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线叶龙胆组织培养研究



全 文 :线叶龙胆组织培养研究
张彩霞 1,李凤珍 2
(1甘肃林业职业技术学院,甘肃天水 741020;2青海大学生态环境工程学院,西宁810006)
摘 要:以线叶龙胆无菌苗的根为外植体,通过设计不同植物激素组合,首次建立线叶龙胆组织培养再生体系,为线叶龙胆规模化
生产及遗传改良提供科学依据。结果表明:诱导愈伤最佳培养基为:MS+0.3mg/L2,4-D+0.15mg/L6-BA,出愈率为96.2%;愈伤
组织分化最佳培养基:MS基础培养基,分化率为100%;诱导不定芽最佳培养基:MS+0.6mg/LGA-3,生芽率为84.97%。
关键词:线叶龙胆;外植体;组织培养
0.30 mg/L、0.60mg/L、0.90mg/L;6-BA 浓 度 处 理 为
0mg/L、0.15mg/L、0.30mg/L;愈伤组织分化培养基2,4-D
浓度处理为 0mg/L、0.15mg/L、0.30mg/L;6-BA 浓度处
理为 0mg/L、0.30mg/L、0.60mg/L、0.90mg/L、1.20mg/L。
16d后统计不同植物激素浓度配比对线叶龙胆叶的根
愈伤组织诱导影响;32d后统计不同植物激素浓度配
比对组织分化的影响;14d继代培养1次,20d后统计
不同激素浓度组合对芽诱导的影响。上述培养基均添
加 3%的蔗糖和 7.5g/L琼脂,pH 值为 5.8。培养温度
(25±1)℃,愈伤组织诱导与分化诱导阶段均为光照培
养,时间12h/d,光照强度30~40μmol/m2·s。选出长势
良好的愈伤组织,培养28d即可产生不定根(不需要转
入诱导分化培养基),之后转入诱导不定芽的分化培养
基诱导不定芽,分化出幼苗转移到MS培养基。
2 试验结果
2.1 不同植物生长激素浓度配比对线叶龙胆外植体
愈伤组织诱导的影响
在外植体诱导愈伤组织生成时,共设计9个植物
激素配比组合。通过试验观察,发现不同激素组合下,
愈伤诱导效果差异较大,见表1。当培养基中不添加
6-BA时,愈伤组织出愈率较低,观察发现愈伤生长缓
慢,随着培养基中6-BA浓度的升高,出愈率有较大
的提高。但是当培养基中 6-BA 浓度达到 0.15 mg/L
时,出愈率达到最高值(出愈率96.2%),继续增加
6-BA浓度,此时出愈率又呈降低趋势(出愈率85.0%、
线叶龙胆(学名:Gentianafareri)为龙胆科龙胆属
植物,线叶龙胆以全草入药,性味苦寒,入肝胆经,具有
清热燥湿、清火定惊的功效[1],青海地区是该药材的重
要产地。线叶龙胆是青藏高原高山草甸的优势种,是高
原植物在特殊生境下适应环境繁殖对策的一种典型代
表 [2]。线叶龙胆广泛地分布于青藏高原(生长于海拔
2410~4600m的地区),传统上线叶龙胆是以种子繁殖,
但其萌发率极低,并且不能进行隔年繁殖[3],极大地限
制了线叶龙胆的推广和利用。目前商品流通均为野生
种,尚未有人工引种栽培。
近年来对线叶龙胆的研究主要集中在有效化学成
分的分离、药理作用[4]及线叶龙胆胚胎学[5]等方面,而线
叶龙胆组织培养方面的研究未见报道。本研究首次以
线叶龙胆的根为外植体诱导线叶龙胆愈伤组织,最终
分化成苗。并且首次建立线叶龙胆组织培养再生体系,
以期为线叶龙胆悬浮细胞的培养、次生代谢产物研究、
人工栽培驯化及建立繁育基地缓解野生药用资源匮乏
和扩大新药源的有效途径提供技术平台。
1 材料与方法
1.1 材料
供试材料为线叶龙胆种子,采集于中国西北植物
高原生物研究所海北站。
1.2 方法
1.2.1 无菌苗培养。取供试线叶龙胆种子用自来水冲洗
3~4次,在超净工作台上用0.1%升汞消毒10min,之后
用无菌水冲洗4~5次,将种子接于MS培养基上培养
成苗。
1.2.2 外植体处理。选取无菌线叶龙胆的根(根直径约
为2cm)作为外植体进行离体培养研究,在超净工作台
上将其切成2cm长的小断接种于培养基上。
1.2.3 培养基。选用MS为基本培养基,愈伤组织诱导
及继代培养基为MS+2,4-D+6-BA,其中诱导愈伤组织
培养基植物激素浓度配比:2,4-D 浓度处理为
表1 不同植物激素组合对诱导愈伤组织的影响
植物激素配比
组合
激素浓度(mg/L)
出愈率(%)
2,4-D 6-BA
1 0.3 0 18.90
2 0.3 0.15 96.20
3 0.3 0.30 85.00
4 0.6 0 11.50
5 0.6 0.15 91.60
6 0.6 0.30 78.90
7 0.9 0 10.30
8 0.9 0.15 78.60
9 0.9 0.30 68.20
基金项目:国家自然基金项目(30960161)
作者简介:张彩霞(1980-),女,汉族,甘肃省天水人。讲师,硕士研究
生,主要从事作物遗传育种与植物组织培养教学及研究工作。
2015年第8期 现代园艺 试验研究

DOI:10.14051/j.cnki.xdyy.2015.15.003
3 讨论
在植物组织离体培养过程中,外植体是指第一次
从母株上获取的用于组培的材料。从理论上讲,植物细
胞具有全能性,在合适的条件下植物的任何部位均能
作为外植体,成功进行全株培养。但具体到某种植物不
同的器官、组织的分化及形态发生能力各不相同。外植
体的选择是植物组织培养成功的关键技术之一。目前,
龙胆科组织培养的报道中选用外植体的部位有种子、
叶片、茎段等[6-8],且以叶片为外植体研究组织培养比较
成功[9]。本研究最初选取线叶龙胆无菌苗的叶片作为外
植体,由于线叶龙胆叶片较小且生长缓慢,在不同组合
下,选取的外植体小段叶片在诱导愈伤时不能产生愈
伤组织,在培养瓶里外植体逐渐变黄干枯。但线叶龙胆
根系发达,生长较快,之后改选根作为外植体进行诱
导,成功获取愈伤。试验证明用线叶龙胆的根作外植
体更容易诱导愈伤产生再生植株。
植物组织离体培养再生植株有2条途径:体细胞
胚发生和器官发生。而器官发生再生植株又有3条途
径,愈伤组织诱导先生不定芽后生不定根;诱导先产生
不定根后产生不定芽;还有一种同时诱导不定芽和根。
本研究中线叶龙胆愈伤组织的再生过程为先生不定根
后生不定芽,这一再生方式与其他研究者在龙胆科组
培诱导结果不相同[10],其可能原因为同属龙胆科的不
78.9%、68.2%);当培养基中6-BA浓度相同时,增大
2,4-D浓度,会导致出愈率降低,同时伴有抑制愈伤组
织生长的现象。因此,植物激素配比组合2(2,4-D为
0.30mg/L、6-BA浓度为0.15mg/L)的浓度配比为本试
验诱导愈伤的最适组合。诱导出的愈伤组织呈淡黄、黄
褐色,其中淡黄色愈伤组织结构致密、色泽鲜艳,增殖
能力强。将其继代培养,继代培养基与诱导愈伤的培养
基相同,可以产生大量淡黄色致密型愈伤组织(图1-A
和B)。
2.2 不同植物激素浓度配比对愈伤组织分化率的影响
选取生长良好的愈伤组织进行继代培养2~3次,
之后转入添加6-BA和2,4-D的MS培养基上进行分
化诱导培养,统计不同植物激素配比组合对愈伤组织
分化率的影响。结果见表2。6-BA和2,4-D对线叶龙
胆愈伤组织分化诱导有抑制作用,但二者的抑制程度
不同。2,4-D对分化诱导抑制作用较强,当6-BA浓度
达到0.60mg/L、2,4-D浓度达到0.15mg/L时,线叶龙胆
愈伤组织不分化(分化率为0)。诱导效果最好的培养
基为MS培养基,分化率为100%;愈伤组织转移后7d
左右就出现绿根点,而后逐渐发育成不定根(图1-C和
D)。14d后转入诱导不定芽培养基培养。
2.3 不同激素浓度配比对分化生芽的影响
将分化出不定根的愈伤组织转入诱导不定芽培养
基中进行生芽诱导培养。本试验以MS为基础培养基,
添加不同浓度的6-BA、KT和GA-3,统计不同处理对
诱导不定芽的影响。从表3看出,GA-3有利于线叶龙
胆不定芽的诱导,且浓度为0.60mg/L时,不定芽诱导
率达84.97%;KT对线叶龙胆不定芽的诱导效果不及
GA-3,最高诱导率为47.35%(KT浓度为0.60mg/L);
6-BA浓度增大时,不定芽诱导率降低,说明6-BA对
线叶龙胆不定芽的诱导起抑制作用。因此,筛选出线叶
龙胆不定芽诱导的最适培养基为MS+0.6mg/LGA-3。
在此条件下培养,最终获得完整植株(图1-E和F)。
表2 不同植物激素组合对愈伤组织分化的影响
植物激素配比
组合
激素浓度(mg/L)
出愈率(%)
2,4-D 6-BA
1 0 0 100
2 0.3 0 98.70
3 0.3 0.15 19.14
4 0.3 0.30 12.50
5 0.6 0 0
6 0.6 0.15 0
7 0.6 0.30 0
8 0.9 0 97.30
9 0.9 0.15 0
10 0.9 0.30 0
11 1.2 0 96.40
表3不同植物激素浓度配比对不定芽诱导的影响
植物激素配
比组合
激素浓度(mg/L)
生芽率(%)
6-BA KT GA-3
1 0 0 0.3 41.53
2 0.3 0 0.6 52.30
3 0 0 0.6 84.97
4 0.3 0 0.3 36.24
5 0 0.3 0 40.38
6 0.3 0.6 0 34.17
7 0 0.6 0 47.35
8 0.3 0.3 0 32.66
D:愈伤组织分化出不
定根
A:线叶龙胆根诱导愈
伤组织
B:愈伤组织继代培

C愈伤组织出现分化
绿点
E:愈伤组织分化出不
定芽
F:愈伤组织再生植

图1线叶龙胆组织培养再生植株的各阶段
试验研究 现代园艺 2015年第8期

同材料在诱导愈伤、诱导分化差异很大;本研究所选的
线叶龙胆极易产生不定根,在诱导愈伤的基础上不需
添加任何激素就可生成,而且在基础培养基MS上也
可以生成不定根。这是否与其自身的生长特点有关有
待研究。
目前有关线叶龙胆组织培养的研究未见报道。本
研究以无菌线叶龙胆作为培养材料,选取线叶龙胆的
根作为外植体,获得了较高的愈伤组织诱导、分化和生
根率,筛选出线叶龙胆最适培养基,建立了体系,从而
为线叶龙胆的有效利用提供技术支持。
(收稿:2015-06-28)
参考文献:
[1]林丽,李硕,晋玲,杜弢等.藏药线叶龙胆的生药鉴定[J].中国民族民
2015年第8期 现代园艺 试验研究
秋色叶树种盐肤木种子的发芽试验
满吉祥,卢振磊,沈玲飞,沈锋华,费伟英*
(嘉兴职业技术学院,浙江嘉兴 314036)
摘 要:分别采用不同温度的蒸馏水处理盐肤木种子,在温度(25±1℃)条件下进行发芽试验,试验结果表明:80℃和沸水处理过的
种子发芽率最高,分别为63.65%和60.01%。
关键词:盐肤木;温汤浸种;发芽试验
采用温汤浸种处理。种子分别浸入50℃、60℃、
70℃、80℃、沸水中浸泡20分钟,然后自然冷却,在室
温下冷水浸泡24小时。每个处理3次重复,每个重复
100粒种子,以在常温下用清水浸泡48小时作为对
照。
1.3 发芽试验
把2层滤纸放在培养皿底部,注入蒸馏水,达到饱
和状态,每个培养皿放1个,在培养皿内整齐地排放
100粒种子,放入恒温培养箱中进行发芽试验。发芽温
度为(25±1)℃,相对湿度为60%~70%。逐日记录发芽
粒数,以种子发芽达到高峰时计算发芽势,连续5d每
天发芽粒数不超过1粒时结束发芽试验。发芽结束时
统计发芽率、发芽势、发芽天数。
发芽率:指种子发芽终止在规定时间内的全部正
常发芽种子粒数占供检种子粒数的百分率,是用以判
断田间出苗率的指标。F=n/N×100%(n:正常发芽粒
数,N:供试种子数)
发芽势:指种子发芽初期,在规定时间内能正常发
芽的种子粒数占供检种子粒数的百分率,是判断田间
出苗整齐率的指标,以种子发芽达到高峰时计算发芽
势。FS=n1/N×100%(n1:种子发芽达到高峰时正常发芽
种子数)。
发芽天数:以第1粒种子发芽至再无萌发种子出
现的天数。
盐肤木(Rhuschinensis)秋冬季叶色呈鲜红色,核
果桔红色,是一种很好的园林观赏树种,又名五倍子
树,为漆树科盐肤木属,为落叶乔木。盐肤木树高可达
8m,奇数羽状复叶,小叶(2)3~6 对,卵状椭圆形,长
6~14cm,宽3~7cm,顶端微突尖,基部圆形或宽楔形,
叶缘具粗钝或钝圆锯齿,背面密被灰褐色毛;叶轴具狭
翅。花序密被灰褐色毛;花白色。果径约5mm,桔红色,
密被具节柔毛和腺毛。盐肤木整片林木多为野生,为了
增大这一树种人工营造面积,需要培育大量苗木。由于
其种子种皮坚硬,表面具蜡质和油脂,造成种子被迫休
眠,未经处理的种子播种一般难发芽,且长出的苗木参
差不齐,造成人工繁殖苗木困难。徐莉清、舒常庆等研
究了酸蚀处理促进盐肤木种子的萌发[1],王建平初步研
究了盐肤木种子育苗 [2]。盐肤木常规育苗种子发芽率
低,本次试验通过温汤处理种子促进盐肤木种子萌发
的方法,为生产和理论提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
盐肤木果实成熟后,果穗在枝上能滞留到次年果
梗腐烂才脱落,试验种子于2014年1月采自嘉兴职业
技术学院基地的盐肤木树。种子采后晾干,手工去果
皮,去杂,装入种子袋,置于通风干燥的室内贮藏。经测
定种子千粒重为13.16g。
1.2 方法
间医药,2010,21(3):1-4
[2]杨爱梅,孙静,韩晗,史晓龙等.藏药线叶龙胆化学成分的研究[J].中
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DOI:10.14051/j.cnki.xdyy.2015.15.004