全 文 ：基金项目 四川省重点学科建设项目(SZD0420)资助。
作者简介 谭兴(1972-),男,重庆人,硕士研究生,研究方向:资源植物
遗传学。*通讯作者。
收稿日期 2006!06!15
白亮独活,又名藏当归、白羌活,为伞形科芹亚科独活
属多年生草本[1]。
白亮独活的根中含有佛手柑内酯,欧前胡素,8-香叶氧
基补骨脂素,当归素及硬脂酸(β!谷甾醇)等成分[2,3]。其干燥根
为常用中草药,用于治疗风寒感冒头痛,肢节风湿痛[4,5]。因
其含有的化学成分有较强的皮肤光敏作用,也常用于治疗
白癜风及其各种银屑病等皮肤病[3]。
白亮独活分布区域较狭窄,野生资源十分有限,加之环
境的破坏及人为掠夺式的采挖,使其处于濒临灭绝的境地。
为此,笔者以白亮独活的叶片为外植体进行愈伤组织诱导
通过继代增殖诱导,获得组培苗,旨在为其野生资源保护、
规模化培养及细胞培养作一探讨;为其细胞培养获取有效
的生物活性物质,以及通过遗传转化对白亮独活的性状品
质进行改良奠定了基础。
1 材料与方法
1.1 材料 白亮独活的幼叶,采自卧龙自然保护区。
1.2 方法
1.2.1 消毒。将幼叶用自来水洗净,流水冲3～5min,滤纸吸
干,然后用浓度为70%的酒精浸泡30～60s,无菌水冲洗2～
3次,再用HgCl2浸泡10min,无菌水冲洗4～5次。
1.2.2 培养条件。培养温度为25℃±2℃,光照周期为12h,
光照强度为2000～2500Lx。
1.2.3 愈伤组织诱导试验。将消毒过的叶片切成0.5cm左
右的小段,接于MS诱导培养基上。诱导培养基中含有不同
浓度的2,4!D和6!BA,测试对愈伤组织诱导的影响。培养
基均附加蔗糖3%,琼脂0.5%。
1.2.4 继代增殖试验。在愈伤组织诱导培养3周左右,选取
最佳的愈伤组织进行继代培养。MS继代培养基中,添加不
同浓度的 2,4!D+6!BA或 2,4!D+Kt,测试不同激素及水平
组合对愈伤组织继代的影响。每2～3周更换1次培养基,继
代增殖4次。
1.2.5 分化培养试验。将继代培养基中略有分化愈伤组织
以及未见分化的愈伤组织转接至分化培养基上,其成分为
MS+2.0mg/L6!BA。
1.2.6 生根培养试验。待分化的苗长出茎后,将苗分别接入
含NAA、NAA和IAA不同浓度组合的MS或1/2MS培养基
上,测试对苗生根的影响。
1.2.7 抗玻璃化处理试验。将培养基中琼脂含量由0.5%提
高到0.8%,与此同时,在苗转入生根培养基之后,于 12:00
将培养瓶置于太阳光照下1～2h,连续3d。
2 结果与分析
2.1 愈伤组织的诱导试验结果 培养7d,外植体膨大,卷
曲,愈伤组织开始萌动,出现如针尖大小的菜花状愈伤组
织。培养30天后,在所有培养基上,都有愈伤组织发生,但
附有2.0mg/L2,4!D和0.5mg/L6!BA的培养基上愈伤组织
发生率最高,为100%(表1);愈伤组织呈透明的乳白色,所
发生的愈伤组织体积也最大(图1)。
2.2 愈伤组织的继代试验结果 附加 2,4!D2.0mg/L+6!
BA0.5mg/L的培养基上愈伤组织继代过程中增殖快、状态
好,继代 4次以后,愈伤组织开始直接分化,出现绿色质硬
的芽点(图2),然后分化出单片叶,叶片玻璃化;附加2,4!D
白亮独活的组织培养和植株再生研究
谭兴 1,杨 军 1,2*,陈德灿 1,龚真才 1 (1.西华师范大学生命科学学院,四川南充 637002;2.西华师范大学珍稀动植物研究所,四川南
充 637002)
摘要 建立了白亮独活组织培养和小植株再生的体系。以叶片为外植体,在含不同生长调节物质的MS培养基中培养,结果表明,在
MS培养基上附加 2,4!D2.0mg/L和6!BA0.5mg/L对愈伤组织的诱导率可达 100%;而愈伤组织继代最合适的培养基培养为附加
2,4!D2.0mg/L和6!BA0.2mg/L的MS培养基;苗的诱导以附加6!BA2.0mg/L的MS培养基效果最好;生根在附加NAA0.2mg/L和
IAA0.5mg/L的1/2MS培养基中最好。
关键词 白亮独活;叶片;组织培养;植株再生
中图分类号 Q943.1 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2006)20-5182-02
ResearchontheTissueCultureandPlantletRegenerationofHeracleumcandicans
TANXingetal (SchoolofLifeSciences,ChinaWestNormalUniversity,Nanchong,Sichuan637002)
Abstract AsystemoftissuecultureandplantletregenerationofHeracleumcandicanswasestablished.Thediferentcombinationsofplant
growthregulatorswereaddedintoMSmediumtoinvestigatetheirefectsontissuecultureofleafasexplantsand100%caluswasinductedon
MSmediawith2.0mg/L2,4!Dand0.5mg/L6!BA.AndthemostsuitablesubculturemediumwasMSwith2,4!D2.0mg/Land6!BA0.2mg/L.
ShootswereproliferatedonMSmediasupplementedwith6!BA2.0mg/Landtherootingmediumwas1/2MSmediaaddedwithNAA0.2mg/L
andIAA0.5mg/L.
Keywords Heracleumcandicans;Leaf;Tissueculture;Plantletregeneration
图1 最佳状态的愈伤组织
安徽农业科学,JournalofAnhuiAgri.Sci.2006,34(20):5182-5183,5222 责任编辑 姜 丽 责任校对 胡剑胜
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2006.20.021
2,4!D
mg/L
6!BA
mg/L
外植数
发生愈伤组
织外植体数
诱导率
%
愈伤组织的体积状态
2.0 0.5 20 20 100 体积大、透明、乳白色
2.0 1.0 20 17 85 体积较大、乳白色
1.0 0.5 20 18 90 体积较大、透明、乳白色
表1 不同激素对愈伤组织形成的影响
2.0mg/L+6!BA0.2mg/L的培养基上愈伤组织继代过程增
殖较快、状态好,继代次数延长至 6次也无分化;附加 2,4!
D2.0mg/L+Kt0.5mg/L和 2,4!D4.0mg/L+Kt1.0mg/L的培
养基上愈伤组织继代过程中增殖迅速,每2周就需转接继
代,但愈伤组织易褐化,呈水渍状,时间延长会分化出根来
(图3)。
2.3 分化培养试验结果 将继代培养基上状态好的愈伤
组织转入分化培养基后,14d左右分化出大量的绿色芽点,
继续培养3周左右,可得到叶片簇生的小苗,叶片上着生白
色的绒毛(图4);一部分苗的叶片绒毛在继续培养时消失,
叶片透明、质硬、易碎,呈典型的玻璃化症状(图5)。
2.4 生根培养试验结果 小苗转入生根培养基后,经过抗
玻璃化处理,叶片玻璃化情况明显得以改善,叶片叶柄转
绿,叶缘呈明显锯齿状。将小苗转入附加 NAA1.0mg/L的
培养基中,培养3周后仍不生根;1/2MS+NAA0.5mg/L中的
小苗着生有少量的根;1/2MS+NAA0.2mg/L+IAA0.5mg/L
中小苗根的发生较为明显(图6)。
3 结论与讨论
从该试验结果来看,愈伤组织继代增殖的情况及分化
能力明显受到3个因素的影响:①初始诱导培养基。愈伤组
织在含 2,4!D2.0mg/L+6!BA0.5mg/L的培养基上增殖快,
多次继代也容易分化;而在附加有 2,4!D1.0mg/L+6!BA
0.5mg/L和附加有 2,4!D2.0mg/L+6!BA1.0mg/L的培养基
上诱导出的愈伤组织其增殖速度不如前者。②愈伤组织自
身所处的培养基中的生长调节物质。愈伤组织在含有2,4!
D4.0mg/L+Kt0.5mg/L和含有 2,4!D4.0mg/L+Kt1.0mg/L
的培养基上继代过程中,增殖虽快,但呈水渍状,易褐化,表
现为典型的2,4!D浓度过高的症状,这与张俊莲等在研究
当归愈伤组织所观察到的现象一样[5]。在这2种培养基上生
长的一部分愈伤组织分化出根,而将根转接至分化培养基
进行芽诱导时,根先愈伤化,继而褐化死亡,可能是该愈伤
组织残留的生长调节物质的影响,减轻这种症状的有效方
法是降低2,4!D的浓度。③继代次数。随着继代次数的增
加,胚性愈伤组织会转为非胚性愈伤组织,转入分化培养基
中分化水平降低,表明部分愈伤组织已经丧失了分化能力。
综合考虑,试验中培养基MS+2,4!D2.0mg/L+6!BA0.5mg/L
为诱导白亮独活愈伤组织的最适培养基。继代增殖培养基
以 MS+2,4!D2.0mg/L+6!BA0.2mg/L为好;生根培养基以
1/2MS+NAA0.2mg/L+IAA0.5mg/L为宜。
组织培养过程中,常有 3大难题,即菌类污染,玻璃化
(下转第5222页)
图2 绿色芽点
图3 褐色的愈伤组织及分化出的根
图4 叶片簇生的苗丛
图5 玻璃化的苗
图6 生根的小苗
谭 兴等 白亮独活的组织培养和植株再生研究34卷20期 5183
2.3 回交 BC3代品系的超亲优势分析(表 2) 从表 2可
以看出,回交BC3代群体植株各项品质性状指标均表现出
超亲优势。其中还原糖、总糖的超亲优势最为显著,分别达
到了40.39%和39.51%;蛋白质、维生素C的含量也有不同
程度的超亲优势,分别为 16.67%和 21.82%,因此,回交后
代具有较好的品质。
3 结论与讨论
不断提高蔬菜周年供应水平,一直是蔬菜生产追求的
目标,从现代社会的要求及今后的发展来看,蔬菜供应的水
平不仅体现在数量、品种的多样性和商品质量等方面,还体
现在蔬菜各种营养的供给量上。因此,学者们的研究也要顺
应这一方向,选育出各种营养素含量高的品种。在该试验
中,回交后代在产量和品质性状各方面都表现出了明显的
杂种优势。从生长性状来看,与亲本相比,杂种后代具有明
显的营养生长优势,植株外形趋于菜心,生长速度快,产量
高,收获期长,依靠侧芽生长可持续收获,收获期长达 2个
月,且菜色浓绿,净菜率高,有较好的商品性,这在生产上是
非常有利的,是一般菜心所不能比的。F1代群体植株具有
很好的营养生长优势,植株平均高达63cm,有较高产量,可
探讨在饲料等方面的利用价值。
BC3代群体植株的营养成份也相对较高,特别是还原
糖和总糖的含量,蛋白质、维生素C的含量也比亲本有较大
幅度的提高。综合考虑各项指标,回交 BC3代已初步具有
了杂种优势,在生产、营养和商品价值各方面都具有一定的
潜力,具备了选育的价值。杂种后代的优势和差异性为选育
工作提供了重要的依据,值得进一步研究。
参考文献
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表1 杂交及回交后代性状观察
株型 分孽
F1代 较分散、植株平均高达63cm 分孽生长能力强、侧芽生
长快且多
BC1代 较紧凑、植株平均高达51cm
分孽生长能力强、侧芽生
长快且多
BC3代 较紧凑、植株平均高达 46cm、
外形趋于菜心
分孽生长能力强、侧芽生
长快且多
表2 回交BC3代群体植株营养成份超亲优势
营养成分 超亲优势∥%
总糖 39.51
还原糖 40.39
蛋白质 16.67
维生素C 21.82
图3 BC3代品系(1)植株 图4 BC3代品系(2)植株
(上接第5183页)
以及褐变现象。其中,玻璃化的症状是试管苗植株矮小肿
胀、半透明玻璃状,叶片呈浅绿色或黄绿色,叶片增厚而狭
长,有时基部较宽,叶片皱缩或纵向卷曲,脆弱易破碎;叶表
面缺少角质层和腊质或腊质发育不全;茎短、粗、扁平、节间
很短或几乎没有节间。抗玻璃化的对策有:①降低激素水
平;②减少培养基的含水量;③纯化培养物;④避免高温[6-8]。
该实验中分化出来的苗、叶呈玻璃化。采取阳光照射、增加
琼脂含量以降低含水量、缩短继代时间等方法基本上使组
培苗正常化。
参考文献
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安徽农业科学 2006年
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mg/L或μl/L。
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