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粘毛黄芩丛生芽的诱导及快速繁殖



全 文 :粘毛黄芩丛生芽的诱导及快速繁殖
王淑芳,李凤华,窦全丽 (遵义师范学院生物系,贵州遵义 563002)
摘要 [目的]为粘毛黄芩种质保存和工厂化繁育提供理论依据。[方法]以粘毛黄芩无菌苗的幼茎为外植体,MS为基本培养基,分别
对其进行启动、丛生芽及生根培养,建立粘毛黄芩离体培养再生体系。[结果]粘毛黄芩最佳丛生芽诱导培养基 MS + 6-BA 2. 0 mg /L +
IAA 0. 2 mg /L,丛生芽分化率可达 94. 8%,平均丛生芽倍增数为 11. 6;试管苗生根培养基以 1 /2 MS + IAA 0. 5 mg /L最好,生根率高达
97. 8%。[结论]该研究建立了粘毛黄芩的快速、高效无性繁殖体系。
关键词 粘毛黄芩;丛生芽诱导;快速繁殖
中图分类号 S567 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611(2011)23 -14022 -01
Induction and Rapid Propagation of Scutellaria viscidula Shoots
WANG Shu-fang et al (Biology Department,Zunyi Normal College,Zunyi,Guizhou 563002)
Abstract [Objective]To provide theoretical basis for the germplasm cryopreservation and factory propagation of Scutellaria viscidula Bunge. .
[Method]With the tender stems of Scutellaria viscidula Bunge as explants and MS as basic medium for their starting,shoots and rooting cul-
ture,the regeneration system for its in vitro culture was constructed.[Result]The optimal induction medium for Scutellaria viscidula shoots was
2. 0 mg /L 6-BA and 0. 2 mg /L IAA,the average differentiated rate of shoots was 94. 8% with the average reproduction multiples of 11. 6;the
best rooting culture medium was 1 /2MS + IAA 0. 5 mg /L,with the highest rooting rate of 97. 8% .[Conclusion]The study established a rapid
and high-efficient asexual regeneration system for Scutellaria viscidula Bunge.
Key words Scutellaria viscidula Bunge;Shoots induction;Rapid propagation
基金项目 遵义市科技局资助项目“根癌农杆菌介导的 CryIA抗虫基因
转化生姜的研究”(【2010】16 号)。
作者简介 王淑芳(1980 -) ,女,山西临汾人,讲师,硕士,从事植物生
物技术方面的研究,E-mail:wangsf525@ 163. com。
收稿日期 2011-05-16
粘毛黄芩(Scutellaria viscidula Bunge)属于唇形科(Labi-
atae)黄芩属(Scutellaria)多年生药用草本植物[1],作为黄芩
药用者约有 7种左右[2],粘毛黄芩就是其中的一种,其药用
成分主要分布于根部。现药理上已证实其中主要成分黄酮
类化合物黄芩苷有抑菌、清热、降压、镇静、利尿、利胆、抗炎、
解毒及对 HIV病毒逆转录酶有明显抑制等作用[3]。
迄今为止,对于粘毛黄芩组织鉴定、化学成分等方面的
研究报道较多,但对组织培养方面的研究报道至今未见。同
时近几年,由于粘毛黄芩需要量逐年增加,而且超限采挖,野
生资源破坏严重,商品的质量也明显下降,栽培粘毛黄芩已
成为主要商品来源[4]。因此探讨其快速繁殖有十分重要的
意义。该研究通过从无菌苗的幼茎诱导丛生芽,经生根培养
获得再生植株,建立粘毛黄芩的快速、高效无性繁殖体系,为
粘毛黄芩种质保存、工厂化育苗及遗传改良奠定基础。
1 材料与方法
1. 1 材料 粘毛黄芩的种子(购买于山西省绛县远博农副
产品公司,由西南大学生命科学学院孙敏教授鉴定)。
1. 2 无菌苗的获得 选取饱满种子用自来水浸泡 5 h,流
水冲洗3 h,75%乙醇浸泡20 s,用浓度为0. 1%的HgCl2 溶液
分别浸泡处理 12 min,然后无菌水冲洗 3 ~ 5次,无菌滤纸吸
干水分,接种在 MS 固体培养基上,置于恒温培养箱中暗培
养;约 10 d后种子开始萌发,萌发的种子移入温度为(25 ±
1. 0)℃,光周期为 12 h,光强为 55 μmol /(m2·s)的恒温培
养箱中继续培养。苗龄约 25 d的幼茎段用于丛生芽的诱导。
1. 3 培养基与培养条件 丛生芽诱导培养基为 MS +6-BA
1. 0 ~2. 0 mg /L + IAA 0. 1 ~ 0. 8 mg /L;生根培养基为1 /2MS
+ IAA 0. 2 ~1. 0 mg /L,1 /2MS + IBA 0. 2 ~1. 0 mg /L。培养基
均含蔗糖 30 g /L,琼脂 7 g /L,pH 5. 8,121 ℃灭菌 20 min。温
度(25 ±1)℃,1 800 lx光照,12 h /d培养。
2 结果与分析
2. 1 不同激素配比对丛生芽分化的影响 无菌苗的茎段
剪成的 1 cm长的外植体(带腋芽) ,接种于 MS + 6 - BA 1. 0
~2. 0 mg /L + IAA 0. 1 ~0. 8 mg /L的培养基中,黑暗培养 15
d,茎段切口及腋芽处膨大突起,整个愈伤组织呈透明状,转
入(25 ±1)℃、12 h /d光照培养,28 d左右,腋芽处愈伤组织
膨大变绿,并出现了芽点,随着时间的延长,约 40 d左右形成
簇生绿色芽丛(图 1)。
从不同浓度的 6 - BA和 IAA对幼茎段诱导的结果可以
看出,当 6 - BA浓度分别固定为 1. 0和 2. 0 mg /L时,在 IAA
浓度为 0. 2 mg /L时,幼茎段丛生芽的诱导率和平均芽倍增
数达到最高;在 0. 1 ~ 0. 8 mg /L的范围内,随着 IAA 浓度的
增加,幼茎段的平均诱导率和平均芽倍增数均呈现出先上升
后下降的趋势(表 1)。由此可见,6 - BA是诱导丛生芽增殖
的主要因素,同时添加适当的 IAA可以增加丛生芽的诱导率
和平均芽倍增数,以低于 0. 2 mg /L为好。
由表 1还可以看出,IAA浓度为 0. 2 mg /L时,6 - BA浓
度 2. 0 mg /L比 1. 0 mg /L更适合幼茎段诱导丛生芽,诱导率
达到最高,为 94. 8%,平均芽倍增数为 11. 6;因此,幼茎段诱
导丛生芽分化的最佳培养基为MS + 6 - BA 2. 0 mg /L + IAA
0. 2 mg /L。
2. 2 不定芽生长及生根培养 选择初代培养成功的芽丛切
割成单芽,继续转入芽诱导培养基 MS +6-BA 2. 0 mg /L + IAA
0. 2 mg /L中继代培养,芽苗生长健壮,当芽苗长至 3 ~5 cm时,
转入 1 /2 MS及附加 0. 2 ~1. 0 mg /L IAA和 IBA的生根培养基
中诱导生根,25 d后即可诱导出不定根,进一步培养可形成完
整植株。结果表明,粘毛黄芩试管苗生根以 IAA处理的效果
好于 IBA,并且 0. 5 mg /L 的 IAA最适合根的诱导,平均生根率
可达 97. 8%(表 2),较高浓度的生长素反而不利于其生根。因
此,最适合的生根培养基为 1 /2 MS + IAA 0. 5 mg /L。
(下转第 14097页)
责任编辑 张彩丽 责任校对 李岩安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2011,39(23):14022,14097
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2011.23.185
(3)根据油茶生长适宜的生态条件分析,结合现有传统
种植面积,农户生产积极性等因素,贵州还有很大一部分适
宜发展油茶产业的县、市没有纳入国家的油茶产业发展规
划,使贵州适宜于油茶林种植的土地面积近 50%闲置,限制
了贵州油茶产业发展,减缓了农民脱贫致富的步伐。因此,
应考虑在油茶生态适宜区增加油茶产业发展重点县,加大政
府扶持力度,激发农民生产积极性,使种植油茶真正成为农
民致富的一种途径。
参考文献
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46 -78.
(上接第 14022页)
注:A.黑暗条件培养 15 d的茎段;B.光照条件下培养 28 d时出现了芽点;C.培养 40 d时形成绿色芽丛。
Note:A. Stem cultured in darkness for 15 days;B. Buds induction in light for 28 days;C. Green shoots formed after the induction for 40 days.
图 1 粘毛黄芩丛生芽诱导过程
Fig. 1 Induction process of Scutellaria viscidula Bunge shoots
表 1 不同浓度 6-BA和 IAA对幼茎诱导丛生芽的影响
Table 1 Effect of different concentrations of 6-BA and IAA on bulblets
induction of stems
培养基
Medium
幼茎段
Number
of young
stems∥个
平均丛生芽
诱导率
Average
induction
rate of
shoots∥%
平均芽
倍增数
Average
buds
increase
multiples∥个
MS +6-BA 1. 0 mg /L + IAA 0. 1 mg /L 30 65. 8 5. 1
MS +6-BA 1. 0 mg /L + IAA 0. 2 mg /L 30 80. 0 7. 2
MS +6-BA 1. 0 mg /L + IAA 0. 4 mg /L 30 52. 0 4. 2
MS +6-BA 1. 0 mg /L + IAA 0. 8 mg /L 30 39. 1 3. 5
MS +6-BA 2. 0 mg /L + IAA 0. 1 mg /L 30 83. 9 8. 0
MS +6-BA 2. 0 mg /L + IAA 0. 2 mg /L 30 94. 8 11. 6
MS +6-BA 2. 0 mg /L + IAA 0. 4 mg /L 30 63. 9 6. 3
MS +6-BA 2. 0 mg /L + IAA 0. 8 mg /L 30 56. 2 4. 7
表 2 不同 IAA和 IBA浓度对生根的影响
Table 2 Effect of different concentrations of IAA and IBA on roots in-
duction
培养基
Medium
外植体
Explants

平均
生根率
Average
rooting rate∥%
根生长
情况
Growth
of root
1 /2MS 30 19. 6 细长
1 /2 MS + IAA 0. 2 mg /L 30 62. 8 细长
1 /2 MS + IAA 0. 5 mg /L 30 97. 8 均匀生长
1 /2 MS + IAA 1. 0 mg /L 30 70. 9 粗而短
1 /2 MS + IBA 0. 2 mg /L 30 46. 3 细长
1 /2 MS + IBA 0. 5 mg /L 30 79. 5 均匀生长
1 /2 MS + IBA 1. 0 mg /L 30 50. 6 粗而短
2. 3 炼苗与移栽 当苗高 5. 0 cm以上,根长达 2. 5 cm以
上时,将瓶盖打开,置于室内锻炼 7 d后,用镊子取出生根苗,
洗去基部培养基,栽培于土壤中,土壤采用蛭石∶河砂∶腐叶土
=1∶2∶1的混合基质,成活率达 92. 3%。
3 讨论
在植物器官发生过程中,生长激素与细胞分裂素的浓度
比适合与否是影响组培的一个重要因素。一般诱导不定芽
的形成时,细胞分裂素与生长素的浓度比大于 1;而诱导不定
根发生只用生长素或配合使用较低浓度的细胞分裂素[5]。
这与该试验的研究结果是一致的。6 - BA 在诱导过程中起
着关键作用,而配合一定浓度的 IAA,芽诱导率进一步提高,
在较低浓度范围内,芽诱导率与 IAA 浓度呈正相关,但超出
一定的浓度范围,则会抑制芽的诱导和分化。因此,在诱导
芽时,应调节好细胞分裂素和生长素的配比[6]。
该研究通过对植物生长素、细胞分裂素及使用浓度的比
较选择,探索出一套高效的粘毛黄芩组培快繁技术。以带腋
芽的粘毛黄芩幼茎为外植体,在附加 6 - BA 2. 0 mg /L + IAA
0. 2mg /L的 MS 培养基上,诱导芽的效果最好;在附加 IAA
0. 5 mg /L的 1 /2MS培养基上,试管苗的生根效果最好。该
研究结果为粘毛黄芩种苗的种质保存、遗传转化奠立了基
础,同时为应用生物新技术培育粘毛黄芩优良品种及培育成
功的优良品种今后在生产上的克隆化快速繁殖和示范推广
提供了有效的技术手段。
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7904139 卷 23 期 马帅兵等 贵州省油茶的生态适宜性评价及种植区划研究