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鳢肠嫩茎快速繁殖体系建立的研究



全 文 :鳢肠嫩茎快速繁殖体系建立的研究
沈 宁 邹 兵 孙 昕 宁淑香 姜长阳*
(辽宁师范大学生命科学学院 , 辽宁 大连 116029)
[摘 要] 以鳢肠的嫩茎为材料 , 进行了愈伤组织诱导和分化 , 试管苗的生根 、 移栽和移植的研究, 建立起鳢肠嫩茎的快速繁
殖体系。结果证明:在暗培养的条件下 1/ 2MS+BA0.1mg·L-1+CH 10mg·L-1+2 , 4-D 1.8 mg·L-1是嫩茎愈伤组织诱导培养的理想
培养基;MS+AgNO30.2mg·L -1+ZA 0.3mg·L -1+ BA0.2mg·L-1+NAA0.1mg·L-1是颗粒状愈伤组织分化培养的理想培养基;White+
NAA 0.1mg·L-1+IAA 0.4mg·L -1是生根培养和生根继代培养的理想培养基。移植到山坡上的鳢肠试管苗生长旺盛 , 根系增加 1倍
左右 , 当年开花结果。
[关键词] 鳢肠;愈伤组织;再生体系
  中图分类号:Q949.783.5 文献标识码:A
基金项目:辽宁省高等教育教学改革研究项目 (3-4);辽宁师范大学教学改革项目 (项目编号:LSJG:20090108)
*为本文通讯作者
  鳢肠 (Eclipta prostrata)又称旱莲草 、 金陵
草 、 白旱莲 、墨草等 , 属于菊科鳢肠属一年生草
本植物 , 生长在路旁 、 湿地 、 河岸和田间等环境
中 , 在我国的很多地区均有分布[ 1-2] 。鳢肠全草
含芹菜素等黄酮类化合物。全草均可入药 , 具有
补益肝肾 、 凉血止血 、 清热解毒等功效 , 能治肝
肾不足 、须发早白 、 吐血咳血 、 衄血便血 、血痢
崩漏 、外伤出血等疾病 [ 3-4]。由于鳢肠是具有多种药
用价值的常见草药 , 多年来人们一直都在夏季采
集鲜草药用 。近年来辽宁南部地区的一些家禽养
殖专业户 , 也采集一些鲜草加到鸡鸭的饲料中 ,
以便增强家禽的抗病力 , 并提高禽蛋的营养价值 ,
因此使本来分布和数量就很少的野生鳢肠几乎绝
迹 , 导致市场价格快速上涨 。为满足中药市场和
家禽饲料添加对鳢肠的需求 , 辽宁南部地区的老
百姓准备进行栽培鳢肠 。但是 , 由于不论是药用
采集还是家禽饲料采集都是采集嫩草 , 使野生鳢
肠几乎不结种子 , 导致无法采用种子进行人工繁
殖。为满足人们栽培时对种质的需求 , 我们通过
嫩茎组织培养的方法 , 对鳢肠进行了再生体系建
立的研究。虽然目前已有鳢肠组织培养研究的报
道[ 5-6] , 但迄今未见鳢肠嫩茎快速再生体系建立
研究的报道。本研究旨在建立鳢肠再生体系和快
速繁殖体系 , 为满足人们生产对种苗的需求和保
护该植物的野生资源奠定基础。
1 材料与方法
1.1 材料及来源
将大连市石门山山林下生长非常旺盛的鳢肠
幼苗移栽到温室的大花盆中 , 待旺盛生长时剪取
嫩茎作为试验的材料。
1.2 材料灭菌
将花盆中的鳢肠嫩茎剪下后 , 切成长 3 ~ 4cm
的茎段 , 再放到 200ml的磨口广口瓶中进行根茎
段灭菌。嫩茎具体灭菌方法参见昝琦等北马兜铃
的研究[ 7] 。
1.3 培养条件
参见边咏梅等旋覆花的研究[ 8] 。
1.4 试验方法
1.4.1 2 , 4-D对嫩茎愈伤组织诱导培养的影响
在无菌培养皿中 , 将嫩茎切成长 0.2cm 左右
的茎段后 , 接种到以 1/2MS +BA0.1mg·L-1 +CH
10mg·L-1为基本培养基 , 附加不同浓度 2 , 4-D
第 30卷 第 5期
2010年 10月
农 业 与 技 术
Agriculture&Technology
Vol.30 No.5
Oct.2010 ·26 ·
的培养基上 , 在无光的条件下进行嫩茎愈伤组织
的诱导培养 。嫩茎愈伤组织的诱导培养试验重复
了2次 , 每种处理接种培养 100个材料。
1.4.2 IAA 、NAA和 IBA 对愈伤组织分化培养的
影响
把在 1/2MS+BA0.1mg·L-1+CH 10mg·L-1+
2 , 4-D 1.8 mg·L-1这一培养基上暗培养的愈伤
组织 , 用镊子在培养瓶中直接分散为直径 0.1-
0.2cm的颗粒状后 , 接种到以 MS+AgNO30.2mg·
L-1+ZA 0.3mg·L-1 +BA0.2mg·L-1为基本培养
基 , 附加不同浓度的 IBA 、 IAA 和 NAA的培养基
上 , 进行颗粒状愈伤组织的分化培养。愈伤组织
分化培养试验重复了 3次 , 每种培养基接种培养
100个愈伤组织颗粒。
1.4.3 不定芽的生根培养和生根继代培养
把上述由愈伤组织分化培养的丛生不定芽从
基部切下 , 使其形成独立的不定芽后 , 接种到
White+NAA 0.1mg·L-1为基本培养基 , 附加不同
浓度的 IBA 和 IAA 的培养基上 , 进行生根培养 。
生根培养试验重复了 3次 , 每种培养基接种培养
100个不定芽 。
把生长旺盛的生根试管苗从培养瓶中取出后 ,
在无菌培养皿中切成长 0.8 ~ 1.5cm、 具有 2 个生
长点的茎段 , 接种到相同的培养基上 , 进行生根
继代培养。生根继代培养试验重复了 3次 , 每次
继代培养 5代 , 一代接种培养 200个茎段 。
1.4.4 试管苗的栽培与移植
把继代培养试管苗的培养瓶瓶塞打开 , 放到
5000 ~ 8000Lx光照下炼苗 4d 后 , 将试管苗取出 ,
栽培到下层为肥沃土壤 、 上层为干净河沙的营养
钵中 。移栽后要放到无直射光 、 湿度 90%~
95%、温度 23℃左右的温室中。栽培试验重复了
3次 , 每次栽培 400株试管苗。5月下旬 , 将在温
室中营养钵内移栽成活的试管苗 , 移植到石门山
的山林下 , 使其自然生长 。移植试验进行了 2次 ,
每次移植 400株 。
2 结果及分析
2.1 不同浓度的 2 , 4-D对嫩愈伤组织诱导培养
的影响
培养到 60 d时统计结果见表 1。由表 1可见 ,
在附加2 , 4-D的浓度为1.8mg·L-1的培养基上 ,
不仅诱导率达到了 88%, 而且诱导的愈伤组织长
势较好。观察还证明:在这一种培养基上培养
11d就可见嫩茎段的边缘开始生长膨大 , 出现半
透明状愈伤组织 , 随后逐渐变成淡黄色愈伤组织;
培养到 28 d时约 50%愈伤组织生长为直径直径
0.5cm半球状 , 并且形成的愈伤组织呈质地较松
软的颗粒状。培养到 60 d时 , 除了诱导率达到了
88%外 , 所诱导形成的愈伤组织的质地和形状基
本不变 。上述结果证明:在暗培养的条件下 1/
2MS+BA0.1mg·L-1+CH 10mg·L-1+2 , 4-D 1.8
mg·L-1这一培养基是鳢肠嫩茎愈伤组织诱导培养
的理想培养基 。
表 1 不同浓度的 2 , 4-D对嫩茎愈伤组织诱导的影响
2 , 4-D
mg·L-1 诱导数 诱导率% 愈伤组织长势
0 0 0 -
0.3 2 2 +
0.6 5 5 +
0.9 12 12 +
1.2 31 31 +
1.5 64 64 +
1.8 88 88 ++
2.1 72 72 ++
2.4 34 34 +
2.8 2 2 +
3.1 0 0 -
注:-为不生长;+长势一般;++长势较好。 下表同
略。
·27 · 2010年 10月   农 业 与 技 术 Vol.30 No.5
2.2 不同浓度的生长素对愈伤组织分化培养的影响
培养 50d观察统计 , 结果见表 2。由表说明 ,
在不同浓度的 IAA 和 IBA的培养基中 , 颗粒状愈
伤组织块不分化或基本不分化。而在不同浓度
NAA的培养基中 , 培养的愈伤组织块基本都能分
化。其中在附加 NAA的浓度为 0.1mg·L-1培养基
中 , 所培养的愈伤组织块不仅分化率为 91%、平
均每个培养颗粒能分化 4.8个不定芽 , 而且分化
的不定芽长势好 。3 次重复试验的观察都表明 ,
在附加 NAA 为 0.1mg·L-1的培养基上 , 培养到
12d时可见开始分化出绿色的芽点 , 随后 , 伴随
着分化率的增加和分化不定芽的生长 , 在先分化
的不定芽下部 , 又能先后分化出几个不定芽 , 使
其形成由 3-7 个高度为 0.4-1.6cm 的不定芽组
成的长势较好的丛生不定芽 。以上结果证明:MS
+AgNO30.2mg·L-1+ZA 0.3mg·L-1 +BA0.2mg·
L
-1+NAA0.1mg·L-1这一培养基是鳢肠颗粒状愈
伤组织分化培养的理想培养基。
表 2 不同浓度生长素对愈伤组织分化的影响
IAA mg·L-1 NAA mg·L-1 IBAmg·L-1 分化率% 平均分化不定芽数/颗粒 不定芽长势
0 0 0 0 0 -
0.1 0 0 7 1.6 +
0.2 0 0 4 1.2 +
0.4 0 0 0 0 -
0.8 0 0 0 0 -
0 0.1 0 91 4.8 ++
0 0.2 0 57 2.3 +
0 0.4 0 21 2.0 +
0 0.8 0 23 1.1 +
0 0 0.1 0 0 -
0 0 0.2 0 0 -
0 0 0.4 0 0 -
0 0 0.8 0 0 -
2.3 不定芽的生根培养 、 生根继代培养
生根培养 25d 统计 , 结果见表 3。由表可见 ,
在附加 IAA 0.4mg·L-1这一培养基上 , 培养的试
管苗生根率最高 , 长势最好;观察还表明 , 在这
种培养基上培养的试管苗生长旺盛 , 枝叶伸展 ,
根系白嫩 , 培养到 25d时已经生根的试管苗没有
无效苗 , 株高为 3.7 ~ 5.6cm 。把生根试管苗的茎
段接种到相同的生根培养基上进行生根继代培养 ,
通过 3次重复试验 、 每次重复试验继代 5代的试
验证明:经过 24d的培养即可培养生长为 1 代平
均生根率为 97.5%、生长旺盛 、 没有无效苗 , 平
均每一代繁殖系数为 3.4的试管苗 。
上面结果说明 , White + NAA 0.1mg·L-1 +
IAA 0.4mg·L-1这一培养基是鳢肠生根培养和生根
继代培养的理想培养基 。
Vol.30 No.5 农 业 与 技 术   2010年 10月 ·28 ·
表 3 不同浓度的 IBAIAA对不定芽生根的影响
IBA mg·L-1 IAA mg·L-1 接种数 生根率% 平均生根数 (条)/株 试管苗长势
0 0 100 0 0 -
0 0.4 100 94 5.6 ++
0 0.6 100 79 5.1 +
0 0.8 100 58 3.4 +
0 1.0 100 32 3.4 +
0 1.2 100 24 2.5 +
0 1.4 100 8 1.1 +
0.4 0 100 9 1.6 +
0.6 0 100 7 1.2 +
0.8 0 100 0 0 -
1.0 0 100 0 0 -
1.2 0 100 0 0 -
1.4 0 100 0 0 -
2.4 试管苗的栽培与移植
移栽后 12d可见长出新叶 , 证明已移植成活 。
移栽后 30d统计 , 平均成活率为 98.4%。观察表
明 , 移植成活的试管苗前期生长较慢 , 50d左右
生长速度加快 , 到 9月中旬时 , 成活的试管苗不
仅生长非常旺盛 , 而且当年正常开花结果 , 根系
非常发达 , 比野生植物增加 1倍左右 。
3 讨论
本研究以鳢肠嫩茎为材料 , 通过诱导愈伤组
织的途径 , 建立起快速繁殖体系 , 这不仅为满足
人们栽培对种苗的需求奠定了技术基础 , 也为保
护这种野生植物提供了可能 。在进行生根继代培
养中 , 不仅试管苗生长非常旺盛 、 没有无效苗 ,
而且 24d的繁殖系数为 3.4。按照这种繁殖速度 ,
一年能繁殖出 3.414.8 (约 200万)个后代。这种
繁殖速度完全可以满足人们的需求 。
移植的试管苗根系非常发达 , 比野生植物增
加1倍左右 。这可能与以下的原因有关:一是在
生根培养基中 , 加入了NAA和 IAA 2种外源生长
素 , 使培养的试管苗体内含有较高的生长素。移
植后的试管苗体内仍残存着较高浓度的生长素 ,
从而促进了发达的根系形成;二是在采集试验材
料时 , 是选择了生长非常旺盛的野生植株为材料 ,
这种材料的本身具有根系发达的遗传性。
参考文献
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作者简介:姜长阳 (1953-), 男 , 辽宁师范大学生命科学学院教授 , 从事植物技术研究 。
·29 · 2010年 10月   农 业 与 技 术 Vol.30 No.5