全 文 :朱砂根的组织培养与植株再生
马明东1,2,刘均利1,蒲尚饶2
(1.四川农业大学 林学园艺学院,四川 雅安 625014;
2.四川农业大学 都江堰分校,四川 都江堰 611830)
[摘要] 目的:研究药用植物朱砂根组培快繁技术,为其产业化生产提供科学依据。方法:考察不同基本培养基、植物激
素、添加物等对腋芽诱导、增殖及植株再生的影响。结果:以朱砂根带芽茎段为外植体,初代培养腋芽诱导的最佳培养基为
MS+6BA05mg·L-1+NAA01mg·L-1。腋芽增殖的最佳培养基配方为MS+6BA20mg·L-1+NAA01mg·L-1+
KT05mg·L-1。生根培养基为1/2MS+IBA02mg·L-1;添加02%的活性炭可明显促进根的生长,提高生根率、生根数。
最有利于朱砂根无菌苗移栽存活的基质类型为河沙珍珠岩蛭石(1∶1∶1),或蛭石珍珠岩(1∶1),成活率在80%以上。结论:
通过腋芽增殖快繁育苗技术可获得完整植株,达到快速繁殖的目的。
[关键词] 朱砂根;组织培养;植株再生
[收稿日期] 20090418
[基金项目] 四川省教育厅攻关项目(2006A016)
[通讯作者] 马明东,Tel:(028)87123321,Email:mmingdong@
scfc.edu
朱砂根ArdisiacrenataSims为紫金牛属药用植
物之一[1]。具有清热解毒,散瘀止痛,清咽利喉,祛
痰止咳,降血压[2],抗癌抑菌[3]等药用功效。
朱砂根常规的繁殖方式主要是播种、扦插2种。
利用种子繁殖要从幼苗开始,生育期长,扦插繁随由
于主、侧枝年生长量极其有限,扩大繁殖系数受到较
大制约。普通扦插繁殖速度不快,且利用主枝扦插
对母体材料消耗很大。利用离体组织培养研究可以
快速获得整齐一致的苗木,有效缓解对野生植物资
源的消耗,为朱砂根的天然资源保护与产业化生产
奠定基础,为药用有效成分的提取提供原料。关于
朱砂根的组织培养仅见愈伤组织诱导培养的初步研
究[4],国内外至今未见组培获得完整植株的报道。
1 材料和方法
1.1 材料
供试材料取自都江堰灵岩山、般若寺等地野生
天然植株,经四川农业大学易同培研究员鉴定为紫
金牛科紫金牛属植物朱砂根A.crenata。
1.2 消毒
于晴朗午后剪取健壮母株的幼嫩茎段,用洗衣
粉清洗10~15min,用毛刷轻刷以除去杂质,再用自
来水流水冲洗2~3h,沥干。在超净工作台上先用
75%乙醇处理 20s,无菌水冲洗 2次,再用 01%
HgCl2消毒8min,无菌水冲洗5次,用无菌滤纸吸干
表面水分后接种。每个处理接种30个外植体,重复
3次。
1.3 基本培养基
选用1/2MS,MS,B5,WPM,H为基本培养基,附
加07% ~08%琼脂,蔗糖 30g·L-1,pH58~
60,121℃条件下灭菌20min。
1.4 培养条件
置光照培养箱中,培养温度(25±2)℃,光照
12h·d-1,光照强度1500~2000lx。
2 结果与分析
2.1 不同基本培养基对外植体诱导的影响
在不加生长调节物质的5种基本培养基中,朱
砂根带芽茎段的腋芽萌发情况有着显著的差异,结
果见表1。
表1 不同基本培养基对腋芽诱导的影响
实验号 基本培养基 出芽率/% 生长状况
X1 1/2MS 8497bAB 苗较小
X2 MS 9462aA 苗高,生长正常
X3 B5 8293bcB 苗较小
X4 WPM 7657cB 苗小,长势差
X5 H 8052bcB 苗纤细
注:表中小写字母表示在005水平上显著,大写字母表示在
001水平上显著,字母相同者表示水平间不显著(表2~6同)。
由表1可以看出以 MS为基本培养基,外植体
启动率最高,达9462%。1/2MS,B5与H培养基对
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外植体的腋芽诱导没有明显的差异,而 WPM培养
基中的芽苗长势最差。这可能与MS是一种高盐培
养基,而朱砂根腋芽萌发需要较高的盐浓度有关。
因此,应选用具有较高无机盐浓度的 MS培养基为
腋芽诱导及增殖的基本培养基。
2.2 植物生长物质对外植体初代培养的影响
朱砂根带芽茎段接种后5d腋芽处即现出小芽
苞,10d时芽苞膨大,芽鳞张开,同时部分茎段切口
处会产生愈伤组织。培养四周可形成1~3个2~3
cm的芽,略带紫红色。正交试验方案及培养30d
后的统计结果见表2。
表2 不同植物生长物质组合对腋芽诱导的影
处理号 6BA/mg·L-1 NAA/mg·L-1 启动率/%
1 1(05) 1(005) 9327bcAB
2 1 2(01) 9753aA
3 1 3(02) 9169bcB
4 2(10) 1 7008fD
5 2 2 9510abAB
6 2 3 9049cB
7 3(15) 3 6524gE
8 3 1 7657eC
9 3 2 8152dC
表2结果表明,植物生长物质6BA,NAA的不
同浓度和配比对芽的诱导有着极显著的影响。两者
比值在10以内时萌芽率均较高,可达80%以上。2
号处理MS+6BA05mg·L-1+NAA01mg·L-1
的芽诱导率为9753%,显著或极显著的高于其他
处理,是腋芽诱导的最佳培养基。
2.3 不同植物生长物质对继代增殖的影响
将初代培养形成的芽苗切段移入增殖培养基,
前30d增殖系数极低,30d后转接1次,60d后统
计各处理的增殖系数,研究不同植物生长物质配比
对芽苗增殖的影响。结果表明,基部枝条叶腋中的
小芽生长较快,45d左右即可见新芽萌发伸长,但
顶部生长缓慢,65d左右才见1~2个腋芽,且大多
很难萌发,见表3。
由表3可以看出,朱砂根初代培养的芽苗继代
2次后,增殖系数最高可达到3以上。之后随继代
次数的增加,增殖系数会有所上升。6BA,NAA,KT
3种激素对朱砂根腋芽增殖的诱导差异均达极显
著。多重比较结果显示,处理7极显著高于其他处
理,繁殖系数最高,且芽苗生长健壮,是较为适宜的
芽增殖培养基。因此,最有利于朱砂根腋芽增殖的
表3 不同植物生长物质组合对腋芽增殖的影响
处理号
6BA
/mg·L-1
NAA
/mg·L-1
KT
/mg·L-1
增殖系数
1 1(05) 1(01) 1(00) 15fF
2 1 2(02) 2(01) 13gF
3 1 3(05) 3(05) 128gF
4 2(10) 1 2 22dD
5 2 2 3 24cCD
6 2 3 1 19eE
7 3(20) 1 3 313aA
8 3 2 1 276bB
9 3 3 2 265bBC
培养基配方组合为 MS+6BA20mg·L-1+NAA
01mg·L-1+KT05mg·L-1。
2.4 生根培养
2.4.1 生根培养基的筛选 将茎长20cm以上的
健壮无根单苗转接到生根培养基上,培养20d后可
见无根小苗的基部出现乳白色根突起。正交试验方
案及培养30d后的统计结果见表4。在不同无机盐
浓度的MS培养基与不同浓度的生长素IBA组合的
培养基上,生根率均较高,多在80%以上。但平均
生根数均较低,平均根长差别不大。生根诱导率最
高的培养基为2号处理,即1/2MS+IBA05mg·
L-1,生根率达9333%。
表4 不同培养基对生根培养的影响
处理号
基本
培养基
IBA
/mg·L-1
生根率
/%
平均根
数/条
平均根
长/cm
1 1(1/2MS) 1(02) 895abAB 22 46
2 1 2(05) 9333aA 27 34
3 1 3(10) 822abcAB 19 33
4 2(3/4MS) 1 8739abAB 25 38
5 2 2 8987abAB 25 30
6 2 3 856abAB 18 42
7 3(MS) 1 8017bcAB 22 36
8 3 2 8763abAB 17 41
9 3 3 7462cB 23 40
对于不同无机盐浓度的 MS培养基来说,无机
盐浓度在1/2MS或3/4MS时,对根的诱导没有显著
差异,但MS培养基对根的诱导效果较差,可能与其
无机盐浓度过高有关。在根的诱导阶段选用1/2MS
或3/4MS为基本培养基均可。就朱砂根而言,IBA
对于根诱导的适宜质量浓度在02mg·L-1或05
mg·L-1。当 IBA达到10mg·L-1时,生根率则
降低。
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因此,将多重比较结果结合成本因素考虑,朱砂
根生根培养的最适培养基为1/2MS+IBA02mg·
L-1。
2.4.2 活性炭对朱砂根生根的影响 将株高20
cm以上的健壮无根单苗切下插入含有不同活性炭
浓度的生根培养基中,探讨活性炭对生根的影响。
当活性炭浓度在01% ~02%时,其生根率均极显
著的高于不加活性炭的处理,这与活性炭营造了有
利于植物生根的暗环境有关,对生根起着促进作用。
特别是浓度02%的活性炭,不仅极显著的提高了
生根率,增加了生根数,还促进了根的伸长生长,是
促进生根的最适浓度,见表5。但过高的活性炭浓
度亦会对生根起抑制作用,当活性炭浓度达到
03%时,其生根率开始降低,浓度达到05%时则
极显著的低于不加活性炭的处理,同时生根数、根长
也明显降低,这与活性炭无选择性的吸附有关。当
活性炭过高时会吸附培养基中的营养物质,造成根
系营养不足,反而阻碍了生根。
表5 活性炭对朱砂根生根的影响
处理
号
活性炭
/%
生根率
/%
平均根
长/cm
平均根
数/条
生长情况
1 00 8376cC 32 22 根粗短、须根多
2 01 8993bB 35 18 根粗短、须根多
3 02 9620aA 46 30 根长粗壮、须根多
4 03 8110dC 28 19 根短纤细
5 05 6838eD 21 12 根短纤弱
2.5 炼苗与移栽
待试管苗根长至15~2cm时,选取苗高3~4
cm、根系健壮的生根苗植株进行炼苗。先在封口膜
上密刺小孔,于炼苗室散射光下培养6d后揭开1/2
的封口膜,12d后全揭开。15d取出试管苗,洗净
培养基,移栽至基质。炼苗前期置于炼苗室,温度保
持在22~28℃,光照2000~4000lx。花盆上部搭
小拱棚,覆透明塑料薄膜,使盆内湿度保持在80%
以上。每7d喷洒700倍百菌清溶液杀菌,15d时
补充一次 MS培养基营养液。20d后移入苗圃温
室,温度保持在25℃左右。30d后观察记录小苗在
不同基质中的炼苗成活率。2,3号处理间对移栽成
活率并无显著差别,但两者均极显著的高于1,4号
处理。因此,最有利于朱砂根无菌苗移栽存活的基
质类型为河沙珍珠岩蛭石 =1∶1∶1,或蛭石珍珠
岩=1∶1,其次是腐殖质土,最后是河沙,见表6。
表6 不同基质对炼苗移栽成活率的影
处理号 移栽基质 成活率/%
1 河沙 4026cC
2 蛭石珍珠岩(1∶1) 8236aA
3 河沙珍珠岩蛭石(1∶1∶1) 8660aA
4 腐殖质土 5425bB
3 结论与讨论
本试验考察了6BA,NAA2种植物生长物质对
芽诱导的影响。实验发现,朱砂根腋芽只有在细胞
分裂素浓度高于生长素浓度时才可萌发,若低于生
长素浓度则只能诱导愈伤组织。两者比例相等时出
芽率极低。两者比值在10以内时最为适宜,萌芽率
可达80%以上。两者比值在10以上时萌芽率显著
下降。因此,在试验中,除植物生长物质种类和浓度
外,其比例也对朱砂根芽诱导有着显著影响。
将朱砂根初代培养中腋芽萌发得到的无根苗切
段接入增殖培养基后发现,若切段为不带顶芽的基
部枝条则叶腋中的小芽生长就较快,若切段为带顶
芽的上部枝条,则生长缓慢,其腋芽基本不萌发。朱
砂根为小灌木,茎直不分枝,形态特征决定其具有较
强顶端优势。因此,要克服其顶端优势,使侧芽与顶
芽能够共同生长,形成微型的、多枝多芽的小灌木丛
状结构,从而实现迅速增殖,切除顶芽就成为促进侧
芽生长的必要措施。此外,试验结果表明,加入较高
浓度的细胞分裂素对抑制顶端优势、促进侧芽萌发
效果显著。
朱砂根生根较为容易,在根长20cm左右时取
出炼苗可达到较好的成活效果。采用炼苗室炼苗与
温室炼苗两步炼苗法,在控制温度湿度的同时,定期
喷洒杀菌液与营养液可显著提高成活率。
[参考文献]
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科大学学报,1993,20(1):49.
[2] 张清华.紫金牛属植物化学成分研究概况[J].华西药学杂志,
1994,9(2):99.
[3] 田振华,何燕,骆红梅,等.朱砂根抗炎抗菌作用研究[J].西北
药学杂志,1998,13(3):109.
[4] 彭光天,黄上志,黄仲立,等.朱砂根愈伤组织诱导及其岩白菜
素含量的测定[J].热带亚热带植物学,2004,12(1):51.
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TissuecultureandplantregenerationofArdisiacrenata
MAMingdong1,2,LIUJunli1,PUShangrao2
(1.SchoolofForestandHorticulture,SichuanUniversityofAgriculture,Ya'an625014,China;
2.SichuanUniversityofAgriculture,Dujianyan611830,China)
[Abstract] Objective:OurresearchstudiedthefastbreedingtechnologyofArdisiacrenatasimsbyusingtissuecultureand
providedthescientificfoundationforindustryproduction.Method:Theefectsofaxilarybudsandplantregenerationofdiferentbasic
medium,hormonesandadditivesoninductionandmultiplicationwerestudied.Result:Thebestculturemediumfortheinductionof
axilarybuds,whichtookthestemsofA.crenatewereasexplants,wasMS+6BA05mg·L-1+NAA01mg·L-1,andthebest
mediumformultiplicationwasMS+6BA20mg·L-1+NAA01mg·L-1+KT05mg·L-1,thebestmediumforrootsgenera
tionwas1/2MS+IBA02mg·L-1.Wealsofoundthattheroots'generation,rootsrateandmeannumberofrootscanbepromotedby
adding02% Ac,andthemostsuitablegroundsubstancewasriversandperlitevermiculite(1∶1∶1)orperlitevermiculite(1∶1).
Withaxilarybudsandplantregenerationmethode,morethan80% A.crenatasimscouldberegeneratedintegratedly.Conclusion:
A.crenatasimscanberegeneratedintegratedlyandbreededfastbyusingaxilarybudproliferationtechnology.
[Keywords] Ardisiacrenata;tissueculture;plantregeneration
[责任编辑 吕冬梅]
第三次全国道地药材学术研讨会暨中药资源生态专业委员会换届选举大会征文通知(第二轮)
第三届全国道地药材学术研讨会暨中药资源生态专业委员会换届选举大会定于2009年9月18-20日在山东济南召开。
本次会议由中国生态学学会中药资源生态专业委员会主办,中国中医科学院中药研究所、山东省科学院协办。会议主要内容为
中药资源生态学,特别是中药道地药材学术研讨,经验交流。本次会议将邀请中药学和生态学及相关领域的科技工作者参加。
一、会议议题 1.中药道地药材的研究;2.中药资源生态学及其相关研究;3.中药资源生物多样性及保护利用,4中药资源可
持续发展;5.中药栽培中的环境问题及对策;6.濒危中药资源及保护现状;7.新技术在中药资源研究中的应用;8.当今世界生
态学发展的前沿及研究的热点问题及其对中药资源生态学研究的影响等。
二、征文要求 1.参会者与论文作者请填写报名回执,并于2009年7月30日前寄回大会秘书处;2.征文截止日期:2009年7
月30日;3.论文长度不超过8000字,摘要300字左右。文章题目请用四号黑体居中,题目下方的作者姓名用小四楷体居中,
正文小五号宋体。文章可分段落,但不设各级标题;4.作者简介限100字,请用小五号宋体,(包括:姓名、性别、出生年月、工作
单位、职务、职称、专业领域、主要成就、联系地址、邮政编码、电话、传真与电子信箱)附于摘要下方;5.文稿请于2009年8月
20日前,以word文档发送zhongyaoshengtai@126.com。
三、会议日期 会议报到日期:2009年9月18日。
会期:2009年9月19-20日上午,20日下午离会。
四、会议地点及住宿费用 山东翰林大酒店地址:济南市经十路16787号(山东省千佛山医院对面);豪华标准间:会议价:320
元/间/夜(含双早);标间:会议价:290元/间/夜(含双早);前台联系电话:053186181888。
乘车路线:①火车站乘K51路到山东省千佛山医院站(山东师范大学南门)下车,打的士从火车站到翰林大酒店约18元。
②汽车总站乘K68路到山东省千佛山医院站(山东师范大学南门)下车,打的士从汽车总站到翰林大酒店约20元左右。③飞
机场乘坐机场大巴到燕山立交桥下车,沿经十路西行800米即到(山师东路口)。
四、会务费 人民币800元(含会务费、资料费及2天餐费),报到时缴纳。差旅费、住宿费自理。
五、会议秘书处联系地址 地址:北京东直门内南小街16号 中国中医科学院中药研究所;邮编:100700;联系人:林淑芳、张
霁、郭兰萍;电话:640144112955或2956;传真:010840271758;Email:zhongyaoshengtai@126.com;济南联系人及联系电话:王
岱杰 053182605319(O);15965317581;王晓053182605319(O)13031748019。
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