全 文 :作者简介:胡万群(1973 -),女 ,安徽六安人 ,六安市农业科学研究所助理 ,研究员 ,农学学士学位。研究方向:经济作物的组织培养与脱
毒技术。 收稿日期:2006 - 09 - 04
细叶粉葛的组织培养和快速繁殖技术的研究
胡万群
(六安市农业科学研究所 ,安徽六安 237009)
摘 要:将茎尖接种于 M S+6 -BA0. 2m g /L+NAA0.01 m g /L的培养基上 ,获得无菌苗 ,将无菌苗接种于培养基 MS+
6 -BA1.2mg /L+NAA0.2m g /L或 M S+6 - BA0. 5m g /L+NAA0. 5m g /L上形成丛生芽 ,将丛生芽切块接种于 MS +6 -
BA0. 2m g /L +NAA0. 3m g /L培养基上壮苗 ,将丛生小苗接种于 MS+NAA0. 5mg /L培养基上生根 ,得到大量的整齐一
致的细叶粉葛种苗。
关键词:细叶粉葛;组织培养;快速繁殖;茎尖
中图分类号 Q945.51 文献标识码 B 文章编号 1007 - 7731(2006)10 - 67 - 01
细叶粉葛(Radix Puerariae),为豆科葛属 ,缠绕藤本。
与普通粉葛相比 ,它的块根形好 ,呈纺锤形 ,表面光滑 ,皱
纹少 ,纤维少 ,味甜 ,出粉率高 ,且耐旱 ,早熟 ,产量高 [ 1] 。
有关药理研究证实 ,葛粉具有扩张冠状动脉 ,改善心肌供
血 ,降低心肌耗氧量以及降压等作用 [ 2] 。细叶粉葛常规繁
殖用扦插繁殖 ,但极难生根 ,且生根数量少 。我们通过组
织培养技术已获得了大量的试管苗。本研究旨为大面积
种植细叶粉葛提供壮苗。
1 材料与方法
细叶粉葛材料选自广西细叶粉葛基地 。取细叶粉葛
藤 ,先用自来水冲洗干净 ,再用药棉蘸取 75%的酒精进行
表面消毒;晾干后 ,用 0.1%的升汞溶液浸泡 5m in,取出在
超静工作台上用无菌水冲洗数遍 [ 3] 。用滤纸吸干后 ,取茎
尖接种于培养基 (1)MS +6 - BA 0.2mg /L(单位下同 ) +
NAA 0.01上 , 10 - 30d长出无菌苗。将无菌苗接种于培养
基 (2)MS +6 - BA1.2 +NAA0.2;(3)MS +6 - BA0.5 +
NAA 0.5;(4)MS +KT1.0 +IAA 0.2;(5)MS +KT2.0 +
IAA 0.2;(6)MS +6 - BA0.5+IAA0.2上增殖 。将丛生芽
接种于培养基;(7)MS +6 - BA0.2+NAA0.3上 ,进行壮
苗 。再将丛生小壮苗接种于培养基 (1)MS;(2)1 /2M S;
(3)MS+IAA 0.5;(4)MS+NAA0.5;(5)1 /2M S+NAA0.5
上生根 。所有培养基均含有 30g /L蔗糖 , 3.2g /L琼脂粉 ,
pH值为 5.8,培养温度为 26 - 28℃,光照 10h /d,光强在
600 - 1500Lx。
壮苗生根后 ,将瓶盖打开 ,在自然光下 2d左右。将试
管苗从培养瓶中取出 ,洗净根部琼脂 ,在 4 - 5月份可直接
移栽大田。
2 结果与分析
2.1 不同生长调节物质配比对无菌苗培养的影响 表 1
是接种 30d统计出来的结果 ,可以看出茎尖在培养基 MS
+6 -BA1.2+NAA0.2和 MS+6 - BA0.5+NAA0.5两种
组合上形成的苗高和芽丛的苗数较好 。
表 1 不同生长调节物质配比对无菌苗培养的影响
生长调节物质
组合(m g /L)
扦插无菌
苗数(颗)
形成苗均
高(cm)
形成芽丛
苗数(颗)
MS+6 - BA1. 2+NAA0.2 1 1. 76 26
MS+6 - BA0. 5+NAA0.5 1 3. 23 6
M S+KT1. 0+IAA0. 2 1 0 0
M S+KT2. 0+IAA0. 2 1 0 0
M S+6 - BA0.5+IAA0. 2 1 0. 55 3
2.2 不同生长调节物质配比对壮苗培养的影响 在继代
增殖中 ,由于形成的丛生芽较密集 、弱小 ,在生根前需要一
个壮苗培养过程。尤其在培养基 MS +6 - BA1.2 +
NAA0.2上形成的芽丛数多 ,且苗弱一点。将继代培养中
的丛生芽置于培养基 MS +6 - BA 0.2+NAA 0.3中 , 2周
后 ,长到 2 - 3cm ,形成正常的丛生小苗 。
2.3 不同生长调节物质配比对细叶粉葛试管的生根影响
待不定芽长到 2 - 3cm时 ,切下小苗转入生根培养基 。
20d后统计结果(表 2)。
表 2 不同生长调节物质配比对细叶粉葛试管苗的生根影响
生长调节物质
组合(m g /L)
接种苗数
(颗)
生根苗数
(颗)
生根率
(%)
M S 30 9 30
1 /2M S 30 6 20
M S+IAA0. 5 30 1 3
MS+NAA0. 5 30 30 100
1 /2MS+NAA0.5 30 22 73
从表 2可以看出 ,细叶粉葛试管苗在此 5种组合中均
可以生根 ,但生根率差异很大。在培养基 MS +NAA0.5
上生根效果最好 ,可达 100%,并且苗长势旺盛 ,在生产中
成活率也可达 100%。
3 结论与讨论
试验结果表明 ,细叶粉葛利用组织培养技术极易得
到整齐一致的壮苗 ,且生产上表现良好 。从表 1中发
现 ,无菌苗接种于培养基 M S+6 - BA1.2 +NAA0.2和
MS+6 - BA0.5 +NAA 0.5上 , 30d后分化出丛生芽 ,但
在培养基 MS+6 - BA1.2 +NAA 0.2中形 (下转 57页 )
67安徽农学通报 , Anhui Agri.S ci.Bu ll. 2006, 12(10):67
DOI牶牨牥牣牨牰牫牱牱牤j牣cnki牣issn牨牥牥牱牠牱牱牫牨牣牪牥牥牰牣牨牥牣牥牪牱
生壁 ,纤维素 、木质素等次生壁物质且层与层之间经纬交
错沉积于初生壁内侧。因此我认为 ,前期加速纤维素的水
解是缩短沼气发酵启动时间的一个关键因子 ,而加强半纤
维素的水解则是提高纤维素水解以及整个原料利用率关
键因子 。
图 3 发酵过程料液中纤维素 、半纤维素 、木质素变化
总之 ,从料液中纤维素 、半纤维素 、木质素的变化曲
线 ,我们可以看到 ,半纤维素含量始终较高 ,而木质素与纤
维素的含量相对较低。这说明加强半纤维素的降解是提
高原料利用率的关键因子 。同时还可以看到 ,半纤维素和
纤维素的含量变化较大 ,而木质素则变化很小 ,可能一方
面是由于木质素的难降解 ,另一方面是由于其在细胞壁中
的分布特征。
2.5 发酵料液中纤维素 、半纤维素 、木质素变化与沼气发
酵之间的关系 图 4中所示的纤维素 、半纤维素 、木质素的
含量是在沼气发酵某一状态时的发酵原料中相对含量 ,即
可以简化为纤维素 、半纤维素 、木质素在某一状态时在原料
中所占的百分比。据此 ,我们可以分析得出 ,在发酵启动至
第 5周纤维素的相对含量基本上是呈下降趋势 ,而沼气发
酵产气量逐步上升 ,在第 5周达到最大值。另外第 9周 、第
11周 ,分别为沼气发酵产气的 2个高峰 ,也是纤维素的相对
含量的 2个低谷之所在。结合图 3可以得出 ,纤维素的水
解状态是影响沼气发酵状态的关键因子 ,提高纤维素的水
解效率是改善沼气发酵的运行状况有效途径之一。
图 4 发酵料液中纤维素、半纤维素、木质素变化与沼气发酵之间的关系
3 结论
(1)玉米芯可以作为沼气发酵的原料 。
(2)据相关文献报道 ,玉米芯中 ,纤维素含量为 32%
- 36%,半纤维素含量为 35% - 40%,木质素含量为
15%,故可以将其作为研究纤维素 、半纤维素 、木质素水解
对沼气发酵影响的试验对象 。
(3)从玉米芯的产气情况与原料降解率来看 ,发酵启
动时间长 ,原料难以直接厌氧消化。
(4)从料液中纤维素 、半纤维素 、木质素变化情况来
看 ,半纤维素与木质素的降解是影响原料利用率以及纤
维素利用率关键因子 ,纤维素的初始水解状况则是影响
沼气发酵启动时间长短的关键因子 。另外从图 4可知 ,
纤维素是影响沼气发酵的关键因子 。因此解决原料利用
率 ,改善沼气发酵运行状况 ,纤维素 、半纤维素的利用率
是必须要面对的问题 ,而提高半纤维素的降解率是首先
要解决的 。
(5)纤维素 、半纤维素 、木质素本身不能溶于发酵液
中 ,而是必须经过相关的水解酶水解才会溶解到其中。同
时我们所认为的用于沼气发酵的纤维素 、半纤维素 、木质
素 ,并不是被直接利用 ,而是被水解为小分子物质后 ,才会
被利用 。因此 ,发酵料液中可溶解性成分主要包括无机
盐 、可溶性小分子糖以及一些大分子有机物的水解产物和
沼气发酵的一些残留物等。
(6)研究以木聚糖酶为主的半纤维素酶对提高水解
过程中半纤维素的水解具有现实意义。
参考文献
[ 1] Noik e, T. , Endo, G., Chang, J. E., et al., Characterist ics of car-
bohyd rate degradation and the rate lim it step in anaerob ic d igestion
[ J] , B iotechnol. B ioeng., 1985, 27:1482 - 1489
[ 2] M asayuki Tan iguch i, H iroyuk i Su zuk i, D aisukeW atanabe, et al.,
E valu ation of Pretreatm en tw ith P leu rotus os treatu s for En zymat ic Hy-
drolysis of rice straw[ J] , Journal of B ioscience and B ioE ngineering,
2005, 100:637 -643
[ 3]吕淑霞 ,陈祖杰 .纤维素酶应用于酒精糟废水厌氧消化中的研究
[ J] .中国沼气 , 1994, 12(1):1 - 5
[ 4]张无敌 ,宋洪川 ,李建昌等 .鸡粪厌氧消化过程中水解酶与沼气
产量的关系研究 [ J] .能源工程 , 2001, (4):16 - 18
[ 5]张无敌 ,宋洪川 ,李建昌等 .水解酶提高猪粪沼气发酵产气率
[ J] .太阳能学报 , 2002, 23(5):674 - 676
[ 6]张无敌 ,宋洪川 ,尹芳等 .牛粪在沼气发酵过程中的水解酶酶活
变化研究 .能源工程, 2003, (6):21 -23
[ 7]刘士清 ,李文鹏 ,廖昌珑 .沼气料液对木聚糖酶活性的影响 [ J] .
中国沼气 , 2004, 22(3):8 - 10
[ 8]张无敌.沼气发酵残留物利用基础.昆明:云南科技出版社 , 2002
(上接 67页 )成的芽丛稍大一些 ,即芽数多一点;在培
养基 MS +6 - BA 0.5 +NAA0.5中 ,形成的芽丛小一
点 ,即芽数少一点 ,且幼苗偏高 。对于细叶粉葛 ,可用
芽丛切块繁殖和切断扦插繁殖 ,本研究认为都是较好
的繁殖方式 。
参考文献
[ 1]罗献瑞 .实用中草药彩色图集 .第一册 .广东科技出版社 .
[ 2]黄才 .心脑血管病,糖尿病中草药原色图谱 .广东科学技术出版社 .
[ 3]胡万群 ,王杨等 .人生果试管快繁和脱毒技术的研究 .皖西学院
学报 , 2003. 5
57