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狭叶松果菊组织培养不定芽发生与继代增殖



全 文 :# 研究报告 #
狭叶松果菊组织培养不定芽发生与继代增殖
马 林
k西南科技大学 生命科学与工程学院 o四川 绵阳 yutstsl
≈收稿日期   ussy2su2uv
≈通讯作者   3 马林 o ר¯} ks{tyl ys{|xuwo∞2°¤¬¯} °¤¯¬±ƒ
¶º∏¶·q §¨∏q¦±
狭叶松果菊 Εχηιναχεα ανγυστιφολια为菊科松果
菊属的 v个主要种之一 o原产于美洲 o是印地安民间
的传统药材 o被用作治疗外伤 !蛇咬 !头痛及感冒等 o
具有较强的免疫促进和调节活性 ≈t  ∀狭叶松果菊
较早在我国北京怀柔进行引种栽培 o其他地区也有
少量的引种栽培 ∀狭叶松果菊可全草入药 o主要成
分为多糖和糖蛋白 !咖啡酸衍生物以及烷基酰胺类 !
不饱和酮类 !倍半萜类和生物碱类等化合物 ≈uov  ∀
近年来 o由于松果菊属植物具有重要的药用价值 o其
引种栽培和开发利用已日益受到重视 ∀研究狭叶松
果菊的离体快繁技术 o为生产上提供优质种苗具有
重要的意义 ∀
松果菊属植物的组织培养研究国内外已有一定
报道 ∀ ≤«²©©¨等用紫花松果菊 Ε. πυρπυρεα叶柄作
外植体研究了体细胞胚的发生和芽的诱导 o建立了
植株微繁殖系统 ≈w  o他们还通过诱导下胚轴和子叶
外植体生根 o建立了根组织的培养系统 ≈x  ∀ Ž²µ²¦«
等以紫花松果菊叶片 ≈y  !°¤±等以紫花松果菊叶肉
原生质体为外植体 ≈z  o研究了不同培养条件对愈伤
组织诱导和芽分化的影响 ∀此外 o刘军等 ≈{ 和王伯
初等 ≈| 通过种子萌发获得紫花松果菊无菌苗 o再以
无菌苗的茎 !叶或叶柄作外植体 o也建立了无性繁殖
体系 ∀但目前尚无关于狭叶松果菊组织培养的研究
报道 ∀作者以狭叶松果菊实生苗的叶片和叶柄为外
植体 o研究了不定芽的诱导和芽的继代增殖 o为狭叶
松果菊的离体快繁提供了一定的技术参考 ∀
1 材料与方法
1q1 材料
狭叶松果菊 Ε. ανγυστιφολια幼苗由绵阳市农业
高新技术开发区美欧斯达生物技术有限公司提供 o
经绵阳市药品检验所廖荣贵主任药师鉴定为松果菊
属狭叶松果菊 ∀幼苗于 ussx年 w月采集 o移至西南
科技大学生命科学与工程学院玻璃温室中盆栽 o每
盆 t株 o常规水肥管理 ∀
1q2 方法
1q2q1 外植体处理 剪取盆栽苗的叶片和叶柄 o自
来水反复冲洗干净 ∀先用 zxh乙醇处理 vs ¶后再用
s1th的 ‹ª≤ u¯灭菌 { °¬±o无菌水冲洗 x次 ∀叶片切
成 t ¦° ≅ t ¦°大小的方块 o叶柄切割成 { ∗ ts °°长
小段 o按试验设计要求接种到不同的培养基上 ∀
1q2q2 培养基及培养条件 以  ≥为基本培养基 o
附加 s1{h 琼脂和 vh 的蔗糖 ∀ 灭菌前调 ³‹ 为
x1{ ∗ y1so常规灭菌处理 ∀先进行 { §暗培养 o再进
行光照培养 o培养温度 kux ? ul ε o光照强度
t sss ∗ t xss ¬¯o每天光照时间 tu «∀
1q2q3 不定芽诱导 参照 Ž²µ²¦«等 ≈y 和王伯初
等 ≈| 的培养基配方并作适当修改 o将叶片和叶柄接
种到  ≥ n y2…„ n ‘„„共 y个浓度组合的培养基
上 o培养第 tx天和第 ux天时统计出芽数 o计算芽诱
导率 ∀
1q2q4 不定芽的继代增殖 将分化出的高于 t ¦°
的不定芽 o接种到无激素  ≥o ≥ n y2…„ t1s °ª#
pt k激素单位下同 l n ‘„„ s1t和  ≥ ny2…„ u1s n
‘„„ s1t v种培养基中 ∀培养 vs §后 o记录芽的长
势 o统计新增殖的芽数 o计算芽的增殖系数 ∀
2 结果与分析
2q1 不同激素组合对叶片外植体诱导出芽的影响
叶片接种到不同培养基先进行 { §暗培养 o{ §
后观察发现 o叶片膨大隆起 o叶片切口边缘处长出黄
白色的愈伤组织 ∀转至光照培养后 x §o切口处的愈
伤组织逐渐形成绿色或稍显紫红色的突起 o并开始
陆续分化出幼芽 o继续培养约 x §o大多数叶片的愈
伤组织已分化出较多的芽 o少数叶片直接从切口处
诱导出芽 k图 tl∀接种后 tx §和 ux §分别统计 o芽
诱导率结果见表 t∀
#ysvu#
第 vu卷第 ut期
ussz年 tt月
中 国 中 药 杂 志
Χηινα ϑουρναλοφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
∂ ²¯qvuo Œ¶¶∏¨ ut
‘²√ °¨¥¨ µo ussz
表 t 不同激素组合对叶片外植体诱导出芽的影响
激素 r°ª# pt
y2…„ ‘„„
接种数
培养 tx §
出芽数 诱导率 rh
培养 ux §
出芽数 诱导率 rh
t1s s1t uw tx yu1x uu |t1z
t1s s1x uz tx xx1y uv {x1u
u1s s1t uy ty yt1x us zy1|
u1s s1x uv tw ys1| tz zv1|
v1s s1t uu tu xw1x tv x|1t
v1s s1x ux tt ww1s tw xy1s
图 t 叶片培养不定芽和不定根的发生
„q从叶片边缘诱导形成愈伤组织 ~…q从叶片直接诱导形成
不定芽 ~≤q培养 ux §后的幼芽 ~⁄q从叶片直接诱导的不定根
由表 t可见 o叶片在 y2…„ t1s n ‘„„ s1t和 y2
…„ t1s n ‘„„ s1x u个组合中的诱导率最高 o达
{xh以上 ∀当 y2…„浓度增高 o芽诱导率呈现下降
的趋势 oy2…„浓度相同时 o芽诱导率在试验的 u个
‘„„浓度之间差异不大 o但 ‘„„浓度较低时更利
于诱导出芽 ∀培养 ux §以后 o叶片外植体上芽的数
目增多 o部分芽已经高于 u1s ¦°k图 tl∀
试验发现 o光照培养 vs §左右 o在 y2…„ u1s n
‘„„ s1x培养基中 o有少量叶片可直接诱导产生紫
红色根 o根粗且有分支 o根尖为白色 k图 tl∀
2q2 不同激素组合对叶柄外植体诱导出芽的影响
叶柄在黑暗条件下培养约 { §后 o叶柄两端膨
大 o长出黄白色致密的愈伤组织 o此时转为光照培
养 ∀ x §后 o叶柄两端切口处的愈伤组织逐渐形成
绿色或稍显紫红色的突起 o并开始陆续分化出幼芽 ∀
继续培养发现 o从叶柄诱导产生芽的数目不及从叶
片诱导的多 o但由叶柄诱导的芽更健壮 k图 ul∀培
养 vs §后 o叶柄没有分化出根 ∀表 u为培养 tx §和
ux §后的统计结果 ∀从表 u可见 o芽诱导率最好的
激素组合为 y2…„ t1s n ‘„„ s1to诱导率达 {w1yh o
随着 y2…„浓度增高 o芽的诱导率呈降低的趋势 oy2
…„浓度相同时 o增大 ‘„„的浓度对芽的诱导并不
有利 o说明较低浓度的 y2…„和 ‘„„组合更有利于
叶柄的诱导生芽 ∀
表 u 不同激素组合对叶柄外植体诱导出芽的影响
激素 r°ª# pt
y2…„ ‘„„
接种数
培养 tx §
出芽数 诱导率 rh
培养 ux §
出芽数 诱导率 rh
t1s s1t uy ty yt1x uu {w1y
t1s s1x u{ tx xv1y us zt1w
u1s s1t ux tv xu1s tz y{1s
u1s s1x uw tu xs1s tx yu1x
v1s s1t uz tv w{1t ty x|1v
v1s s1x ux tu w{1s tw xy1s
图 u 叶柄培养不定芽的发生与生长情况
„q从叶柄诱导的愈伤组织与不定芽 ~
…q叶柄培养 vs §后芽的生长情况
2q3 不同培养基对芽继代增殖的影响
将从叶片及叶柄诱导的生长一致的小芽转接到
v种芽继代增殖培养基中 o培养 ts §后可观察到小
芽有明显的生长 o但在无激素的  ≥培养基中生长
相对较慢 ∀培养 tx §后在芽的基部有新的芽产生 o
培养 vs §后 ov种培养基接种的芽 {sh都能长成小
苗 k表 vlo以在  ≥ n …„ t1s n ‘„„ s1t的培养基中
的长势最好 k图 vlo而在  ≥ n …„ u1s n ‘„„ s1t培
养基中的增殖系数最大 ∀
表 v 不同培养基对芽继代增殖的影响
培养基 接种芽数 增殖后芽数 增殖系数 r倍 成苗数 成苗率 rh 生长情况
 ≥ vs v{ t1uz ux {v1v 慢 !细弱
 ≥ n …„t1s n ‘„„s1t vs wx t1xs vs tss1s 快 !健壮
 ≥ n …„u1s n ‘„„s1t u{ w{ t1zt uy |u1| 快 !较健壮
3 讨论
植物组织培养中的器官发生有 u种方式 o一是
体细胞胚胎发生途径 o二是脱分化细胞的再分化途
径 ∀植物体细胞在离体培养中 o通过体细胞胚胎发
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第 vu卷第 ut期
ussz年 tt月
中 国 中 药 杂 志
Χηινα ϑουρναλοφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
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图 v 芽的继代增殖培养
„q培养 ts §后的小芽 ~…q培养 vs §后的丛生芽及小苗
生途径形成再生植株已是极其普遍的现象 o这在多
种植物如木薯 !洋桔梗等已有过报道 ≈tsott  ∀ ≤«²©©¨
等 ≈w 对紫花松果菊叶柄进行离体培养研究 o也报道
了这 u种截然不同的器官发生方式 o指出直接的体
细胞胚胎发生产生于外植体的表皮细胞 o而表皮下
的细胞层则形成愈伤组织 o再通过分化产生芽 ∀本
研究也观察到这 u种器官发生的现象 o只是缺少组
织学和形态学研究加以进一步证实 ∀
≤«²©©¨等以紫花松果菊下胚轴和子叶作外植体
诱导根的发生 o发现根的发生也存在直接的 k体细
胞胚 l和间接的 k愈伤组织 lu种方式 o根的发生频率
与使用的激素种类和浓度有极大的关系 o ≥ n Œ„„
和  ≥ n Œ…„组合能诱导生根 o而  ≥ n ‘„„却没有
效应 ≈x  ∀本研究发现叶片培养在  ≥ n y2…„ u1s n
‘„„ s1x培养基中时诱导了根的发生 o从根诱导产
生的时间及产生的部位并非从愈伤组织分化而来推
测 o根的发生极有可能是直接的体细胞胚胎发生方
式 o这也有待于进一步通过组织形态学研究加以证
实 ∀从叶片诱导的根呈紫红色 o无根毛多分支 o与
≤«²©©¨等诱导产生的白色根且被有细密根毛的形态
有较大差异 ≈x  o可能与所用松果菊种 !外植体以及
激素种类的不同有关 ∀
叶片和叶柄培养在  ≥ n y2…„ t1s n ‘„„ s1t
培养基有利于芽的诱导 o芽诱导率分别为 |t1zh和
{w1yh o提高 ‘„„浓度不利于芽的诱导 o这与 Ž²2
µ²¦«等 ≈y 用紫花松果菊叶片作外植体研究芽诱导的
结果类似 ∀ Ž²µ²¦«等发现相同培养基 k…„ w1ww
Λ°²¯# pt n ‘„„ s1sxw Λ°²¯# pt l的芽诱导率达
到 tssh o而提高 ‘„„浓度到 s1xw Λ°²¯ # pt或
u1y| Λ°²¯ # pt时 o芽诱导率有所降低 o指出高浓

度 ‘„„更利于愈伤组织的诱导 ≈y  ∀而王伯初等的
研究表明 o紫花松果菊叶片和茎段培养在 …„
ks1x ∗ v1s °ª# pt l n ‘„„ ks1x ∗ u1s °ª# pt l
不同浓度组合 o经愈伤组织诱导及分化培养 o不定芽
的分化率均在 |sh以上 ≈|  ∀
芽在继代增殖的培养过程中 o一方面可从基部
茎节处长出新芽 o另一方面从基部切口处能诱导产
生新的愈伤组织 o愈伤组织分化后也能产生更多的
芽 o这都有利于狭叶松果菊离体快繁的需要 ∀在
 ≥ ny2…„ t1s n ‘„„ s1t培养基中培养 o接种的单
芽 vs §后均能成苗且生长健壮 o同时还可产生新的
幼芽从而提高了繁殖系数 ∀
≈参考文献  
≈t  张英涛 o王 弘 o刘文芝 o等 q松果菊属药用植物的应用基础
研究 ≈ q北京大学学报 k医学版 lousswovyktl}|sq
≈u  王康才 o唐晓清 o朱光明 o等 q紫锥菊属植物的化学成分 !药理
及开发利用研究进展 ≈ q中药材 ousssouvktul}z{sq
≈v  李继仁 o赵玉英 o艾铁民 q三种松果菊化学成分与生物活性研
究进展 ≈ q中国中药杂志 oussuouzkxl}vvwq
≈w  ≤«²©©¨ Žo ∂ ¬¦·²µ • o  ∏µ¦«≥ o ·¨¤¯q Ιν ϖιτρο µ¨ª¨ ± µ¨¤·¬²±
²©Εχηιναχεα πυρπυρεαq} §¬µ¨¦·¶²°¤·¬¦ °¨¥µ¼²ª¨ ± ¶¨¬¶¤±§¬±§¬2
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©µ²° ° ¶¨²³«¼¯ ¯ ³µ²·²³¯¤¶·¶ ²© Εχηιναχεα πυρπυρεα ≈  q ° ¤¯±·
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≈{  刘 军 o彭 菲 q紫锥菊的组织培养和植株再生 ≈ q植物生
理学通讯 ousswowskxl}xzzq
≈|  王伯初 o刘万钱 o段传人 q紫锥菊的组织培养及其实用快速繁
殖 ≈ q重庆大学学报 k自然科学版 loussxou{kxl}tusq
≈ts  马国华 o许秋生 o羡蕴兰 q从木薯嫩叶直接诱导初生体细胞胚
胎发生和芽的形成 ≈ q植物学报 ot||{owskyl}xsvq
≈tt  达克东 o张 松 o臧运详 o等 q洋桔梗叶片培养不定芽发生和
微繁研究 ≈  q山东农业大学学报 k自然科学版 loussvovw
kwl}w|wq
≈责任编辑 张宁宁  
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第 vu卷第 ut期
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Χηινα ϑουρναλοφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
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