全 文 :国 土 与 自 然 资 源 研 究
· 84 · TERRITORY & NATURAL RESOURCES STUDY 2010 No.4
文章编号:1003-7853(2010)04-0084-02 中图分类号: S353 文献标识码:B
翻白草组织培养及无性系建立的研究
高 慧,李 恬,李 爽,张冬艳,姜长阳 **(辽宁师范大学生命科学学院 辽宁大连 1160290)
摘要: 以翻白草的花轴为材料, 进行了愈伤组织诱导和分化, 试管苗的移栽和移植的研究, 建立起翻白草的无性系。 结果证明:MS+
BA0.6mg·L-1+2,4-D1.2 mg·L-1-1.6 mg·L-1 是花轴愈伤组织诱导培养的理想培养基;1/2MS 或 MS+AgNO30.5mg·L-1+BA0.5mg·L-1+
NAA0.1mg·L-1的培养基是愈伤组织分化培养的理想培养基;MS+NAA0.1 mg·L-1+IAA0.2 mg·L-1-0.3 mg·L-1的培养基是生根培养的
理想培养基;在温室的营养钵中试管苗移栽成活率为 95.75%;移植到山坡上的试管苗保持了翻白草的生物学性状,并出现了根系发达、
生长旺盛的特点。
关键词: 翻白草; 组织培养; 无性系
Tissue Culture and Establishment of Asexual line of Potentilla discolor
GAO Hui,LI Tian,LI Shuang,ZHANG Dong-yan,J IANG Chang-yang* (College of Life Science, Liaoning Normal University, Dalian
1160290, China)
Abstract: The asexual line of Potentilla discolor was established by the studies on the induction and differentiation of callus and the trans-
planting of tube seedlings of rachis. The results showed that the ideal medium for induction and differentiation of callus was MS+BA0.6mg·L-
1+2,4-D1.2mg·L-1-1.6mg·L-1 and MS(1/2MS)+ AgNO30.5mg·L-1 +BA0.5mg·L-1+NAA0.1mg·L-1 respectively, the ideal medium for rooting was
MS+NAA0.1 mg·L-1+IAA0.2 mg·L-1-0.3 mg·L-1. The survival rate of transplanting to the culture pans was 95.75% in the glasshouse. The
tube seedlings transplanted to the hill kept the botanic characters with flourishing roots.
Key words: Potentilla discolor; tissue culture; Clone
翻白草(Potentilla discolor)又叫翻白委陵菜、鸡腿儿、湖鸡
腿、独脚草等,属于蔷薇科、委陵菜属,多年生草本植物。 生长于
草甸、干山坡、路旁草地等处,我国很多地区有分布 [1-2]。 翻白草
全草含延胡索酸、没食子酸、槲皮素等成分,根含水解鞣质、缩合
鞣质和黄铜等成分。 全草均可入药,具有清热解毒、凉血止血等
功效,能治肺热咳嗽、泻痢、疟疾、咳血、吐血、便血、痈肿疮毒、结
核等疾病 [3-4]。嫩苗可做野菜食用。由于翻白草具有重要的药用、
食用价值,多年来人们一直进行大量的采挖,加之近年来生存环
境的不断破坏,使野生翻白草的数量和分布越来越少,在大连郊
区,翻白草几乎绝迹。 为了对这种植物进行保护,我们对翻白草
进行了组织培养和无性系建立的研究。
1 材料与方法
1. 1 材料及来源
以大连市甘井子区岔鞍山山坡上翻白草为材料。
1. 2 材料灭菌
5 月下旬至 6 月上旬, 在山坡上选择生长非常旺盛的翻白
草,当刚刚抽出嫩花轴时,向包括花轴在内的地上部喷洒 4 mg·
L-1的青霉素溶液(连续浇灌 2 次,间隔 12 h),24 h 后,将用青霉
素处理过的植株花轴采回实验室, 剪成长 4cm 左右的花轴段
后,放到 **** 瓶中,用自来水振荡洗涤 2 次,再用 0.01%的安利
液洗涤 3 次,接着用无菌水振荡洗涤 1 次,之后转到超净台上,
立刻用 75%的乙醇灭菌 10 s 左右后,迅速用无菌水漂洗 2 次,再
向瓶内倒入 0.025 %的 HgCl2 溶液反复振荡灭菌约 15 min 后,
立刻用无菌水漂洗 5 次,即获得无菌材料。
1.3 培养条件
以 MS、1/2 MS、White 为基本培养基,附加不同浓度的细胞
分裂素 BA 和生长素 IAA、NAA、IBA、2,4-D; 愈伤组织诱导和
分化培养基加蔗糖 30 g·L-1,生根培养基加蔗糖 15 g·L-1,其他
培养基加蔗糖 30 g·L-1;培养基 pH5.8-6.0;培养温度26℃;固体
培养基的胨力强度 220 g·cm2-1[5];愈伤组织的诱导进行暗培养,其
它均进行光照培养,光照时间 12 h·d-1,光照强度 3000 Lx。
1. 4 试验方法
1. 4. 1 不同浓度的生长素对愈伤组织诱导的影响
在超净台的无菌培养皿中,将无菌嫩花轴切成长约 0.2cm 左
右的花轴段,接种在以 MS BA 0.6mg·L-1 为基本培养基,附加不
同浓度 IBA、IAA 和 2,4-D 的培养基上, 进行嫩花轴愈伤组织的
诱导培养。 愈伤组织诱导试验重复了 4 次,每种处理接种 100 个
材料。
1. 4. 2 愈伤组织的继代培养试验
把培养了 70 d 的黄色颗粒状愈伤组织分成独立的颗粒后,接
种到愈伤组织诱导营养成分不变的培养基上,进行愈伤组织的继
代培养。 愈伤组织的继代培养试验重复了 3 次,每次继代 4 代,每
种处理接种 100 个愈伤组织颗粒。
1. 4. 3 愈伤组织的分化培养试验
把上述培养的愈伤组织分为独立的颗粒后, 接种到以 MS+
AgNO30.5mg·L-1+BA0.5mg·L-1+NAA0.1mg·L-1 和 1/2MS+Ag-
NO30.5mg·L-1+BA0.5mg·L-1+ NAA0.1mg·L-1 这两种培养基上,
放到以下三种条件下进行进行愈伤组织的分化培养:(1)无光、恒
温 26℃;(2)人工光照 3000Lx、每日光照 12h、恒温 26℃;(3)室内
自然光(3000-4600 Lx)、温度 18℃以上。 愈伤组织的分化培养试
验重复了 3 次,每种处理接种 100 个愈伤组织颗粒。
1. 4. 4 不同培养基对生根的影响试验
把培养的不定芽从基部切下, 接种到以 MS 为基本培养基,
附加不同浓度的 NAA、IAA、IBA 组合的生根培养基上进行生根
培养。 生根培养试验重复了 4 次,每种处理接种 100 个材料。
1. 4. 5 试管苗的移栽与移植
把具有生根试管苗的培养瓶打开,放在温室中光照较强的地
方炼苗 3-4 d 后,把试管苗取出,在 20℃以上的清水中洗净根部
DOI:10.16202/j.cnki.tnrs.2010.04.008
附着物,移栽到上面铺着一层约 5 cm 厚河沙、下面为肥沃园土
的营养钵中。 移栽的前 12 d 保持没有直射光、湿度 90%以上的
环境。 移栽试验重复了 3 次,每次移栽 400 株试管苗。
把在营养钵中移栽成活的试管苗,在 5 月上、中旬移植到大
连甘井子区的山坡上。移植试验重复了 2 次,每次移植 600 株试
管苗。
2 结果
2. 1 不同浓度的生长素对愈伤组织诱导的影响
接种后 70d 统计,结果见表 1。 由表可见,附加不同浓度的
IBA,不能诱导形成愈伤组织;附加不同浓度的 IAA 和 2,4-D 均
能诱导形成愈伤组织;但是,从愈伤组织的诱导率和长势看,附
加不同浓度 2,4-D 的培养基上诱导的愈伤组织明显的好于附
加不同浓度的 IAA 的培养基, 尤其是 2,4-D 的含量为 1.2 mg·
L-1和 1.6mg·L-1时,不仅愈伤组织的诱导率在 90%左右,而且所
诱导的愈伤组织长势好。 观察表明,在 2,4-D 的含量为 1.2 mg·
L-1 和 1.6mg·L-1 两种培养基上,20d 左右可见在茎段的两端切
口处形成无色透明的愈伤组织。 后来,随着愈伤组织的生长,有
的培养茎段变成了哑铃状, 其愈伤组织也生长为不规则的颗粒
状,并且颜色也在逐渐变化。 培养到 70 d 时,形成的愈伤组织就
会形成由许多黄色颗粒组成的愈伤组织。 以上结果说明:MS+
BA0.6mg·L-1+2,4-D1.2 mg·L-1-1.6 mg·L-1 这一培养基是翻白
草嫩花轴愈伤组织诱导生长培养的理想培养基。
表 1 不同浓度的生长素对愈伤组织分化的影响
注:++长势较好;+长势一般;- 不生长。
2. 2愈伤组织的继代培养试验
继代培养的结果证明:颗粒状愈伤组织生长速度加快,生长
周期为 50d,所培养的愈伤组织呈黄色的颗粒状,但其愈伤组织
颗粒长得小而均匀,1 个培养颗粒经过 1 个培养周期的培养,平
均能增殖 14.8 个颗粒。
2. 3 愈伤组织的分化培养试验
试验结果证明:在无光、恒温的条件下,培养的愈伤组织不分
化;在其他 2 种条件下,培养的愈伤组织均可分化,但在人工光
照、每天光照 12 h 条件下其分化的效果好于自然光、变温的条件。
在人工光照、每天光照 12 h 条件下,培养 10 d 左右可见分化出不
定芽,培养到 45 d 时,平均分化率为 94%。 分化的不定芽具有长
1-2 cm 的叶片 4-6 个,生长较旺盛。 而在自然光、变温的条件下
培养 10 d 左右, 培养的愈伤组织就会变成灰绿色, 培养到 45 d
时,约半数的愈伤组织可分化出不定芽,另外一部分会死亡。 不论
在哪种条件下,两种培养基上的培养结果基本一致。 上述结果说
明:在无光、恒温 26℃的条件下,MS+AgNO30.5mg·L-1+BA0.5mg·
L-1+NAA0.1mg·L-1 和 1/2MS+AgNO30.5mg·L-1+BA0.5mg·L-1+
NAA0.1 mg·L-1这两种培养基是翻白草愈伤组织分化培养的理想
培养基。
2. 4 不同培养基对生根的影响试验
培养到 30d 时统计证明:MS+NAA0.1 mg·L-1+IAA0.2 mg·L-
1和 MS+NAA0.1 mg·L-1+IAA0.3 mg·L-1两种培养基的生根效果
较为理想,不仅生根率达到了 92%以上,而且平均每株试管苗的
生根数为 7 条左右。 观察还表明,在这两种培养基上培养 6d 时可
见出现根原基,培 15d 时大部分培养材料都生根,并开始快速生
长。培养到 30 时,就会培养成具有 6-9 个叶片、根系发达、生长旺
盛的试管苗。 生根试验结果证明:上述两种培养基翻白草生根培
养的理想培养基。
表 2 不同培养基对生根的影响
注:++长势较好;+长势一般;- 不生长。
2. 5 试管苗的移栽与移植
移栽 20 d 后统计证明: 平均移栽成活率为 95.75%。 观察表
明,移栽 14 d 左右可见成活并开始生长。
移植 40 d 后统计证明:移植成活率为 99.7%。 观察还表明,移
植的试管苗初期生长较慢,两个月左右开始迅速生长,并且株型
整齐一致,当年正常开花结实,并保持了野生翻白草的生物学特
征。 与野生翻白草相比,试管苗出现了须根增加 0.5-1 倍、生长旺
盛、翌年春天发芽早 5 d 左右的特点。
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高慧等 翻白草组织培养及无性系建立的研究 · 85 ·
3 讨论
目前已多有委陵菜组织培养研究的报道 [6-9],但迄今未见翻
白草嫩花轴组织培养及无性系建立研究的报道。 本研究以翻白
草的嫩花轴为材料,成功的建立起无性系,为翻白草的物种保
护提供了可能。
在本研究中, 颗粒状愈伤组织经过 50d 的继代培养, 1 个
愈伤组织颗粒能增殖 14.8 个颗粒。按照这个速度增殖,1 年能繁
殖出 14.87.3 个后代。 这种繁殖速度相当快,除掉各种不利影响
因子,也能繁殖出大量的试管苗。
在进行愈伤组织分化培养试验中, 在无光条件下不分化,
而在人工光照的条件下不仅能分化,而且分化率较高。 这说明
虽然培养基中已含一定浓度的细胞分裂素和生长素,但光照可
促进合成天然生长素,这对愈伤组织分化是非常必要的。 这种
结果与姜长阳等在蕨菜的愈伤组织分化培养所观察的结果一
致[9]。
参考文献:
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学出版社,1980:291
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[3]韩全忠,王正兴主编.大连地区植物志(上册)[M].大连:大连理工大学出版
社,1988:335-336
[4]南京中医药大学编著.中草药大辞典(下册)[M].上海:上海科学技术出版
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[6]何雯婷,侯岁稳,王崇英.华西委陵菜的组织培养与快速繁殖[J].植物生理
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[8]沈宁东,韦梅琴,马国良,李宁,汤青川,李军乔.蕨麻组织培养的研究[J].北
方园艺,2008,(5):185-187
[9]姜长阳,宁淑香,于淼,王宇,宋丽秀.蕨菜愈伤组织高效再生体系的建立
[J].园艺学报,2003,38(3):343-345
作者简介:高慧,女,从事植物技术研究
(2010-04-07 收稿 袁海峰编辑)
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国 土 与 自 然 资 源 研 究
· 86 · TERRITORY & NATURAL RESOURCES STUDY 2010 No.4
文章编号:1003-7853(2010)04-0086-02 中图分类号:Q949.36 文献标识码:A
基金项目: 国家自然科学基金项目(30760043)
云南石林县的蕨类植物资源及其保护利用
陈自然 1,翟书华 2,张光飞 3,苏文华 3 (1.云南省林业调查规划院,云南昆明650021; .昆明学院生命科学与技术系,云
南昆明650031;3.云南大学生态学与地植物学研究所,云南昆明650091)
摘要: 在野外实地调查、标本采集、标本鉴定和文献资料整理的基础上,对云南石林县的蕨类植物资源进行研究。目前,共知有蕨类植物
30 科,57 属,112 种(包括变种和变型),其中有国家珍稀濒危保护蕨类植物 2 种。按照用途将这些植物划分为药用、观赏、食用、指示、化
工原料、饲料和绿肥 6 种类型,分析了保护利用蕨类植物资源的必要性, 并对如何保护和开发利用云南石林县的蕨类植物资源提出了
建议。
关键词: 蕨类植物; 植物资源; 保护利用; 云南石林
The Protection and Utilization of Pteridophytic Resources in Shilin Region ,Yunnan
CHEN Zi-rang et al (1.Yunnan Institute of Forest Inventory and Planning,Yunnaa Kunming 650021,China; 2.Life Science and Technology
Department,Kunming University,Yunnan Kunming 650031,China; 3.Institute of Ecology and Geobotany,Yunnau University,Yunnan Kun-
ming 650091,China)
Abstract: This paper deals with the pteridophytic resources from the Shilin of Yunnan,based on field investigation,sample collecting and lit-
erature review,the studies are carried out.It is now known that there are 112 species (including transformed varieties and forms)of pterido-
phytes,which belong to 57 genera and 30 families,from the Shilin of Yunnan. 2 specie is rare and endangered pteridophyte of national key
preserving. Through the basic use of the pteridophytes,they can be classified into 6 types:medicinal pteridophytic resources,ornamental pteri-
dophytes,edible pteridophytic resources,indicator pteridophytic resources,chemical industrial-raw material pteridophytic resources,forage and
green manure pteridophytic resources etc.The necessity of protection and utilization of pteridophytic resources were analyzed.And the sugges-
tions for protecting, developing and utilizing the wild plant resources in Shilin of Yunnan were proposed.
Key words: pteridophytes; plant resources; Protection and utilization; Shilin of Yunnan
蕨类植物又称羊齿植物,是植物界的一个重要组成部分,它
既是高等的孢子植物,又是原始的维管束植物。尽管它们没有鲜
艳的花朵,但以其独特的外形和翠绿欲滴的颜色与众不同,素有
“无花之美”之称。 可共利用的蕨类植物资源还大量深藏于森林
中,已开发利用的仅占很少的一部分。 因此,蕨类植物资源的开
发和利用有着广阔的前景。
云南省石林彝族自治县境内是典型的喀斯特地貌地形,有
云南石林国家重点风景名胜区、圭山国家森林公园,是世界地质
公园和世界自然文化遗产区域。 由于地质结构的特殊性和长期人
为活动的影响,全县范围已呈现出森林制备退化、石漠化加剧、水
旱灾害突出等现状。 这种现状严重制约着石林县经济可持续发
展,直接影响了农业产业结构调整和农民增收、旅游竞争力的提
升及石林经济的跨越式发展。 因此,研究该地区的资源植物对当
地的经济发展和生态环境保护都具有科学的参考价值。