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Tissue Culture and Micropropagation of Erigeron breviscapus

灯盏细辛的组织培养与快速繁殖



全 文 :植物学通报 2005, 22 (1): 54~57
Chinese Bulletin of Botany
①云南省省级农业产业化扶持项目(227)。
②通讯作者。Author for correspondence. E-mail: xqinghua@vip.sina.com
收稿日期:2003-09-01 接受日期:2003-12-22 责任编辑:孙冬花, 于昕
组织培养简讯
灯盏细辛的组织培养与快速繁殖①
1吴毅歆 2谢庆华② 1桑林 3谢世清
1(云南省农科院生物技术研究所 昆明 650223) 2(云南师范大学生物资源技术研究所 昆明 650031)
3(东南亚薯类作物研究与培训中心 昆明 650201)
摘要 本研究以野生高含量灯盏花的叶片为外植体,在7个不同浓度NAA和BA组合的MS培养基上进
行愈伤组织诱导、不定芽分化和增殖及生根的培养,确定了灯盏花快繁体系的最适培养条件:(1)初代
培养基:(MS+6-BA) 0.5 mg.L-1+NAA0.1 mg.L-1;(2)丛生芽增殖培养基:(MS+6-BA) 2 mg.L-1+NAA0.
7 mg.L-1;(3) 生根培养基:(2/3MS+NAA) 0.5 mg.L-1+IBA0.8。
关键词 灯盏细辛,组织培养,快速繁殖
Tissue Culture and Micropropagation of Erigeron breviscapus
1 WU Yi-Xin 2 XIE Qing-Hua② 1SANG Lin 3XIE Shi-Qing
1(Institute of Biotechnology,Yunnan Academy of Agricultural Science, Kunming 650223)
2(Technological Research Institute of Biological Resource,Yunnan Normal University, Kunming 650031)
3(Tuberroot Crops Research and Training Center of Southeast Asia, Kunming 650201)
Abstract The leaves of Erigeron breviscapus were used as explants to induce calli, buds and
rooting in seven culture media. The optimal media were (1) initial medium, MS+6-BA (1.5 mg.L-1)
+NAA (0.3 mg.L-1); (2) clump bud generation medium, MS+6-BA (1 mg.L-1); and (3) rooting medium,
2/3 MS+NAA (0.3 mg.L-1).
Key words Erigeron breviscapus(Vant)Hand.- Mazz, Tissue culture, Micropropagation
灯盏细辛(Erigeron breviscapus (Vant)
Hand.-Mazz.)又名灯盏花、土细辛、地顶草、
双葵花和地朝阳等,为菊科(Compositae),飞
蓬属,多年生草本野生植物,是全株都可以
入药的传统中药材(罗天诰,1994)。其味甘
温,具散寒解表、祛风除湿、活血舒筋、消
食积和解热止痛等功效(张卫东等,2000)。从
灯盏细辛中可提取灯盏细辛制剂,如灯盏花
素注射液、灯盏细辛注射液、灯盏细辛片。
灯盏细辛片已在全国十多个省 50多个城市数
百家医院广泛应用于临床治疗多种疾病,是
用于治疗脑血管病所致后遗症的有效药物(王荪
等,1981)。其系列产品在治疗心血管疾病
上疗效显著,有广泛的国内外市场。随着灯
盏细辛新用途的不断发现,云南省每年收购
灯盏细辛药材的数量,已达 1.0× 106 kg以
上,现已被云南省列为重点发展的五大系列
药品之一。
552005 吴毅歆等: 灯盏细辛的组织培养与快速繁殖
灯盏细辛喜生于阳坡地,主要分布于云
南、贵州、广西和四川等西南省区。近年来
已难见成片的灯盏细辛,野生资源稀少(俞宏
渊和陈宗莲,2002)。由于灯盏细辛野生资源
破坏严重,已不能满足当前市场的需求。过
去对灯盏细辛的研究仅限于它的化学成分和药
理作用,对其组织培养尚未见报道。目前灯
盏细辛的繁殖方法主要以分株栽培和种子育
苗为主(俞宏渊和陈宗莲,2 0 0 2;林春等,
2003),这些方法繁殖速度慢、成活率低、产
量低且病虫害严重,不能满足大面积药材栽培
对种苗的需求。因此,研究采用叶片离体培
养和植株再生技术,加快灯盏细辛繁殖速度,
为解决药材供求矛盾,实现野生资源的保护和
可持续利用具有重要意义。
1 材料与方法
1.1 材料
从云南省的邱北和楚雄采集野生灯盏细辛
(Erigeron breviscapus (Vant) Hand. -Mazz.)植
株,剪取叶片作外植体进行培养。
1.2 方法
1.2.1 培养基 试验以MS + 100(10倍)大量元
素+10 mL (100倍)铁盐+1 mL (100倍)微量元素
+有机物+7 g琼脂+30 g白糖培养基为基本培
养基,以不同的生长调节物质浓度组合共设
计采用了两种愈伤组织诱导培养基M1和M2,
3种不定芽增殖培养基M3、M4及M5和 3种
生根培养基M6、M7及M8(表 1)。所有培养
基均添加 3%蔗糖,0.6%的琼脂,pH在灭菌
前调至 6.4。
1.2.2 初代培养 把外植体清洗且将水分吸干
后,在无菌条件下用0.1%升汞水溶液浸泡25
分钟,然后用无菌水冲洗 2次,每次 10分钟,
接种到M1和M2培养基上,置于温度 25 ℃,
光照强度为1 000~1 500 Lux (8至10 小时 /天)
条件下进行初代培养。
1.2.3 丛生芽诱导培养 丛生芽切成单株小
块或单株放到增殖培养基M3、M4和M5。培
养条件同上。培养 5、10、15 和 20 天后,
分别统计出丛生芽的增殖倍数(每个单株丛生芽
数 /每个单株原有芽数)。
1.2.4 生根培养 不定芽长至约2~3 cm时自
基部切下,移至生根培养基M6、M7和M8。
培养条件同上。培养 5、10、15 和 20 天,
分别统计出生根率和平均生根数。
1.2.5 移栽 当灯盏细辛苗的幼根在生根培养
基上长到 1~3 cm左右时,去玻璃瓶的封口
膜,在室内强光下锻炼 2天后,用自来水洗
去根部培养基,转入含水量60%的营养土(腐
殖土:珍珠岩为 3:1)中,盖塑料薄膜保湿 3~5
天,17 天后移栽至大田。
2 结果与分析
2.1 外植体的萌动与生长
将 105个叶片外植体接种于M1和M2
培养基中进行初代培养,1 0 天后,外植
体开始萌动,愈伤组织膨大,20天后膨大
的愈伤组织分化出丛生芽。在 M 1 和 M 2
培养基上不定芽分化率均达 1 0 0 %。M 1
培养基分化的不定芽数为 1 4 2个,增殖倍
数为 1 . 3 5;同时生根数为 3 0条,生根率
达 2 8 . 6 %,根细而长。由于分化和生根
同时进行,两者互相制约,影响了外植
体生长的速度。M2培养基分化的不定芽
数为 326个,增殖倍数为 3.1;但不生根,
表 1 培养基的成份
Table 1 The composition of media
Medium Composition of plant growth substances
(mg.L-1)
M1 MS
M2 MS+6-BA0.5+NAA0.1
M3 MS+6-BA1+NAA0.3
M4 MS+6-BA1.5+NAA0.5
M5 MS+6-BA2+NAA0.7
M6 2/3MS+NAA0.1+IBA0.3
M7 2/3MS+NAA0.3+IBA0.5
M8 2/3MS+NAA0.5+IBA0.8
56 22(1)
2.3 生根培养
将增殖培养基M5的丛生苗,切取2~3 cm
高的单株,并切去基部所带愈伤组织,接种
于M6、M7和M8 3种培养基上,每一处理
接种 20个苗,分别按 5、10、15和 20天记
录生根情况。表 3表明,M6、M7及M8培
养基适于生根培养,生根率均达 100%;M8
培养基生根效果最好。幼苗第5天在M8培养
基能长出 1~5条根,根长达 2~3 cm,随着时
间推移,M8培养基上的幼苗健壮、苗高而
绿且根粗壮,M7培养基上的幼苗较M8上的
细且苗较弱,M6培养基根诱导慢,长出的
根细弱,生根苗数少,且苗淡黄色;M 6、
M7和M8培养基中诱导出的根比MS的根壮,
但没有MS 的长。
2.4 炼苗与移栽
当灯盏细辛苗的幼根在生根培养基M8上
长到 1~3 cm左右时,去玻璃瓶的封口膜,在
室内强光下锻炼2天后,取出组培苗用自来水
洗净根部黏附的琼脂,移栽到用2%甲醛水溶
液消毒过的含水量60%的营养土(腐殖土:珍珠
岩为 3:1)中,盖塑料薄膜保湿 3~5天,保持
湿度 80%~90%,温度 25 ℃左右,幼苗迅速
生长,木质化程度不断增加,17天后移栽大
田。在红河州泸西县及楚雄市富民镇的示范
种植中,植株成活率达到 95%以上。目前,
首批移栽的灯盏细辛已经开始收割。
2.5 分析
在植物组培快繁中,增殖系数和成苗率
一直是人们所关心的问题,只有增殖速度
表 2 培养基和培养时间对丛生芽增殖的影响
Table 2 Effects of different media and culture time
on clump shoots generation
Medium
Mean generation rate
5 d 10 d 15 d 20 d
M3 1.9 2.7 3.0 5.5
M4 1.0 2.5 3.1 5.8
M5 0.9 2.2 4.6 7.8
图 1 不同培养基在不同时间不定芽分化的情况
Fig. 1 Bud induction from different time on different
media
表 3 培养基和时间对生根培养的影响
Table 3 Effects of different media and culture time
on rooting culture
Medium Rate of mean roots (%)
5 d 10 d 15 d 20 d
M6 10.5 60 90.5 100
M7 12.4 61 92.3 100
M8 11.1 65.5 96.1 100
不定芽健壮而密集。
2.2 增殖培养
将初代培养M2培养基分化的丛生芽切成
单株的小愈伤块接种于M3、M4和M5培养基
上,每一处理接种 10个幼苗,分别按 5、10、
15和 20天进行观察记录。表 2和图 1显示,
M3、M4和M5培养基只增殖苗而不生根,M5
效果最佳,即(MS+6-BA) 2 mg.L-1+ NAA0.7+
蔗糖 30 g.L-1+琼脂 6 g.L-1,苗的增殖个数最
多,达 7.8倍。培养 5天,苗开始增殖,到
第10天,M3培养基增殖苗的个数仍最高,M4
次之;15和20天后,M5的增殖个数超过M3,
丛生芽壮而绿,生长健壮;M4培养基增殖倍
数比M5差,但丛生芽壮而绿,M4培养基有
褐化现象。
比较培养 5、10、15、20天苗增殖效果,
5天后M3培养基上苗增殖倍数大于1,而M4
培养基增殖倍数等于 1,M5小于 1;随着培
养时间增加,3个培养基上的苗增殖个数均增
加,但M3 培养基增殖苗数最多。
572005 吴毅歆等: 灯盏细辛的组织培养与快速繁殖
林春, 刘鸿高, 苏友波, 余选礼, 郭华春 (2003) 灯盏花快
速繁殖研究简报. 云南农业大学, 18: 323-325
罗天诰 (1994) 森林药物资源学.北京:国际文化出版公
司, 477-478
王荪, 李萌, 黄小慧 (1981) 灯盏花素注射液治疗脑血管
快,在生产实践中才有应用价值。本试验表
明,只有选择适当的细胞分裂素与生长素的
浓度组合,才能取得较好培养效果。从灯盏
细辛组织培养来看,M3、M4和M5种培养
基中NAA含量低时,只诱导芽增殖而不诱导
生根,M5培养基中培养的灯盏细辛苗增殖倍
数高,看来培养基中的 6-BA含量较高,诱
导分化的效果较好。M6、M7和M8培养基
中含有生长素NAA和 IBA,M8中的NAA 和
IBA浓度高,M8培养基中的根壮而粗且苗
绿,表明较高浓度的NAA和 IBA有利于根的
诱导、壮根和壮苗,M8培养基上的幼苗移
栽到大田中苗成活率高。同时,MS和 2/3MS
培养基相比,低盐培养基对生根的效果较
好 。
丛生苗多由丛生芽生长而成,可有效地
保证原有品种的优良特性,提高遗传稳定
性 。
通过组织培养,从由野生苗取叶外植体
到再生苗移栽到大田整个过程仅要50~60天,
可快速、高效且低成本的解决人工栽培药材
所需的种苗问题。
参 考 文 献
病后遗瘫痪附临床疗效分析. 云南医药, 2: 1-3
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