全 文 :筛选出最佳的诱导时间和诱变剂量 ~本实验中将秋
水仙碱加入培养基中采用幼苗 !叶片和愈伤组织 v
种不同的外植体进行诱导 ∀经预培养 t周的叶片和
愈伤组织 o用 tx °ª#pt秋水仙碱处理 t周的诱导效
果最好 o可达 vv1vv h o而对幼苗的诱导最高只有
tt h左右 o说明离体培养的早期诱导比成苗后诱导
效果好 ∀在愈伤组织处理中由于需首先诱导出愈伤
组织再进行诱导分化 o所需时间比叶片处理法长 o所
以叶片处理法诱导多倍体的效果最好 o不仅经济方
便 o所需时间短 o而且加倍率较高 o更重要的是 o用此
法可在短期内繁殖大量的多倍体植株 ∀诱导加倍的
南丹参只作了初步鉴定和筛选 o农艺性状很不稳定 o
还需从后代花粉母细胞的倍性 o进一步鉴定筛选 ∀
≈参考文献
≈t 张爱民 o常 莉 o薛建平 q药用植物多倍体诱导研究进展 1 中
国中药杂志 oussx ovsk|l }ywx q
≈u 宋经元 o任春玲 o丁自勉 q丹参 q北京 }中国中医药出版社 o
usst q
≈v 王鸿鹤 o葛 欣 o徐启江 o等 q秋水仙碱诱导重瓣大岩桐多倍
体的研究 q热带亚热带植物学报 ot||| ozkvl }uvz q
≈w 高山林 o徐德然 o蔡朝晖 o等 q丹参同源四倍体新物种的培
育 q中国药科大学学报 ot||u ouvkwl }uuw q
≈x 张友鹏 o李际红 o李国兴 q杨树多倍体诱导及气孔检测初报 q
山东林业科技 ot||{ okyl }tt q
≈y 蔡朝晖 o高山林 o郭 蓓 q丹参组织培养材料的染色体显微鉴
定技术 q中国药科大学学报 ot||v ouwktl }w| q
Στυδψ ον ινδυχτιον οφ πολψπλοιδψιν Σαλϖια βοωλεψανα βψ χολχηιχινε τρεατµεντ
⁄≠¬±ª2½¬t o∞ ≥«¤²2¼¬±ªt o≤ ¬±ªt o ≠¬±ª2½¨ u o°∞ ≤«¤²2½«²±ªu
(t1 ∆επαρτµεντ οφ Βιολογψ, Τανγσηαν Τεαχηερ. σ Χολλεγε , Τανγσηαν syvsss , Χηινα ;
u1 Ραπεσεεδ Ρεσεαρχη Χεντερ, Σιχηυαν Αγριχυλτυραλ Υνιϖερσιτψ, Ψααν yuxsss , Χηινα)
[ Αβστραχτ] Οβϕεχτιϖε : ײ ¬¨³¯²µ¨ ·«¨ ·¨¦«±¬´∏¨ ²©¬±§∏¦·¬²± ²©³²¯¼³¯²¬§¼¬± Σαλϖια βοωλεψανα ¥¼¦²¯¦«¬¦¬±¨ ·µ¨¤·° ±¨·q Μετηοδ : ׫¨
·«µ¨¨®¬±§¶²© ¬¨³¯¤±·²©¥∏§o¯ ¤¨©¤±§¦¤¯ ¬¯º µ¨¨ ¬±§∏¦¨§¥¼¦²¯¦«¬¦¬±¨ ·µ¨¤·° ±¨·qΡεσυλτ : ׫¨ ¬±§∏¦·¬²± ©¨©¨¦·¶º µ¨¨ ¥¨·¨µº«¨ ±·«¨ ¦¤¯ ¬¯º¤¶
·µ¨¤·¨§¥¼ ¦²¯¦«¬¦¬±¨ ¶ktx °ª#ptl ¤±§·«¨ ¯¨ ¤© º¤¶³µ¨2¦∏¯·∏µ¨§©²µ²±¨ º¨¨ ®q ׫¨ §²∏¥¯¬±ªµ¤·¨ º¤¶vv1vv h o º«¬¯¨ ·«¨ °¤²µ¬·¼ º µ¨¨
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[ Κεψ ωορδσ] Σαλϖια βοωλεψανα ~¦²¯¦«¬¦¬±¨ ~³²¯¼³¯²¬§¬±§∏¦·¬²± ≈责任编辑 张宁宁
≈收稿日期 ussx2sy2sv
≈通讯作者 王跃华 oר¯ }ksu{l{|{yv||y oƒ¤¬}ksu{l{vvwtssv o∞2°¤¬¯}·¯©²µ «²·°¤¬¯1¦²°
川黄柏多倍体诱导研究
王跃华
k成都大学 生物工程系 o四川 成都 ytstsyl
≈摘要 目的 }改良川黄柏现有品种 o丰富遗传育种资源 ∀方法 }采用秋水仙素对川黄柏茎段愈伤组织 !种子
和腋芽进行多倍体诱变处理 ∀结果 }将茎段愈伤组织接种在含有 s1u h秋水仙素的培养基上 o通过培养形成的多倍
体植株诱导率为 tu1wx h o经植物形态组织学和染色体数检测 o诱导后的植物材料具有明显的多倍体特征 ∀结论 }
用秋水仙素对川黄柏不同部位进行多倍体诱导 o是一种行之有效的生物技术方法 ∀
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第 vt卷第 y期
ussy年 v月
中 国 中 药 杂 志
Χηινα ϑουρναλ οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
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≈关键词 川黄柏 ~多倍体 ~诱导
≈中图分类号 ≥ xyz ≈文献标识码 ≈文章编号 tsst2xvsukussylsy2sww{2sw
川黄柏是芸香科黄柏属黄皮树 Πηελλοδενδρον
χηινενσε ≥¦«±¨ ¬§1的干燥树皮 ∀川黄柏为著名川产道
地/三木0≈t 类药材之一 o为国家二类保护植物 ∀为
了改良川黄柏药用植物品种 o本研究利用不同含量
的秋水仙素溶液并结合多种方法对川黄柏不同部位
进行诱变处理 o以期获得川黄柏多倍体植株 ∀
1 材料和方法
111 材料
川黄柏采于四川成都市都江堰虹口镇 o选取生
长健康 !无病虫害的川黄柏植物为供试外植体 ∀
112 川黄柏茎段愈伤组织培养
选取生长健壮无病虫害的幼嫩茎段 o用洗衣粉
浸泡 v °¬±后 o用流水冲洗 v «o再在无菌条件下分
别采用 zs h 乙醇消毒 vs ¶os1t h 升汞处理 v °¬±
后 o无菌水冲洗 w次 o然后将茎段切成适当大小 o接
种到川黄柏愈伤组织培养基 ≥ n u ow2⁄u °ª#pt n
y2
t °ª#pt上培养≈u ∀培养温度为kux ? tl ε o
每天光照 tu «o光照强度为 t xss ∗ u sss ¬¯ox §后接
种的茎段外植体上开始长出绿色的愈伤组织 ∀
113 多倍体诱导方法
11311 秋水仙素溶液诱导茎段愈伤组织 在超净
工作台上将已培养的川黄柏茎段愈伤组织切成小块
分别接种在含有 s1s h os1u h os1w h os1y h os1{ h
秋水仙素k过滤灭菌l的 ≥ n s1x °ª#pt n y2
u °ª#pt培养基上进行芽分化培养 oux §后将诱
导产生的不定芽再转入不含有秋水仙素的生根培养
基 tru≥ n s1v °ª#pt n s1v °ª#pt中培
养 ows §后获得多倍体组培苗 ∀
11312 秋水仙素溶液处理川黄柏种子 将川黄柏
的种子剥去种皮 o分别浸泡在 s1s h os1u h os1y h o
t1s h的秋水仙素溶液中处理 uw «和 w{ «o然后将处
理后的种子用 s1t h升汞消毒 ts °¬±o再用无菌水冲
洗 w次 o接种到无激素的 ≥培养基上 o在kux ? tl
ε 条件下进行暗培养 ∀
11313 秋水仙素溶液对川黄柏植物腋芽进行诱导
用脱脂棉吸取 s1{ h的秋水仙素溶液 o覆盖在上
端去掉了顶芽部分的腋芽处 o并用黑色透气薄膜包
扎 o以后每天用注射器滴加秋水仙素溶液 u次k早 !
晚各 t次l o连续处理 v §o待腋芽萌发生长 v周后 o
取叶片表皮细胞进行形态学特性观察 ∀
11314 染色体检测 取经过诱导后的川黄柏根尖
于 s1u h 秋水仙素溶液中预处理 u1x «左右 ~水洗后
用甲醇2冰醋酸kvΒtl固定液固定 w «~再用混合酶
k纤维素酶和果胶酶各占 u1x h l在 ux ε 恒温箱内处
理 v «~倒去酶液 o用蒸馏水洗 v次 o每次 u °¬±~除去
蒸馏水后 o制备细胞悬液 ~用悬滴法≈v 制片 o干燥后
用 ¬¨°¶¤染色后观察 ∀
2 结果与分析
211 茎段愈伤组织的多倍体诱导
把茎段愈伤组织分别接种在含有不同含量的秋
水仙素培养基中 ox §后发现在含有秋水仙素的培养
基上产生少量细胞体积明显增大 o颜色也有所加深
的愈伤组织 otx §后开始产生不定芽 oux §后将诱导
产生的不定芽切割分离后转入不含秋水仙素的培养
基中进行继代培养 o并将长到 u ¦°以上的无根苗切
割下来 o接入生根培养基中培养 ws §后获得多倍体
植株 ∀取根尖进行染色体鉴定 o结果显示 o对照组染
色体数 u ν {s与文献记载相符≈w o处理组细胞染色
体数 u ν tys o多倍体植株的诱导结果见表 t ∀由实
验结果可知 o随着秋水仙素含量增高 o芽诱导率逐渐
下降 o这主要是由于秋水仙素对茎段愈伤组织的毒
性较大 o在培养过程中导致外植体死亡率上升 o以至
于最终影响到多倍体植株的诱导率下降 ∀因此在用
秋水仙素对外植体进行多倍体诱导时 o选择适宜的
含量来处理外植体是十分必要的 ∀
表 t 秋水仙素不同含量对茎段愈伤组织诱变率的影响
编号
秋水仙素
含量r h
芽诱导率
r h
多倍体植株
诱导率r h
t s xy s
u s qu vt qx tu qwx
v s qw uw qz{ ts q|u
w s qy tv qxy y qvv
x s q{ z qwx u qyz
注 }处理个数均为 xs个
212 川黄柏种子的多倍体诱导
用不同含量的秋水仙素溶液浸泡处理川黄柏种
子 o并接种在 ≥培养基上 t周后 o种子开始萌发 o首
先胚根开始生长 o以后子叶开始陆续伸展 ∀ux §后统
计种子的萌发率和诱变率 o从表 u结果可知 o秋水仙
素溶液的不同含量和不同处理时间 o对川黄柏种子的
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萌发率和多倍体诱导率都有很大影响 ∀未经秋水仙
素溶液浸泡处理的
z 号种子的萌发率最高 o为
|s1x h o但多倍体诱变率为 s h ~而经 t1s h秋水仙素
溶液浸泡处理 w{ «的
y号种子的萌发率最低 o仅为
xv1t h o但多倍体诱变率最高 o为 y|1v h ∀由此可见
用高含量的秋水仙素溶液长时间的处理植物材料虽
可提高多倍体诱变率 o但对植物体的伤害也大大地增
高了 ∀所以在进行植物多倍体诱导时选择适宜的秋
水仙素溶液含量和处理时间是非常重要的 ∀本次实
验的
v号种子选择 t1s h的秋水仙素溶液处理 uw «o
其种子的萌发率和多倍体诱导率都高 ∀
表 u 秋水仙素的不同含量和不同处理时间对
种子萌发率和诱变率的影响
编号
秋水仙素
含量r h
处理时间
r«
萌发率
r h
多倍体
诱变率r h
t s qu uw {{ qv w{ qv
u s qy uw {v qy x| qw
v t qs uw z| qv yy q{
w s qu w{ {s qs yt qy
x s qy w{ zu q{ yx qu
y t qs w{ xv qt y| qv
z s s |s qx s
注 }各处理种子数均为 ws个 ~诱变率以萌发率为基数
用种子进行整体水平上的多倍体诱变 o易形成
各种形式嵌合体植物 o以上实验的诱变率均包括了
各种形式的嵌合体植物 ∀
从表 v川黄柏种子的萌发生长情况可以看出 o
经过秋水仙素溶液处理过的种子其萌发速度和各器
官的生长速度都较对照组明显减慢 o但最后所形成
的各营养器官在形态上比对照组明显增大 o表现出
典型的多倍体植物 / 巨型性0的形态特征≈x k图
t ∗ vl ∀
表 v 用秋水仙素诱导种子后的生长情况
组别 胚根 子叶 下胚根 生根 小苗发育
对照组 形态正
常 o生长速
度较快 o为
长圆锥形
生长正
常 o颜色为
绿色
下胚轴
生长较快 o
较细
根生长
快 !易 分
支 !较细
发育正常
处理组 明显膨
大 o生长速
度较慢 o为
圆球形
子叶肥
大 !增厚 o
颜色变为
深绿色
下胚轴
生 长 慢 o
粗壮
根生长
慢 !分 支
少 !粗壮
小苗矮
化 !小叶数
增多
213 秋水仙素诱导川黄柏腋芽
经诱变处理 v周后的川黄柏腋芽萌发所产生的
叶片在外观上与对照组有较大的差别 ∀对照组叶片
薄 !叶面平整浅绿色并有一定韧性 o表皮细胞易撕
图 t 川黄柏种子的胚根生长比较
1 未经秋水仙素处理 ~
1 秋水仙素处理k图 u ∗ w同l
图 u 川黄柏种子的子叶生长比较
图 v 川黄柏幼苗生长比较
取 o气孔和保卫细胞均小些 o每视野中气孔数较多 o
保卫细胞中所含叶绿体较少 ~处理组叶片明显加厚 o
叶色深绿 o叶面粗糙 !脉纹加深 !叶脆易折断 o叶边缘
常发生反卷 o表皮细胞很难撕取 o气孔和保卫细胞相
对较大 o每视野中气孔数较少 o保卫细胞中所含叶绿
体明显多于对照组 ∀分别选取对照组和处理组叶表
皮细胞进行临时装片制作 o并进行显微拍照k图 wl o
用显微测微尺测定 o处理组的叶表皮细胞气孔比对
照组的叶表皮细胞气孔大 t1v{倍 ∀
图 w 川黄柏叶片表皮的气孔比较
3 讨论
药用植物是一类具有特殊用途的经济植物 o选
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育优良品种是提高中药材质量和产量的有效途径 ∀
药用植物一般以植物的特定器官为收获对象供药
用 o由于多倍体植株染色体加倍 o往往具有器官/巨
型性0特征 o能较好地满足药材生产的要求 ∀另外 o
由于细胞染色体加倍 o染色体上基因调控有效化学
成分含量往往较正常二倍体高 o作者另用 °≤ 测
定了川黄柏植物对照组和处理组茎段组织中盐酸小
檗碱含量 o结果显示对照组的盐酸小檗碱为
s1tt h o而经秋水仙素诱导处理组的盐酸小檗碱为
s1t| h o可见处理组的含量明显提高k另文发表l ∀
因此药用植物多倍体诱导对于提高药材中的次生代
谢物的含量是十分有利的 ∀
目前用秋水仙素诱导植物多倍体的方式较多 o
本实验主要使用了茎段愈伤组织的离体条件下诱导
和种子 !腋芽活体条件下诱导 u种方法 ∀用川黄柏
茎段愈伤组织在离体条件下诱导产生多倍体植株 o
尽管诱导率低 o但所形成的多倍体植物嵌合体少 o同
质性高 o诱导后的多倍体植物在经过多次继代培养
后 o稳定性较强 o不易发生回复突变 ~而采用种子和
腋芽进行的活体条件下多倍体诱变 o虽然开始诱导
率较高 o但诱导后的植物多形成嵌合体 o而且随着培
养时间的增长 o植物多倍体的特征不稳定 o常表现出
不同程度的回复突变的情况 ∀这主要是由于植物未
加倍的二倍体细胞分裂速度比受秋水仙素诱导过的
多倍体细胞分裂速度快 o在同一植物材料的生长过
程中 o二倍体细胞可能最终会把多倍体细胞/淹没0 o
从而恢复成二倍体≈y o最终导致诱导率的降低 ∀
≈参考文献
≈t 四川省都江堰市人民政府 q都江堰投资指南 q成都 }四川科技
出版社 oussv q| q
≈u 王跃华 o姜开源 o杨应郎 o等 q正交设计法在川黄柏组织培养
中的应用 q成都大学学报 oussw ouvkwl }vu q
≈v 陈瑞阳 q植物染色体标本制作的新方法 q植物学报 ot|z| ous
kvl }u|z q
≈w 王跃华 o马丹伟 o余昶锟 q川黄柏染色体制作和核型分析研究 q
中药材 oussx ou{ktl }v q
≈x 郭启高 o宋 明 o梁国鲁 q植物多倍体诱导育种研究进展 q生
物学通报 ousss ovxkul }{ q
≈y 匡 全 o梁国鲁 o郭启高 o等 q秋水仙素诱导牛蒡多倍体 q植物
生理学通讯 oussw owskul }txz q
Στυδιεσ ον πολψπλοιδ ινδυχτιον οφ Πηελλοδενδρον χηινενσε
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( ∆επαρτµεντ οφ Βιολογιχαλ Ενγινεερινγ , Χηενγδυ Υνιϖερσιτψ, Χηενγδυ ytstys , Χηινα)
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[ Κεψ ωορδσ] Πηελλοδενδρον χηινενσε ~³²¯¼³¯²¬§~¬±§∏¦·¬²±
≈责任编辑 张宁宁
5中国中药杂志6荣获中华人民共和国新闻出版署
组织的第三届国家期刊奖百种重点期刊
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