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药食兼用植物白苞蒿茎段的组培快繁途径



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班加骏,刘 洋,李 程,等. 药食兼用植物白苞蒿茎段的组培快繁途径[J]. 江苏农业科学,2016,44(3) :69 - 71.
doi:10. 15889 / j. issn. 1002 - 1302. 2016. 03. 017
药食兼用植物白苞蒿茎段的组培快繁途径
班加骏1,刘 洋2,李 程1,李保国2,齐国辉2,顾玉红1,舒荣志3,顾仁菲1
(1.河北农业大学生命科学学院,河北保定 071000;2.河北农业大学林学院,河北保定 071000;
3.河北农业大学现代科技学院,河北保定 071000)
摘要:为缩短白苞蒿的繁殖周期、提高增殖系数,以白苞蒿带芽茎段为外植体,运用组织培养技术,从培养基的配
方、生根方法、移栽等环节进行优化,建立周期短、繁殖系数高的 2 条快速繁殖途径:途径一,在 MS + 6 - BA 2 mg /L +
NAA 0. 5 mg /L + GA 0. 5 mg /L上初代培养 20 d,在MS + 6 - BA 1 mg /L上继代培养 10 d,在MS + NAA 1 mg /L或MS +
6 - BA 1 mg /L + NAA 1 mg /L + GA 0. 5 mg /L上生根培养 7 d,将生根组培苗移栽到湿沙中在培养箱内培养 2 d后,移
栽到大田荫棚中 7 d的成活率为 100%;途径二,继代培养后的茎段用诱导生根的试剂处理,扦插到湿沙中,在培养箱
内培养 10 d,生根率为 90%,移栽到大田中,成活率为 100%。2 条快繁途径的繁殖周期为 1. 5 ~ 2. 0 个月,茎段增殖系
数为 6,成活率为 100%。
关键词:白苞蒿;茎段;组织培养;激素;移栽;快速繁殖
中图分类号:S188;Q943. 1 文献标志码:A 文章编号:1002 - 1302(2016)03 - 0069 - 03
收稿日期:2014 - 11 - 23
基金项目:河北省科技计划(编号:14236810D - 1)。
作者简介:班加骏(1990—) ,男,河北邢台人,硕士研究生,主要从事
植物发育生物学研究。Tel:(0312)7528244;E - mail:junma1201@
sina. com。
通信作者:顾玉红,博士,教授,主要从事植物发育生物学研究。Tel:
(0312)7528244;E - mail:gyhshengwu@ 163. com。
白苞蒿(Artemisia lactiflora Wall)别称明日叶、白花苞、四
季菜等,系菊科(Compositae)蒿属多年生草本植物[1],主要分
布于我国秦岭以南各省区的中、低海拔地区的山坡、路旁、林
缘等地[2],收载于《中国药典》2010 年版一部附录中,是刘寄
奴的基原药材之一[3],以全草入药,具有清热、解毒、止咳、消
炎、活血、健胃等功效,可用于慢性肝炎、肝硬化、肾炎等肝、肾
疾病的治疗,也有用于血丝虫病的治疗[4]。明日叶中还含有
一种挥发油,对喘息型慢性气管炎有治疗效果[5]。在当今竞
争激烈、生物多样性等环境下植物内生真菌能更好地产生次
生代谢物[6]。钱一鑫等发现,白苞蒿内生真菌次生提取物对
人前列腺癌细胞系(PC - 3)、人骨髓白血病细胞系(HL - 60)
和人乳腺癌细胞系(MCF -7)生长可能具有抑制活性作用[7]。
在温度适宜,土壤润湿时,明日叶生长迅速、产量高、叶片肥厚
嫩绿、质量好,并且明日叶能耐 5 ~ 7 d的土壤积水[8]。植物的
无性繁殖方式包括组织培养[5]、扦插[9 -12]、嫁接[13]等,能实现
植物的快速繁殖,且子代保持母本的优良性状。本研究以白苞
蒿带芽茎段为外植体,运用组织培养技术,优化培养基配方和
炼苗方法,使茎段不经过愈伤组织而直接增殖,建立利用白苞
蒿茎段直接高效快繁的途径,为生产提供技术。
—96—江苏农业科学 2016 年第 44 卷第 3 期
1 材料与方法
1. 1 材料
以盆养的白苞蒿植株为试验材料。
1. 2 方法
1. 2. 1 外植体的选取与消毒 从长势良好的白苞蒿植株上
取长 3 cm左右的带芽茎段,去掉叶片;将茎段用洗衣粉漂洗
3 min,流水冲洗 10 min,然后在超净工作台上用 70%乙醇浸
泡 10 s,再用 0. 1% HgCl2 灭菌 10 min,最后用无菌水冲洗
5 ~ 8 次,用无菌滤纸吸干材料上的水分。
1. 2. 2 白苞蒿带芽茎段的初代培养基的筛选 将茎段接种
于 MS +蔗糖 30 g /L +琼脂 7. 0 g /L的培养基上,添加不同浓
度的 6 -苄基腺嘌呤(6 - BA)、萘乙酸(NAA)、赤霉素(GA)
(表 1),培养基 pH值 5. 8 ~ 6. 0,培养温度(25 ± 2)℃,光强
2 000 ~ 3 000 lx,光照时间 14 h /d,接种后 20 d统计染菌茎段
数、活茎段数、生根茎段数、繁殖芽数、繁殖茎段数,计算染菌
率(染菌率 =染菌茎段数 /接种茎段数 × 100%)、成活率(成
活率 =活茎段数 /接种茎段数 × 100%)、茎段增殖系数(茎段
增殖系数 =繁殖茎段数 /接种茎段数)、芽增殖系数(芽增殖
系数 =繁殖芽数 /接种芽数)、生根率(生根率 =生根茎段数 /
接种茎段数 × 100%),照相,最后筛选出适宜的初代培养基。
表 1 白苞蒿茎段初代培养基的激素组合
培养基编号
6 - BA含量
(mg /L)
NAA含量
(mg /L)
GA含量
(mg /L)
1 2. 0 — —
2 2. 0 0. 5 —
3 2. 0 0. 5 0. 5
1. 2. 3 白苞蒿组培茎段的继代培养 将初代培养后 20 d的
白苞蒿茎段接种到 4 号培养基(MS +6 - BA 1. 0 mg /L +蔗糖
30 g /L +琼脂 7 g /L)上,pH 值 5. 8 ~ 6. 0,培养温度(25 ±
2)℃,光强 2 000 ~ 3 000 lx,光照时间 14 h /d,培养后 10 d计
算茎段增殖系数、芽增殖系数、生根率并照相。
1. 2. 4 白苞蒿组培茎段生根培养基的筛选 将未生根的白
苞蒿组培茎段接种于 MS +蔗糖 30 g /L +琼脂 7. 0 g /L 的培
养基上,添加不同浓度的 6 - BA、NAA、GA(表 2),以筛选出
适宜白苞蒿组培茎段生根的激素组合,培养基 pH 值 5. 8 ~
6. 0,培养温度(25 ± 2)℃,光强 2 000 ~ 3 000 lx,光照时间
14 h /d,接种后 7 d计算生根率。
表 2 白苞蒿组培茎段生根培养基的激素组合
培养基编号
NAA含量
(mg /L)
6 - BA含量
(mg /L)
GA含量
(mg /L)
5 1. 0 — —
6 0. 5 2. 0 0. 5
7 0. 5 1. 0 0. 5
8 1. 0 1. 0 0. 5
1. 2. 5 白苞蒿组培苗的移栽
1. 2. 5. 1 已长根的白苞蒿组培苗的移栽 2014 年 5 月 12
日,将根系发达、生长健壮的白苞蒿组培苗从培养瓶中取出,
洗净根部培养基,移栽于沙土中,浇足水,在光照培养箱中培
养,培养温度(25 ± 2)℃,光照度 8 000 ~ 10 000 lx,光照时间
14 h /d,培养 2 d 后移栽到大田荫棚中,株行距 20 cm ×
20 cm,白天温度 25 ~ 30 ℃,夜间温度 15 ~ 18 ℃,空气相对湿
度 70% ~90%,适当开棚通风,移栽后 7 d计算成活率。
1. 2. 5. 2 未长根白苞蒿组培茎段的移栽 2014 年 5 月 14 日
将未长根的白苞蒿组培茎段从培养瓶中取出,洗掉培养基,用
诱导生根的试剂处理,扦插到沙土中,浇足水,在光照培养箱中
培养 7、10 d后计算生根率。2014 年 5 月 30 日即在光照培养
箱中培养后 16 d移栽到大田荫棚,移栽后 7 d计算成活率。
2 结果与分析
2. 1 不同激素配比对白苞蒿带芽茎段初代培养的影响
由表 3、图 1 可知,3 种培养基中白苞蒿茎段的染菌率均
为 0,成活率均为 100%,说明外植体消毒彻底,3 种培养基均
适合白苞蒿茎段生长;其中,3 号培养基的茎段、芽增殖系数
分别为 2. 7、3. 2,生根率为 65%,明显高于 1 号和 2 号培养
基,可见 3 号培养基更适合进行白苞蒿带芽茎段的初代培养。
表 3 3 种初代培养基上白苞蒿茎段的生长情况
培养基编号
染菌率
(%)
成活率
(%)
茎段增
殖系数
芽增殖
系数
生根率
(%)
1 0 100 2. 2 2. 3 0
2 0 100 2. 2 3. 0 17
3 0 100 2. 7 3. 2 65
2. 2 不同初代培养基来源的白苞蒿茎段继代培养的生长
情况
不同初代培养基来源的白苞蒿茎段继代培养的生长情况
见表 4、图 2,来自 1 号、2 号、3 号初代培养基的白苞蒿茎段在
继代培养基上的茎段增殖系数比初代培养分别高 3. 6、3. 6、
3. 3,芽增殖系数分别比初代培养高 4. 6、4. 1、4. 0,生根率分
别比初代培养高 0、6%、22%,综合认为,4 号培养基适合进行
表 4 不同初代培养基来源的白苞蒿茎段继代培养的生长情况
茎段来源的
培养基编号
茎段增殖系数 芽增殖系数
生根率
(%)
1 5. 8 6. 9 0
2 5. 8 7. 1 23
3 6. 0 7. 2 87
白苞蒿茎段的继代增殖培养,同时,因为来源于 3 号培养基的
—07— 江苏农业科学 2016 年第 44 卷第 3 期
茎段根系发达、生根率最高,进一步说明 3 号培养基适合白苞
蒿茎段的初代接种。
2. 3 不同激素配比对白苞蒿组培茎段生根的影响
白苞蒿组培茎段在 5 号至 8 号培养基中培养后 10 d 的
生根率依次为 73%、46%、53%、66%,可见 5 号、8 号生根培
养基的生根率高于 6 号、7 号生根培养基,而 5 号、8 号生根培
养基中是 1 mg /L NAA,6 号、7 号生根培养基中是 0. 5 mg /L
NAA,因此,1 mg /L NAA 比 0. 5 mg /L NAA 更适合用于诱导
白苞蒿组培茎段生根。
2. 4 长根的白苞蒿组培苗的炼苗移栽
长根白苞蒿组培苗移栽到湿沙中在培养箱培养 2 d时的
成活率为 100%,从培养箱移栽到大田荫棚后 7 d时的成活率
为 100%,生长良好(图 3)。
2. 5 未长根的白苞蒿组培茎段的炼苗移栽
未长根的白苞蒿组培茎段用诱导生根的试剂处理后,移
栽到湿沙中在培养箱内培养后 7 d 的生根率为 50%,培养后
10 d的生根率为 90%,且生根后的白苞蒿生长更好;将生根
的白苞蒿从培养箱中移栽到大田荫棚后 7 d的成活率为 93%
(图 4)。
3 结论与讨论
目前,关于白苞蒿组织培养方面的报道很少。江洪如等
利用白苞蒿外植体在附加有生长素的 MS 培养基中能诱导出
愈伤组织,呈疏松状的愈伤组织对芽的分化有利,不同浓度和
组合的激素对器官分化有一定的影响,再生植株的移栽成活
率达 90%以上[5]。为简化繁殖技术,本研究以白苞蒿带芽茎
段为外植体,从培养基的配方、生根方法、炼苗移栽等环节进
行优化,在初代培养基中加入 0. 5 mg /L 赤霉素,加速了白苞
蒿茎段的伸长生长;茎段不经过愈伤组织而直接增殖;建立了
将组培茎段不在组培瓶内诱导生根,而是从培养瓶中取出洗
掉培养基,直接用诱导生根的试剂处理后,扦插到湿沙中,在
培养箱内培养,然后移栽到大田荫棚中的生根方法;茎段不经
过愈伤组织而直接增殖;建立了组培苗洗净根部培养基后移
栽到湿沙中利用培养箱炼苗的方法,解决了在组培瓶中炼苗
容易污染的问题;进而建立了繁殖周期为 1. 5 ~ 2. 0 个月、繁
殖系数为 6. 0 的高效快速的繁殖途径,降低了成本。
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