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香辛植物龙蒿的组织培养技术研究



全 文 :香辛植物龙蒿的组织培养技术研究
包 建 平 ,秦  勇 ,刘  娟 ,何 贵香
(新疆农业大学园艺学院 ,乌鲁木齐 830052)
  摘 要:以龙蒿的茎 、叶 、花为外植体 , 将其置于 MS 附加不同浓度 BA 和 NAA 的培养基上 ,诱导分化 、
增殖。结果表明 ,最佳的增殖培养基为 MS+BA 0 ~ 0.3 mg/ L(毫克/升)+NAA 0 ~ 0.04 mg/ L(毫克/升),
增殖率高。在生根培养基筛选中发现 ,用 NAA 、IAA 、IBA三种激素处理龙蒿之后 , 激素 IBA 比 IAA 、NAA 促
进龙蒿生根的效果好。
关键词:龙蒿;组织培养
中图分类号:S573+.9 文献标识码:B 文章编号:1001-0009(2005)05-0088-02
  龙蒿(Artemisia dracunculus L.)又名狭叶青蒿 、蛇蒿 、椒
蒿等 ,为菊科多年生草本植物 。在法国 、美国等地 , 当龙蒿未
开花时割取绿叶及嫩茎的顶端部分 ,置于阴凉处阴干 , 以片状
或粉状用于肉 、禽 、蛋类和番茄制品中作香辛料供食用。从龙
蒿中提取的龙蒿油可作香料 , 主要用于肉糜 、法国甜酒 、调味
品 、糖果 、饮料等食品中 , 是一种优良的食品添加剂。龙蒿可
用于治疗风寒感冒 、胃胀 、消化不良 , 还曾经用于治疗水肿和
抗坏血病等 。龙蒿在我国分布较广 , 全国大部分地区均有分
布 ,尤以北部及西北部较多 , 主要野生于河边 、路边 、草地 、山
坡等[ 1] 。在新疆 , 龙蒿主要分布于海拔 500 m ~ 2 500 m(米)
的地区 , 其嫩茎叶可供食用 , 新疆温泉 、吉木萨尔、巴里坤等县
已对龙蒿进行加工并制成软包装销售。由于龙蒿采收的是其
嫩茎叶 ,再加上牛羊的采食 ,使龙蒿植株难以正常开花结果;另
外, 野外采收的龙蒿种子秕子率高, 发芽率低 ,用种子进行繁殖
存在一定的困难 , 而通过组织培养, 可以加速龙蒿的无性繁殖 ,
为龙蒿的繁殖方法开辟一种新的途径 ,也为开发利用龙蒿这一
资源提供基础性的研究结果。
1 材料与方法
1.1 材料
实验材料采自新疆农业大学园艺学院科研教学基地。
1.2 方法
1.2.1 建立无菌体系 在晴天的中午从健壮的植株上取材 ,
取材时不能取有伤口或有病虫害的材料。将龙蒿茎 、叶片 、花
剪下 , 放在流水中冲洗 1 h ~ 2 h(小时)。培养基为 MS 基本
培养基 ,加入 0.3%蔗糖 , 0.7%的琼脂 , 另加入 BA1.0 mg/ L
(毫克/升)和 NAA0.02 mg/ L(毫克/升), pH 值为 5.3 ~
6.0[ 2 ~ 4] 。将实验材料 、用品放进超净工作台中 , 紫外线灭菌
20 min(分钟)。将叶片剪成约 0.5 cm2(平方厘米)大小 , 茎剪
成 1 cm(厘米)长的小段 ,从中剖开 , 用 70%~ 75%酒精浸泡
茎 、叶片和花 30 s(秒), 再用 0.1%HgCl2 浸泡 6 min ~ 8 min
(分钟)后用无菌水冲洗 3~ 4 次 ,接入培养基中 ,放在温度为
25 ℃~ 28 ℃, 光照强度 2 000 Lx ~ 3 000 Lx(勒克斯), 光照
时间 14 h/ d~ 16h/d(小时/天)的条件下培养。
培养基的消毒:培养基分装于三角瓶中 , 用塑料薄膜封
收稿日期:2005-05-10
口 , 置于高压灭菌锅中 ,在 121 ℃~ 126 ℃(1.1 kg/ cm(公斤/
平方厘米)条件下消毒 20 min(分钟)[ 5] 。
1.2.2 增殖培养 选择经初代培养长势整齐一致的茎段接
入 MS 培养基中 , 加入不同的激素 ,激素范围是 0 ~ 0.4 mg/ L
(毫克/升)BA , 0~ 0.10 mg/ L(毫克/升)NAA(表 1)。茎段长
度为 1 cm ~ 1.5 cm(厘米), 每处理 25 株 , 30 d(天)后统计其
嫩茎增殖率。培养条件同上。
1.2.3 生根培养 以 MS 、1/ 2MS 为基本培养基 , 分别加入 0
~ 1.0 mg/ L(毫克/升)IAA , 0 ~ 1.0 mg/ L(毫克/升)IBA , 0 ~
1.0 mg/ L(毫克/升)NAA , 进行对比实验。每处理接种 25
株 , 30 d(天)后统计其生根率 、生根数以及根长。
表 1 不同浓度的激素组合对龙蒿增殖的影响
培养基
序号
激素浓度(mg/ L)
BA NAA
平均嫩茎
增殖率
培养基
序号
激素浓度(mg/ L)
BA NAA
平均嫩茎
增殖率
1 0 0.00 2.21 14 0.2 0.04 6.2
2 0 0.02 2.65 15 0.2 0.06 5.63
3 0 0.04 2.93 16 0.2 0.08 5.54
4 0 0.06 3.21 17 0.3 0.00 6.33
5 0 0.08 4.32 18 0.3 0.02 6.28
6 0 0.10 4.4 19 0.3 0.04 6.64
7 0.1 0.00 4.2 20 0.3 0.06 7.42
8 0.1 0.02 6.92 21 0.3 0.08 6.31
9 0.1 0.04 7.1 22 0.4 0.00 5.04
10 0.1 0.06 7.13 23 0.4 0.02 6.68
11 0.1 0.08 7 24 0.4 0.04 8.61
12 0.2 0.00 5.33 25 0.4 0.06 9.5
13 0.2 0.02 6.52 26 0.4 0.08 7.11
2 结果与分析
2.1 不同激素组合对增殖的影响
通常来说 , 最优化的增殖体系不但要求有较高的增殖率 ,
而且还要有正常的形态 、颜色以及便于转接所需要的茎高。
细胞分裂素 BA与生长素 NAA 结合使用时 , 若生长素的相对
浓度较高 , 则有利于细胞的增殖和根的分化;若生长素和细胞
分裂素的相对浓度较高 , 则促进芽的分化[ 6] 。实验中发现在
激素的刺激下 , 龙蒿形成大量的侧芽 , 当 BA 浓度过高时 , 易
形成愈伤组织 , 引起侧芽丛生或产生玻璃化现象。在 BA 0 ~
0.3 mg/L(毫克/升)范围内 , 龙蒿的嫩茎增殖率随着 BA 浓度
的增大而呈上升趋势 , 且在同样的 BA 浓度下 , 附加 NAA 可
明显提高嫩茎增殖率。单纯加入 NAA 对侧芽增殖作用不明
显 , 但比对照仍有一定提高 ,嫩茎增殖率从 2.21 提高到 4.4。
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而BA 和 NAA 在适当范围内使用 , BA 0 mg/ L ~ 0.3 mg/L(毫
克/升)+NAA 0 ~ 0.04 mg/ L(毫克/升)的 MS 培养基的增殖
率高(表 1), 并且表现出茎较粗 , 叶色浓绿 、节间长度适中;而
其它激素水平组合增殖倍数较低 , 茎节间极短 、叶片针状 、叶
片向上长 ,不利于下一步取材。 因而认为龙蒿对激素比较敏
感 ,在增殖过程中 ,需要较低的激素水平 , 尤其是对细胞分裂
素。
2.2 生根培养基
诱导生根的方法有:降低培养基中盐类含量(如用减半的
无机元素), 减少糖含量(如用 0.5%~ 1.0%), 降低培养温度
到 20 ℃,培养的前 10 d(天)黑暗处理以后再光照 , 施用生长
素等等[ 7 ~ 9] 。实验选用 3 种激素促使龙蒿生根 , 结果表明 ,激
素 IBA 比 IAA、NAA 促进龙蒿生根的效果好。在 MS 培养基
上 , 添加 NAA 可导致龙蒿生根 ,当 NAA 浓度超过 1.0 mg/ L
(毫克/升)时 ,易形成愈伤组织或根细而少;而在 1/ 2MS 培养
基上 , IBA0.2 mg/ L ~ 0.8 mg/ L(毫克/升)范围内 , 生根数量
增多 ,侧根数量也增加 , 但当 IBA 浓度超过 0.6 mg/ L(毫克/
升)时 ,根多而细。用 NAA、IAA、IBA 3 种激素处理龙蒿之后 ,
综合生根率 、平均根长 、平均根数三项指标 ,适宜生根培养的三
种激素浓度范围是 0.2 mg/ L~ 0.6 mg/ L(毫克/升)(表 2)。
  实验中发现 1/2MS 基本培养基比 MS 培养基更适合龙
蒿生根。在龙蒿生根蔗糖浓度筛选过程中可以明显看出 , 龙
蒿的生根受到培养基中蔗糖浓度的影响 ,当培养基中的蔗糖
  表 2 培养基对龙蒿生根的影响
培养基 激素浓度(mg/ L)
生根率
(%)
平均根数
(条)
平均根长
(cm) 培养基
激素浓度
(mg/ L)
生根率
(%)
平均根数
(条)
平均根长
(cm)
0.2 93.0 4.6 3.79 0.2 93.0 9.2 5.28
0.4 93.0 5 5.36 0.4 95.0 7.6 4.02
1/ 2MS+IAA 0.6 90.0 7.8 4.57 1/ 2MS+IBA 0.6 95.0 9.33 4.48
0.8 96.0 7.2 4.38 0.8 89.0 9 5.92
1.0 90.0 5.4 4.4 1.0 89.0 6 4.56
0.2 92.0 4.75 3.98 0.0 100.0 3.9 3.2
0.4 86.0 4.75 3.81 0.2 81.0 5.4 5.45
1/ 2MS+NAA 0.6 88.0 4 5.53 MS+NAA 0.4 73.0 4.4 4.4
0.8 88.0 4.75 4.94 0.8 76.0 7.8 4.15
1.0 90.0 5 4.06 1.0 80.0 7.6 3.63
浓度为 1%时 , 根长 、根数都是最高的。随着蔗糖浓度的增
高 ,其根长 、根数都在降低(表 3)。
  表 3 不同蔗糖浓度对龙蒿生根的影响
NAA(mg/ L) 平均根长(cm) 平均根数(条) 生根率(%)
1/2M S+蔗糖 10g  0.4 7.62 9.8 95
1/2M S+蔗糖 20g  0.4 5.91 7 88
1/2M S+蔗糖 30g  0.4 4.3 4.5 76
2.3 炼苗移栽
试管苗是在无菌 、有营养供给 、适宜的光照 、温度和相对
湿度环境中生长的 ,并有适宜的植物激素以调节其生长代谢
等生理需要 , 一旦出瓶移栽 , 环境发生了不利于其生长的变
化 ,例如湿度不会再保持 100%,温度也没有培养室那样适宜
等。要使试管苗大量移栽成活 , 就应尽可能地创造适宜于它
生存的环境[ 10] 。为此 , 在炼苗过程中 ,可首先揭去封口膜 ,用
镊子轻轻地将植株取出 ,用清水洗净根部黏附的培养基 ,放在
装有少量清水的瓶中 ,每天进行换水。在气温较高 , 空气干燥
时 ,对小苗进行叶面喷水 , 以提高空气湿度 ,减少叶片蒸腾 ,尽
量接近培养瓶中的条件 , 使小苗始终保持挺拔的姿态。炼苗
3 d(天)后 , 逐渐增加光照时间 , 一般早 、晚让苗见光 , 中午前
后适当遮荫 ,同时随时注意小苗叶片的变化 , 适时喷水。等到
有新根长出后 ,先放入 500 mg/ L(毫克/升)的多菌灵中浸泡
片刻 ,再移栽到已经高温消毒的沙土中。移栽 2 d(天)后浇一
次营养液 ,以后每隔一周左右浇一次 , 约 20 d(天)苗生根后 ,
即可移栽到大田中。本实验移栽了 300 株 ,成活率在 93%以
上。
3 结论
试验结果表明 , 龙蒿的增殖可以用 MS 基本培养基 , 培养
基中的激素成分 、浓度对龙蒿增殖都会有影响。 BA 在增殖过
程中起主要作用 , 易促进侧芽的形成 , BA 和 NAA 配合使用 ,
增殖效果更明显。最佳增殖培养基是 BA 0 ~ 0.3 mg/ L(毫克
/升)+NAA 0 ~ 0.04 mg/ L(毫克/升)。龙蒿适宜的生根培养
基为 1/2MS+IBA0.2 mg/ L~ 0.8 mg/ L(毫克/升)、1/ 2MS+
IAA0.2 mg/ L~ 0.8 mg/ L(毫克/升)、1/ 2MS+NAA0.2 mg/ L
~ 0.8 mg/ L(毫克/升), 还可以降低培养基中的蔗糖浓度来
提高生根率。在龙蒿炼苗移栽过程中 ,选择适宜的时间 , 移栽
成活率较高。
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