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多齿吊石苣苔的组织培养与快速繁殖



全 文 :植物生理学通讯 第 46卷 第 9期, 2010年 9月 965
多齿吊石苣苔的组织培养与快速繁殖
黄宁珍*, 赵志国, 石云平, 唐凤鸾, 付传明, 盘波, 周太久
广西壮族自治区 /中国科学院广西植物研究所, 广西桂林 541006
Tissue Cultere and Rapid Propagation of Lysionotus denticulosus W. T. Wang
HUANG Ning-Zhen*, ZHAO Zhi-Guo, SHI Yun-Ping, TANG Feng-Luan, FU Chuan-Ming, PAN Bo, ZHOU Tai-Jiu
Guangxi Institute of Botany, Guangxi Zhuangzu Autonomous Region and Chinese Academy of Sciences, Guilin, Guangxi 541006,
China
收稿 2010-07-05 修定  2010-07-12
资助 广西科学研究与技术开发计划项目(桂科攻 09920 03B-
31)和桂林市科学研究与技术开发计划项目(20090525)。
* 通讯作者(E-mail: hnzhen68@yahoo.com.cn; Tel: 0773-
2 9 0 0 6 4 5 )。
1 植物名称 多齿吊石苣苔(Lysionotus denticulosus
W. T. Wang)。
2 材料类别 中上部叶片。
3 培养条件 (1)诱导培养基: MS+6-BA 1.0 mg·L-1
(单位下同)+IBA 0.1+3%蔗糖; (2)增殖培养基:
MS+6-BA 0.5~1.0+IBA 0.05+3%蔗糖; (3)生根培养
基: MS+BA 0.1+IBA 0.01+2%蔗糖。以上培养基
均加 0.6%琼脂, pH 6.0。培养温度为(28±3) ℃, 光
照时间为 12 h·d-1, 光照强度为 30~40 μmol·m-2·s-1。
4 生长与分化情况
4.1 材料的消毒和接种 取多齿吊石苣苔中上部比
较厚实的叶片, 用 0.2%左右的洗洁精浸洗 5 min,
并用自来水冲洗干净后, 移至超净工作台内, 先放
入75%酒精中浸泡30 s, 后转入0.1% HgCl2溶液中
消毒 7~8 min, 无菌水冲洗 5次。用手术剪将叶片
剪成约 1.0 cm×l.5 cm的小块, 斜插于诱导培养基
(1 )中培养。
4.2 愈伤与不定芽的诱导 叶片外植体接种一段时
间后, 边缘逐渐长出愈伤组织, 叶片增厚, 培养45 d
后观测, 在未污染的外植体中, 愈伤诱导率为85.7%,
不定芽诱导率为14.3%; 不定芽主要在叶片的上表
面形成, 再培养 2~3周, 不定芽逐渐长成 1~2 cm的
芽苗(图 1)。
4.3 不定芽的继代增殖 初代诱导的不定芽长到1~
2 cm时, 分切成单株接种到培养基(2)上进行增殖
培养, 40 d左右形成新的丛芽(图 2), 如此反复分切
丛生芽进行增殖培养, 可以获得大量芽苗, 每 40 d
增殖系数为 4.0。在继代培养中, 如果要获得较高
的增殖系数, 6-BA浓度可调至较高的浓度水平, 为
1.0 mg·L-1; 如果要获得比较壮实的芽苗, 则6-BA浓
度应调至相对较低的浓度水平, 为 0.5 mg·L-1。对
较高、较壮实的芽苗进行再次继代时, 可以将之剪
切成 1.5 cm左右的茎节进行增殖培养。继代增殖
的次数根据所需的种苗数量而定, 但原则上为20代
左右, 如果继代次数过多, 会出现培养材料退化, 生
长和繁殖速度变慢。
4.4 生根培养 当芽苗长到 2~3 cm、有 2~3片以
上真叶时, 从基部切下芽苗, 接入培养基(3)中诱导
生根, 培养 35 d后观测, 除了少数比较弱小的芽苗
外, 几乎全部培养材料均能生根, 生根率达到 95%
以上(图 3)。另外, 在生根培养中, 低盐浓度(1/
2MS)的培养基容易使被培养材料产生大量的气生
根(图4), 在一定程度上影响地上部分的正常生长。
图 1 多齿吊石苣苔的初代诱导
图 2 多齿吊石苣苔的继代增殖
植物生理学通讯 第 46卷 第 9期, 2010年 9月966
5 意义与进展 苦苣苔科植物含有黄酮类、苯乙
醇类、醌类、萜类等多种化学活性物质,具有显
著的抑菌、消炎、抗病毒、止咳、祛痰、平喘
及解蛇毒等功效, 多数种类为民间常用草药, 是分
离新的活性成分和寻求新型先导化合物的良好材料
(郑晓珂等 2003)。然而由于该科植物分布区域
窄、资源数量少, 多数物种为珍稀植物, 目前难以
找到足量的材料进行化学和药理学研究。因此, 对
该科植物进行组织培养与快速繁殖技术研究, 获得
大规模的种苗和植物材料, 是加快其有效成分研究
和开发应用进程的良好手段。多齿吊石苣苔为吊
石苣苔属多年生亚灌木植物, 分布于广西(那坡、
武鸣、南丹、环江)、云南(麻粟坡)和贵州(荔波)
等地, 生于石灰岩山地疏林中(李振宇和王印政
2004); 与吊石苣苔属其他物种一样, 该植物含有抗
结核活性成分石吊兰素(nevadensin)以及多种具有
重要生理活性的化合物, 在医学临床和新药研发方
面均有重要的应用潜力(房秀华 1997; 李振宇和王
印政 2004; 冯卫生等 2007; 盛卫国等 2009)。在苦
苣苔科植物中, 虽已有不少物种进行了组织培养研
究(汤正辉等 2005; 梁桂友 2007; 温放等 2008), 但
有关吊石苣苔属植物的相关研究仅见吊石苣苔
(L. pauciflorus)一种(刘伟和黄勇 2010), 而多齿吊
石苣苔的组织培养和快速繁殖技术研究未见报道。
本文的研究结果将为该物种的大规模繁殖、保护
及可持续开发利用奠定实验和技术基础, 也为同属
其他物种的组织培养技术研究提供借鉴和参考。
参考文献
房秀华(1997). 苦苣苔科药用植物化学成分研究及化学系统学初
探[博士论文]. 北京: 中国协和医科大学, 39~72
冯卫生, 李倩, 郑晓珂(2007). 吊石苣苔的化学成分研究. 中国药
学杂志, 42 (5): 337~338
李振宇, 王印政(2004). 中国苦苣苔科植物. 郑州: 河南科技出版
社, 384~385, 627~644
梁桂友(2007). 三种苦苣苔科植物组织培养快速繁殖研究[硕士论
文]. 北京: 北京林业大学, 23~33
刘伟, 黄勇(2010). 吊石苣苔的组织培养与快速繁殖. 植物生理
学通讯, 46 (2): 159~160
盛卫国, 熊阳, 徐莲英(2009). 高效液相色谱法测定石吊兰中石
吊兰素的含量. 中成药, 31 (2): 321~322
汤正辉, 石雷, 陈维伦, 苗琛, 邢全(2005). 异裂苣苔的组织培养
和快速繁殖. 植物生理学通讯, 41 (5): 643
温放, 张启翔, 任翔翔(2008). 黄花牛耳朵的离体培养和快速繁
殖. 植物生理学通讯, 44 (2): 301~302
郑晓珂, 李军, 冯卫生, 刘云宝(2003). 苦苣苔科植物研究进展.
中国新药杂志, 12 (4): 261~263
因此, 与多数植物不同, 多齿吊石苣苔的生根培养
基以MS为无机盐并添加低浓度的6-BA (0.1 mg·L-1)
效果较好。
4.5 炼苗及移栽 将生根的试管苗于室内打开瓶盖
炼苗 2 d后, 将苗从培养瓶中轻轻取出, 用自来水
洗净根部培养基, 移栽到基质中, 移栽基质为有机
质含量比较丰富的塘泥经堆沤腐熟后制成。移栽
苗在荫蔽 75%的连栋大棚内培养。根据天气情况
定期浇水, 保持苗钵湿度, 40 d后统计成活率。桂
林地区春季(4~5月)移栽, 成活率 90%以上(图 5)。
图 3 多齿吊石苣苔的生根培养
图 4 多齿吊石苣苔在低盐浓度培养基(1/2MS+
BA 0.1+IBA 0.01)中形成的气生根
图 5 多齿吊石苣苔生根组培苗的移栽