 为基本培养基, 设不同激素配比共 12
种 , 分别为 :(0.5、1.0) mg / L 6-BA +(0.5、1.0、1.5)
mg / L 2,4-D; (0.5、1.0) mg / L 6 -BA+(0.1、0.5、1.0)
mg / L KT; 继代增殖培养基设不同激素配比 10 种,
分别为:(0.5、1.0、1.5、2.0、2.5)mg / L 6-BA +0.1 mg /
L NAA;2.0 mg / L 6-BA +(0.1、0.5、1.0、1.5、2.0)mg / L
NAA;生根培养基以 1 / 2 MS 为基本培养基,设不同
激素配比 4种,分别为:0.5 mg / L IBA、0.5 mg / L NAA、
0.5 mg / L IBA+0.3 mg / L IAA、0.5 mg / L NAA+0.3
mg / L IAA。
1.2.3 培养条件 接种后,在温度 20~25 ℃、光照度
20~30 μmol / (m2·s)、光照时间 12 h / d的条件下进行
愈伤组织诱导分化、继代增殖与壮苗生根培养。
2 结果与分析
2.1 不同激素水平对槲蕨愈伤组织诱导的影响
采用 12 种不同的激素配比对消毒好的槲蕨幼
嫩孢子、块茎、叶片进行愈伤组织诱导及分化,首先
将外植体接种到愈伤组织诱导培养基中培养 (图
1A),再对愈伤组织进行分化培养(图 1B)。 经试验
观察发现,孢子培养(图 1C)7 d 左右开始呈绿色,随
后便长出大小不一的叶丛 (图 1D); 叶片则逐渐褐
化;只有块茎产生愈伤组织。 块茎愈伤组织诱导效
果见表 1。
从表 1可以看出,A1-A12处理均能使槲蕨诱导
产生愈伤组织并分化,A1-A6 处理是 0.5、1.0 mg / L
6-BA分别与 0.5、1.0、1.5 mg / L 2,4-D配合使用,其
中 1.0 mg / L 6-BA 和 1.0 mg / L 2,4-D 配对组合槲
蕨愈伤组织诱导率较高, 为 53.3%, 愈伤组织嫩绿
(图 1A); 继续培养 5~10 d 愈伤组织便可分化出叶
丛(图 1B)。
A7-A12 处理是 0.5、1.0 mg / L 6 -BA 分别与
0.1、0.5、1.0 mg / L KT 配合使用,槲蕨产生的愈伤组
织数较少,最高愈伤组织诱导率仅为 35.7%,相对而
言,愈伤组织质量变差,部分出现浅黄色或褐化现
象。 可见,适当浓度的 2,4-D 对槲蕨愈伤组织诱导
效果优于 KT。而在分化培养中,KT对槲蕨愈伤组织
的分化起到促进作用,其最高分化率可达 75.0%。
2.2 不同激素水平对槲蕨苗继代增殖的影响
均等切分诱导出的槲蕨叶丛,将其接种在含不
同外源激素水平的增殖培养基上,30 d 后统计和观
察增殖情况。试验结果(表 2)表明,2.0 mg / L 6-BA+
0.5 mg / L NAA 配合使用对槲蕨叶丛的增殖有明显
A.块茎愈伤组织诱导;B.叶片愈伤组织诱导分化;C.孢子离体培
养;D.叶丛继代培养;E.叶丛继代苗;F.槲蕨苗移栽至树上
图 1 槲蕨离体培养的过程
5910
第 23 期
的促进作用。在 0.5、1.0、1.5、2.0 mg / L 6-BA的浓度
梯度范围内,槲蕨叶丛增殖系数不断增加,试验中
观察发现在 B7 培养基上槲蕨继代苗生长良好,叶
片浓绿,苗生长较整齐一致(图 1E),且增殖倍数达
到最大,为 2.25 倍;在 6-BA 浓度不变的情况下,随
着 NAA 浓度的增加, 槲蕨叶丛增殖系数呈下降趋
势,且苗质量变差,叶片枯黄现象较为严重。
2.3 不同激素水平对槲蕨继代苗生根的影响
将槲蕨继代苗接入含不同外源激素水平的生
根培养基上培养,20 d 后观察,根据统计结果得出 4
种生根培养基上的诱导情况,槲蕨根粗大小依次为
D4、D3、D2、D1;4种生根培养基的苗都呈浓绿色,有
少数苗根部枯黄,生根率均达 90%以上。 从表 3 可
以看出,NAA 诱导出的根无论根粗和苗高都优于 I-
BA,激素 NAA 和 IAA 配比对槲蕨壮苗生根的效果
较好,最佳生根培养基为 1 / 2 MS+0.5 mg / LNAA+0.3
mg / L IAA。
2.4 试管苗的移栽
经过壮苗生根培养后,选择健壮、根粗的试管
苗进行炼苗。 打开培养瓶的盖子,喷施少量水,放入
温室内自然光下炼苗 7 d,用镊子取出试管苗,洗净
根部培养基, 移栽到基质约为 5~8 cm 厚的泥炭
土、树皮等基质中,基质以排水良好、不易发霉为
宜。 移栽至苗较粗壮,长势旺盛时,可移植到树上
(图 1F)。
(责任编辑 赵 娟)
表 1 不同激素水平对槲蕨愈伤组织诱导的影响
处理
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
A9
A10
A11
A12
6-BA
mg/L
0.5
0.5
0.5
1.0
1.0
1.0
0.5
0.5
0.5
1.0
1.0
1.0
2,4-D
mg/L
0.5
1.0
1.5
0.5
1.0
1.5
0
0
0
0
0
0
KT
mg/L
0
0
0
0
0
0
0.1
0.5
1.0
0.1
0.5
1.0
外植体数
12
14
13
12
15
16
15
14
13
11
12
14
诱导率

33.3
35.7
30.8
41.7
53.3
43.8
26.7
35.7
23.8
27.3
33.3
28.6
分化率

25.0
40.0
25.0
20.0
33.3
28.6
33.3
60.0
25.0
33.3
75.0
50.0
表 2 不同激素水平对槲蕨苗增殖的影响
处理
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
B8
B9
B10
培养基
0.5 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA
1.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA
1.5 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA
2.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA
2.5 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA
2.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA
2.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA
2.0 mg/L 6-BA+1.0 mg/L NAA
2.0 mg/L 6-BA+1.5 mg/L NAA
2.0 mg/L 6-BA+2.0 mg/L NAA
接种叶丛数
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
增殖倍数
1.40
1.55
1.75
1.95
1.80
2.00
2.25
1.95
1.80
1.75
表 3 不同激素水平对槲蕨继代苗生根的影响
处理
D1
D2
D3
D4
培养基
1/2 MS+0.5 mg/L IBA
1/2 MS+0.5 mg/L IBA+0.3 mg/L IAA
1/2 MS+0.5 mg/L NAA
1/2 MS+0.5 mg/L NAA+0.3 mg/L IAA
接种苗数
11
15
16
12
生根数
34
46
38
35
平均苗根数
3.09
2.73
2.38
2.92
生根率//%
90.9
93.3
93.8
91.8
根粗//mm
1.0
1.5
2.0
2.2
苗高//cm
3.5
3.8
4.1
4.2
3 小结与讨论
本研究分别采用槲蕨孢子、块茎和叶片进行愈
伤组织诱导对比试验, 发现孢子放到培养基中培
养,出现绿点进而形成叶丛团;块茎能够诱导出愈
伤组织,但愈伤组织诱导率较低;叶片在诱导过程
中易褐化,未产生愈伤组织。
植物生长调节剂对槲蕨的离体培养有较大影
响,此外,离体培养还受光照、温度、活性炭等因素
的影响,适当调整光暗条件进行培养对于块茎愈伤
组织的产生有促进作用,本试验在槲蕨愈伤组织诱
导初期进行了光暗交替培养,对于愈伤组织的产生
有一定的促进作用。
试验中发现,在添加活性炭之前,槲蕨苗培养 1
个月后底部逐渐黄化或褐化,苗细弱;添加活性炭
以后,槲蕨苗褐化现象少,且幼苗健壮。 说明活性炭
有利于壮苗及抑制褐化。
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