全 文 :书第 29 卷 第 4 期
2011 年 11 月
贵州师范大学学报(自然科学版)
Journal of Guizhou Normal University (Natural Sciences)
Vol. 29. No. 4
Nov 2011
文章编号:1004—5570(2011)04 - 0001 - 03
平卧菊三七茎段组织培养快速繁殖
*
宋锡全,吴晓英,朱书晟,任 茜,吴堂凤
(贵州师范大学 生命科学学院,贵州 贵阳 550001)
摘要:在平卧菊三七自然繁殖率偏低的情况下,探讨利用组织培养方法解决繁殖问题。主要利用诱导丛生不定
芽培养基培育形成试管苗,移栽成活,能进行大田栽培;同时还试验了 3 种培养基对茎段带菌液体培养生根生长
的影响,研究结果:3 种自来水带菌液体培养基对平卧菊三七带顶芽茎段培养长出须根系的条数为:配方 3 ﹥配
方 1 ﹥配方 2,诱导培养长出须根的长度和根直径的粗度依次为:配方 2 ﹥配方 1 ﹥配方 3。从观察移栽成活率
得出统计结果:配方 2 移栽 7d后,最先成活,长势快且茂盛。
关 键 词:平卧菊三七;组织培养;顶芽茎段培养;培养基;快速繁殖
中图分类号:RS567 文献标识码:A
The rapid propagation of tissue culture on Gynura Procumbens
SONG Xi-quan,WU Xiao-ying,ZHU Shu-sheng,REN Qian,WU Tang-feng
(School of Life Sciences ,Guizhou Normal University ,Guiyang,Guizhou 550001,China)
Abstract:Under the condition of the low propagation rate of gynura procumbens. Naturally,this paper
discusses how to solve the cultural problems by using the tissue culture. The author cultures the test
tube seeding which is living successfully by transformation mainly through the method of inducing un-
stable bushing buds,and the seeding can be grown in larger space,at the same time,the author also
tests the effect of three kinds of culture mediums on the living condition of the root of stem section liq-
uid with bacteria. The results are as following:Firstly,the comparing numbers of the roots of gynura
procumbens. With culturing the stem section of terminal bud grown by the three kinds of mineral water
with bacteria are shown:Formula 3 > Formula 1 > Formula 2,and the width comparison of the induced
beard root are shown:Formula 2 > Formula 1 > Formula 3. Secondly,the statistic result of success-
ful transforming growth by observation is that Formula 2 is the first one to live in seven days after trans-
formation,and is growing quickly and flourishingly.
Key words:gynura procumbens ;tissue culture ;terminal bud;stem section culture;culture medium;
rapid propagation
平卧菊三七[(Gynura procumbens(Lour.)
Merr.]分类上属于菊科[1](Asteraceae)中菊三七属
(Gynura Cass.)。菊三七属植物,我国有 10 种,主
要产于南部、西南部及东南部[2]。贵州有 4 种。平
1
* 收稿日期:2011 - 08 - 25
基金项目:贵州省自然科学基金资助项目[黔科合 J字[2007]2047 号];贵阳市白云区科技局白科技合同字(201013)。
作者简介:宋锡全(1954 -) ,男,教授,硕士生导师,研究方向:植物发育生物学,食用菌深层发酵和生物教学论。
DOI:10.16614/j.cnki.issn1004-5570.2011.04.001
卧菊三七全草入药,具止痛消肿、清热解毒功
效[3];用于牙痛、跌打伤痛[4]、咽喉肿痛、痈肿疮
疖,是民间一味常用的中草药。国内外学者已对菊
三七[Gynura、segetum(IJour.)Merr.]药用植物不
同部位外植体进行了诱导培养[5]。同时还进行了
一些化学成分的研究,从中分离得到生物碱和甾体
类化合物。为了充分利用其资源,又对该植物地下
部分的化学成分进行了进一步研究,从其乙醇提取
物中共分离鉴定了 11 个化合物[6]。经查阅相关研
究文献,到目前为止,我省对菊科药用植物的开发
利用只限于形态结构和资源考证的研究,缺乏组培
快繁技术。因此,很有必要对地方特有平卧菊三七
进行快速繁殖。这也对开发安全、高效的新型中药
提供了科学的基础资料。本实验用平卧菊三七的
茎段作离体培养和快速繁殖,已诱导出丛生不定芽
并发育形成试管苗,试管苗经过“炼苗处理”,移栽
成活。同时还试验了 3 种培养基对茎段带菌液体
培养生根生长的影响。
1 仪器和试剂
1. 1 仪器:高压蒸汽灭菌锅、电子天平、电磁炉、超
净工作台。
1. 2 试剂:75%酒精溶液、2%次氯酸钠溶液、2%
活性碳、无菌水、带菌水。
2 材料与方法
2. 1 材料:试验材料采自贵阳市白云区沙子哨,外
植体取带腋芽的茎段和带茎尖的茎段,用自来水冲
洗 2 小时后,在超净工作台上进行外植体的消毒处
理;带茎尖的茎段不做消毒处理。
2. 2 培养基:基本培养为 MS,根据不同的处理方
案添加不同的植物激素(或不添加植物激素)。
2. 2. 1 诱导丛生不定芽培养基
1 /2MS + 6 - BA1. 0mg /L + NAA0. 1mg /L + 3%
蔗糖 + 10%的琼脂 + pH5. 8。
2. 2. 2 继代培养基
添加 6 - BA0. 5mg /L + NAA0. 05mg /L + 活
性炭 2%的 MS培养基。
2. 2. 3 壮根壮苗培养基
添加 KT2. 0mg /L + 3%葡萄糖的 MS培养基。
2. 2. 4 带菌液体培养基
配方 1:MS +自来水;配方 2∶ 1 /2MS +自来水;
配方 3:自来水。
2. 3 外植体处理
2. 3. 1 预处理 在取材前 1 ~ 2 周,把母株置于
温室内培养,不要给它喷水。在接种前选择健壮无
病的当年生长的幼株剪下,置于 1 000mL 烧杯中,
然后放在水龙头下,用流动的自来水冲洗 20min,
尔后将平卧菊三七幼株用无菌水漂洗 3 次。
2. 3. 2 外植体表面灭菌操作方法 将预处理过
的幼株放置于烧杯中,倾入 75%的酒精使之浸没
过外植体,并轻晃以除去所附气泡,经过 15 ~ 30s
后,倾去酒精,用无菌水冲洗外植体 。接着再用
2%次氯酸钠溶液浸泡幼株 22 min,灭菌结束后,
倾出消毒液,再注入适量的无菌水,用无菌镊子搅
动数次,再将水倒掉,如此重复 3 ~ 4 次。然后把
消毒过的外植体滗干水后包在无菌的滤纸中,或放
在干燥灭过菌的培养皿里备用。
在接种前,先将所使用的器械(解剖刀、镊子、剪
刀等)用 75%的乙醇进行表面消毒,再将它们放在
酒精灯的火焰上灼烧,然后放在支架上冷却备用。
2. 3. 3 培养条件
切断已经灭菌的幼株茎,使之长 2 ~ 3cm,然后
保持极性接种到培养基上。培养温度 25 ~ 28℃,
每天用日光灯加光 10 ~ 12h,光照强度为 1 000 ~
1 600lx,定期观察茎段生长和分化状况。
2. 3. 4 试管苗和带菌苗管理
试管苗的管理:当试管苗高约 6 ~ 8cm 并生有
4 ~ 7 条 2cm左右长的新根时,即可进行移栽,基质
可采用经过灭菌处理的松针叶腐殖土。移栽前期,
必须经过“炼苗处理”。炼苗的措施包括透气锻
炼,脱除基质,空气湿度保持在 75% ~ 85%,遮光
率为 60%,环境温度控制在 18 ~ 22℃间,移栽后期
打开瓶盖炼苗 3 ~ 4 天。经 1 ~ 2 个月的管理,即可
定植于松针叶腐殖土中。管理期间天晴时每天喷
2 次水,阴天时每天喷 1 次水。在定植时不必施用
追肥。当小苗逐渐地适应外界环境后,可每隔 1 ~
2 周为其叶面喷施 1 /4 的 MS 培养基一次作为追
肥。平卧菊三七喜偏温高(28℃ ~ 35℃) ,怕低温,
最好将环境温度保持在 25 ~ 33℃之间。
茎段带菌植株的管理:将带茎尖的 7 ~ 13cm
茎段保持极性插入 3 个带菌液体培养基中,培养温
度为 25 ~ 31℃自然培养,培养 18d 后测量须根系
根长势情况,并观察须毛状侧根长势情况。尔后马
上移栽于松针叶腐殖土中,管理期间天晴时每天喷
2 次水,阴天时每天喷 1 次水。移栽 7d 后成活。
2
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50 天后可再次进行大田栽培。
3 结果与分析
3. 1 生长和分化情况
将迁地栽培的母株当年生长的幼苗剪成 2 ~
3cm 的茎段,接种于诱导丛生芽培养基上,经过 3
~ 5 周的培养后,基段上就萌发出新芽。当无根丛
生苗长到 2 ~ 3cm 时,将培养材料切成数丛,转移
到继代培养基上。待小苗长到 4 ~ 5cm 高时将其
切下,转移到壮根壮苗培养基上。再经过 6 ~ 7 周
的培养后,试管苗可达 6 ~ 8cm,并形成健壮的根
系。试管苗通过透气、控水、减肥、减光增光、降温
等“炼苗处理”措施,待它们逐渐地适应外界环境,
即可进行移栽。移栽后再经过 1 ~ 2 月的管理,可
较好地定植于松针叶腐殖土中,即移栽成活。
3. 2 3 种带菌液体培养基对茎段带菌植株生长的
影响
茎段带菌植株在 3 种不同培养基上的生根生
长情况见表 1。
表 1 3 种自来水培养基对茎段植株生根生长的情况
Tab. 1 The growing condition of the stem section plant affected by the three kinds of mineral water culture medium
培养基
第 1 株 第 2 株 第 3 株 第 4 株 第 5 株 第 6 株 总平均数
根数 /
条
根长
/cm
根数 /
条
根长
/cm
根数 /
条
根长
/cm
根数 /
条
根长
/cm
根数 /
条
根长
/cm
根数 /
条
根长
/cm
每株根
数(条)
每株根
长(cm)
配方 1 12 6. 8 4 9. 7 19 4. 2 14 5. 2 17 5. 4 33 5. 8 16. 5 6. 0
配方 2 13 8. 2 9 8. 8 11 8. 4 11 8. 5
配方 3 9 2. 5 18 7. 3 35 6. 6 20. 7 5. 5
须毛状
侧根长
势情况
配方 1 共培养 6 株,只有第二株长出须毛状侧根 16 条。根直径 0. 5 ~ 1mm;配方 2 共培养 3 株,除第二株外,第
一株和第三株均长出须毛状侧根 5 条。根直径 0. 7 ~ 1. 5mm;配方 3 共培养 3 株,只有第三株长出须毛状侧根 6
条。根直径 0. 4 ~ 0. 8mm。
从表 1 分析以及结合移栽长势观察得出研究
结果:3 种自来水带菌液体培养基对平卧菊三七带
顶芽茎段培养长出须根系的条数为:配方 3 ﹥配方
1 ﹥配方 2,诱导培养长出须根的长度和根直径的
粗度依次为:配方 2 ﹥配方 1 ﹥配方 3。从观察移
栽成活率得出统计结果:配方 2 移栽 7d后,最先成
活,长势快且茂盛。从须毛状侧根长出条数来看,
培养基配方依次为:配方 1 ﹥配方 3 ﹥配方 2。
3. 3 活性炭对平卧菊三七茎段培养的影响
平卧菊三七在茎段培养过程中,经过 3 ~ 4 周
的培养,有近 8%的茎段变褐老化。解除变褐的措
施是:首先在培养基中加入 2%的活性炭,茎段经
过 4 ~ 5 周的培养,茎段变褐老化有所下降。其次
将茎段正向插入培养基中,出现明显褐变,而将茎
段倒向插入,则褐变明显减少,其原因尚不清楚。
但要真正解决变褐老化问题,有待于进一步研究。
利用平卧菊三七茎、节等为外植体,用组织培
养的方法能快速大量繁殖试管苗,是解决种苗的有
效途径之一,但易受采源限制,同时摘除植物的茎、
节、新生苗后会影响植物的生长,因此在进行平卧
菊三七组培时,还应加强资源研究和基础研究。首
先要大力开展菊三七属植物资源的保护工作,采用
就地保护和迁地保护;其次要抓植物生理生化和分
子生物学的研究;再其次还可以通过细胞培养产生
次生代谢产物的方法,直接生产药用活性成分。
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