全 文 :Cistanche Hoffm.et Link , Fl.Port.1:319.tab.63.
1809.
本属约有 20余种 , 分布于欧 、亚洲温暖的干燥地区 ,
自欧洲的伊比利亚半岛 , 经非洲北部 、亚洲的阿伯半岛 、
伊朗 、阿富汗 、巴基斯坦 、印度北部 , 到我国西北部 、前苏
联中亚地区和蒙古。我国有 5 种 , 分布于内蒙古 、宁夏 、
甘肃 、青海以及新疆等地。
1 沙苁蓉
Cistanche sinensis Beck in Engler , Pflanzenr.IV.261
(Heft 96):38.1930.Parasitic on Ammopiptanthus mongolicus
(Maxim.)Cheng , Caragana tibetica Komar., Potaninia mon-
golica Maxim., Salsola passerina Bunge , Tetraena mongolica
Maxim.and Zygophyllum xanthoxylum(Bunge)Maxim.
2 兰州肉苁蓉
Cistanche lanzhouensis Z.Y.Zhang , Bull.Bot.Res.4
(4):114.fig.1-6.1984.----Cistanche ningxiaensis
D.Z.Ma &J.A.Duan in Acta Bot.Bor.-Occid.Sin.13
(1):75.1993.
Slopes;Gansu , S Nei Mongol , Ningxia(S and EMongoli-
a).
3 管花肉苁蓉
Cistanche mongolica Beck in Engler , Pflanzenr.IV.261
(Heft 96):34.1930.
Sandy places;ca.1200 m.S Xinjiang(Afghanistan , In-
dia , Kazakstan , Kyrgyzstan , Pakistan , Tajikistan , Turk-
menistan , Uzbekistan;SW Asia).
4 肉苁蓉
Cistanche deserticola Ma , Acta Sci.Nat.Univ.Intramon-
gol.1960(1):63.fig.1.1960.
Sandy places;200-1200 m.Gansu , Nei Mongol , Ningx-
ia , Xinjiang(Mongolia).
5 沙苁蓉
Cistanche salsa (C.A.Mey)Beck in Engler &Prantl ,
Nat.Pflanzenfam.4(3b):129.1895 Slopes;700-2700 m.
Gansu , Nei Mongol , Qinghai , Xinjiang (Kazakstan , Kyrgyzs-
tan , Mongolia , Tajikistan , Turkmenistan , Uzbekistan);SW A-
sia.
Parasitic on species of the Chenopodiaceae.
收稿日期:2000-08-28
菘蓝下胚轴组织培养研究
陈 薇1 , 杜利云2 , 寸守铣1 , 赵丰萍1(1.云南省农科院生物技术研究所 ,昆明 650011;2.云南省药物检验所 ,昆明 650011)
摘要:以菘蓝下胚轴为实验材料 , 分析比较了 5种植物激素 2.4-D、NAA、6-BA、ZT、KT、对其愈伤组织的诱导和分化
的影响。经方差分析 ,在这 5 种激素中 ,生长素 2.4-D、NAA对下胚轴愈伤组织的诱导和分化影响极大 , 达到极显著
水平 , 并决定下胚轴脱分化及再分化的趋势 , 而细胞分裂素 6-BA、ZT、KT 对其诱导和分化影响较小 , 未达到显著水
平 ,生长素与细胞分裂素之间的互作也未达到显著水平 。实验还确定了菘蓝下胚轴愈伤组织诱导与分化的最佳激素
配比。
关键词:菘蓝(板兰根);组织培养
中图分类号:R285.5 文献标识码:B 文章编号:1006-0111(2000)04-0337-03
菘蓝(Isatic indigotica)属十字花科菘蓝属二年生植
物 ,俗称板兰根 ,具有清热解毒 、凉血 、止血之功效 , 对多
种细菌性 、病毒性疾病如流感 、流脑 、肺炎 、肝炎等有良好
的预防和治疗效果 , 是我国传统常用中药材之一 。板兰
根含有多种氨基酸 、谷甾醇 、靛青 、靛玉红等多种药用成
分。菘蓝同时也是一种油料作物 ,其种子含有油酸 、亚油
酸等多种脂肪酸 ,而且其农艺性状好 , 抗病力强 , 在作物
育种中有良好的应用前景。但目前国内外有关菘蓝组织
培养的报道较少。本文以菘蓝下胚轴为实验材料 , 对其
愈伤组织的诱导和分化作了较为详细的研究 , 为运用生
物技术进一步开发和利用这一植物资源提供依据。
1 材料和方法
1.1 材料及来源
菘蓝种子由中国农科院油料所提供。
1.2 培养基
以MS 为基本培养基 , 附加不同激素及 3%蔗糖和
0.8%琼脂粉 , pH5.8
1.3 愈伤组织诱导
菘蓝种子经常规表面灭菌后 ,接入无激素 MS 培养
基中 , 培养 7天后 , 切取中上部下胚轴 ,将其切成 3-5mm
的小段 , 接入附加不同激素比例的培养基中。 培养物置
温度 26℃(+2℃),连续散光照射的培养箱中 , 培养 25 天
后 , 统计其愈伤组织的诱导率 , 数据经转换后 , 进行方差
分析。
1.4 植株再生
诱导的愈伤组织转入分化培养基中 , 诱导分化再生
337药学实践杂志 2000 年第 18卷第 5 期
植株。当再生的无根苗长至 3-4cm 时 , 将其切下 , 转移
至附加 IAA 0.2 mg/ L的1/ 2MS 生根培养基中 , 诱导生根。
具根的完整再生植株移栽到珍珠岩和沙土各半的栽培基
质中 , 炼苗 2周 , 然后移栽到土壤中 ,按常规方法管理。
2 结果和讨论
2.1 不同激素对菘蓝下胚轴愈伤组织诱导的影响
表 1 不同外源激素对菘蓝下胚轴愈伤组织诱导的影响
激素组合
Matching of hormone
生长素(mg/ L)
Growth hormone
细胞分裂素(mg/ L)
Mitosin
2.4-D NAA 6-BA 2T KT
接种总数
No.of explants
愈伤组织
Calli
诱导率(%)
Inducing rate
生长量
Growth
分化率(%)
Different ing rate
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
0.5 - 1.0 - - 99 96.2 96.2 91.5 +++ 0.0
0.5 - - 1.0 - 67 100.0 90.5 100.0 +++ 0.0
0.5 - - - 1.0 74 96.4 91.7 100.0 ++++ 0.0
1.0 - 1.0 - - 78 82.7 71.4 81.5 +++ 0.0
1.0 - - 1.0 - 70 66.7 87.0 78.3 ++++ 0.0
1.0 - - - 1.0 104 65.5 71.8 80.7 ++++ 0.0
- 0.5 1.0 - - 87 89.7 96.6 72.4 ++ 75.6
- 0.5 - 1.0 - 76 87.5 100.0 92.7 + 67.3
- 0.5 - - 1.0 84 100.0 95.8 100.0 ++ 77.8
- 1.0 1.0 - - 73 75.0 100.0 100.0 + 60.5
- 1.0 - 1.0 - 70 100.0 87.8 81.1 + 74.8
- 1.0 - - 1.0 89 86.5 88.4 73.0 ++ 63.5
注:+表示愈伤组织生长量多少
表 2 方差分析表
变异来源
variance source
自由度
df
平方和
SS
均方
MS
F值 F0.01
总变异 Total variance 35 4988.13
生长素 Growth hormone 3 2012.57 670.86 7.4** 4.72
细胞分裂素 Mitosin 2 35.69 17.85 0.2 5.61
生长素×细胞分裂素 Growth hormone×mitosin 6 778.51 129.75 1.44 3.67
误差 Error 24 2161.36 90.06
注:表 2中数据已经过转换
菘蓝下胚轴在接种 15天后 , 就能脱分化长出愈伤组
织。首先在切口处长出愈伤组织 , 并逐步向外植体中部
扩展 , 直至整个外植体表面均形成愈伤组织。经诱导产
生的愈伤组织有三种类型:Ⅰ 类愈伤组织黄色 , 结构致
密 ,表面较为光滑 , 质地较硬;Ⅱ类愈伤组织乳白色 , 结构
松软 ,细腻 , 这两类愈伤组织不同程度伴生有白色毛状
物;Ⅲ类愈伤组织淡黄色 , 结构疏松 , 表面粗糙 , 颗粒较
大 ,但愈伤组织类型与外该项目由云南省重点开放实验
室基金资助源激素种类无明显相关性。
由表 1中数据可以看出 , 在含 2.4-D、NAA 、6-BA、
ZT、KT 等 5 种激素组合的培养基中 , 菘蓝下胚轴出愈率
均在 50%以上 , 平均为 92.3%, 最高为 100.0%, 这说明
菘蓝下胚轴极易在人工合成的培养基上脱分化形成愈伤
组织 ,但不同的激素种类和浓度对下胚轴诱导作用有显
著差异。方差分析结果表明(见表 2):在生长素和细胞
分裂素两大处理因素中 , 生长素对下胚轴诱导作用最为
显著 ,已达到极显著水平 , 而细胞分裂素以及生长素与细
胞分裂素之间的互作效应对下胚轴诱导作用却不显著 ,
这说明 , 在菘蓝下胚轴脱分化过程中 , 生长素 2.4-D、
NAA起着十分重要的作用 , 但它们对愈伤组织诱导 、生
长和分化的影响却不相同:首先 2.4-D浓度对愈伤组织
诱导率有显著影响 , 经 T值测验(见表 3), 高浓度 2.4-D
对下胚轴诱导率显著低于低浓度 2.4-D 的诱导率 , 但
NAA浓度高低对愈伤组织诱导率的影响却不显著;其次
在实验中 , 能普遍观察到 ,凡附加 2.4-D的培养基中 , 愈
伤组织数量多 , 生长快 ,而附加 NAA 的培养基 , 愈伤组织
数量明显减少 , 前者可为后者 4-5 倍 ,甚至更多 ,而且由
2.4-D诱导出的愈伤组织即使有光线的刺激作用 ,愈伤
组织只能转为绿色 , 但不能分化出再生植株 , 而在 NAA
诱导作用下 , 下胚轴脱分化后 , 只长出少量愈伤组织 , 便
迅速分化出大量不定芽及再生植株 ,这种现象即使在黑
暗条件下也会发生。在同时含有 2.4-D、NAA的培养基
中 , 下胚轴脱分化后 , 均生长出大量愈伤组织 , 但始终未
能直接分化出不定芽和再生植株 , 诱导出的愈伤组织需
转移到分化培养基中才能分化出不定芽和再生植株。这
充分说明 2.4-D促进菘蓝下胚轴脱分化及愈伤组织生
长 , 抑制愈伤组织分化 ,而 NAA作用却相反 , 促进愈伤组
织分化。
338 The Journal of Pharmaceutical Practice Vol.18 2000 No.5
由于菘蓝下胚轴对外源激素的反应不同 , 在实际应
用时 ,应根据需要不同 ,选择不同的外源激素 , 若以诱导
愈伤组织为目的 , 生长素 2.4-D 适宜浓度为 0.2-0.5
mg/ L, 细胞分裂素适宜浓度为 1.0 mg/L;若以获得再生
植株为目的 , 则生长素 NAA 适宜浓度为 0.5 mg/ L, 而细
胞分裂素适宜浓度为 1.0 mg/ L。由于三种细胞分裂素对
下胚轴愈伤组织诱导和再生影响差别不大 , 可以任意选
择一种 , 从经济角度讲 ,选择 6-BA 为宜。
表 3 两种生长素对菘蓝下胚轴愈伤组织诱导率的影响
激素组合
Hormne matching
生长素(mg/ L
Growth hormone
分裂素(mg/ L)
Mitosin
2.4-D NAA 6-BA ZT KT
愈伤组织平均诱导率(%)
mean of calli
inductivity
差异显著性
Significance
of diff erence
- 0.5 - - 1.0 99.6 a
0.5 - - 1.0 - 99.0 a
0.5 - - - 1.0 97.4 a
- 1.0 1.0 - - 97.0 a
- 0.5 - 1.0 - 95.6 a
0.5 - 1.0 - - 94.8 a
- 1.0 - 1.0 - 92.9 a
- 0.5 1.0 - - 88.0 a
- 1.0 - - 1.0 84.5 a
1.0 - 1.0 - - 72.7 b
1.0 - - 1.0 - 70.9 b
1.0 - - - 1.0 68.4 b
注:愈伤组织诱导率为 4次重复平均值
2.2 愈伤组织分化和植株再生途径
菘蓝下胚轴脱分化形成愈伤组织后 , 可以从两条途
径形成再生植株。一条途径是愈伤组织经不定芽途径再
生植株 ,实验中获得的再生植株绝大多数是通过这一途
径得到的。由上面分析可以看出 , 下胚轴脱分化后再生
植株有两种方式:一种方式是脱分化后无需转入分化培
养基 ,直接获取再生植株;另一种方式是愈伤组织需转入
分化培养基 ,间接获得再生植株 , 这两种方式与下胚轴脱
分化时使用的生长素种类有密切的关系。
除不定芽途径外 , 胚状体发生途径是获取再生植株
的另一有效途径。实验中 , 已观察到在附加 2.4-D 的诱
导培养基中 , 有少量胚状体发生 ,目前有关菘蓝下胚轴胚
状体发生途径以及影响因素 ,正在进一步研究中。
外源激素对外植体脱分化和再分化形态建成的影
响 , 在许多论著中均有论述 , 尤其是 2.4-D对外植体脱
分化 、再分化及胚状体发生影响极大 , 2.4-D一般促进
外植体脱分化 , 促进愈伤组织生长 , 抑制不定芽分化 , 本
次实验结果也证实这一规律 。 收稿日期:2000-08-28
《药学进展》杂志征订 、征稿启事
《药学进展》杂志为综合性药学信息刊物 ,由中国药科大学主办 ,国内外公开发行。主要栏目有:
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二 、计算机与药学 介绍计算机技术在药学各领域的应用和发展及国外药学网上资料。
三 、药事管理 介绍国内外有关药品管理的法规 、措施 、经验及实施状况。
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各方面。
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反应作一综合介绍 ,以供临床医师了解和使用。
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339药学实践杂志 2000 年第 18卷第 5 期