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Observation on Morphology and Histology of Angelica dahurica (Fisch.ex Hoffm.)Benth.et Hook.f.var. formosana (Boiss.)Shan et Yuan in the Process of in Vitro Cultivation and Polyploid Induction

川白芷离体培养与多倍体诱导过程中的形态组织学观察



全 文 :川白芷离体培养与多倍体诱导过程中
的形态组织学观察
彭 菲 o郭 昱
k湖南中医学院 药学分院 o湖南 长沙 wtssswl
摘要 目的 }探索川白芷离体培养过程中的形态变化与组织发生的关系 o为其多倍体诱变寻找最佳处理时期 ∀
方法 }对离体培养的外植体采取不定期取材固定 o作切片观察 ~当其分化出不定芽时 o用秋水仙液作诱变处理 ∀结
果 }不定芽主要为外起源 o最适宜作诱变处理 ~培养 v{ §左右为诱变的最佳处理期 ~此种处理方法证明是有效的 ∀
结论 }对组织培养中产生的不定芽作诱变处理 o是一种行之有效的生物技术方法 ∀
关键词 川白芷 ~离体培养 ~多倍体诱导 ~形态学 ~组织学
川白芷为伞形科植物 o其根具有祛风燥湿 !消肿
止痛功效 o是常用中药 ∀为了解决白芷生产中存在
的问题 o我们拟采用生物技术培育白芷优良品种 o有
关川白芷的试管苗再生 o我们已进行了研究和报
道≈t  ∀为了更深入地了解培养过程中的形态变化与
组织发生的关系 o为诱变寻找最佳处理时期提供理
论依据 o特进行了离体培养组织学观察 o同时 o对多
倍体诱导所发生的变化也进行了比较研究 ∀
1 材料和方法
1 q1 供试种 }川白芷 Ανγελιχα δαηυριχαkƒ¬¶¦«q¨ ¬
‹²©©°ql …¨ ±·«q¨ ·‹²²§q©q√¤µqφορµοσαναk…²¬¶¶ql
≥«¤± ·¨≠∏¤±来源于湖南省著名白芷产区茶陵县 o
经作者鉴定 ∀
1 q2 方法
1 q2 q1 离体培养 }培养方法按文献≈t  ∀外植体取
叶轴切段 o培养 w §后开始第 t次取材固定 o所用固
定液为 ƒ „ „ o以后的取材时期以外植体在外观上
有变化为准 ∀常规石蜡切片法制片 o切片厚 tu Λ° o
以铁矾2苏木精染色 o显微观察并摄影 ∀
1 q2 q2 多倍体诱导 }在离体培养中 o当叶轴外植体
上刚刚开始出现不定芽的分化时 o立即用一定浓度
的无菌秋水仙液处理一定时间 o然后用无菌水反复
冲洗 o转入新的培养基中继续培养 o经培养一定时间
后 o不定芽长大 ∀另设对照组 o用无菌水代替秋水仙
液做相同时间的处理 o然后对比生长变化情况 ∀
收稿日期 }t|||2sv2tz
资助项目 }湖南省科委重点资助课题k|z≥≥≠tssxl
2 结果
接种 w §后 o叶轴切段开始增粗 o切口端膨胀并
多处开裂 ∀显微观察发现各维管束韧皮部细胞核大
质浓 o有先行启动迹象 ∀ts §后 o外植体进一步增
粗 o并在切口处出现少量愈伤组织 ∀切片中看到形
成层与整个维管束鞘也开始启动k图 t中 tl o且组织
内部出现许多分生中心k图 t中 ul o由此开始了快速
的细胞增殖过程 ∀同时发现 o表皮细胞及其下层细
胞也明显出现分裂现象k图 t中 wl o这是为了适应外
植体内部的增粗而产生的 ∀t| §后 o两切口愈伤组
织更加明显k图 t中 yl o显微观察 o其内部存在有单
向极性分生中心k图 t中 vl o它向一侧不断分裂产生
大量愈伤组织细胞 ∀v{ §后 o外植体上绿色突起明
显 o开始出现芽的分化 ∀切片中发现 o芽的起源多为
外起源 o它是由近表皮的分生中心单向极性进行旺
盛的细胞分裂k图 t中 xl o分生细胞增加并向外形成
愈伤组织 o再进一步分化为芽原基k图 t中 {l ∀
此外 o也有不少外植体块增大 o肿胀状 o某些部
位有不规则突起 o但无明显的愈伤组织出现 ∀切片
发现 o组织内部分生细胞随处可见 o但外方表皮围
住 o始终未突破 ∀如果某一侧持续向外分生细胞 o突
起越来越明显 o最终从外观看似分化出绿芽 o但切片
发现此/芽0无组织分化k图 t 中 |l o当其伸长至 t
¦°左右时 o便停止生长 ∀还有某些叶轴外植体在切
口端形成少量致密的愈伤组织后 o开始在其上形成
一种外观为/球状体0的结构k图 t中 zl o但 v个月来
始终未见有芽的分化 ∀为此 o对其采取了表面划痕 !
再次切割接种的办法 o结果 { §后分化出了丛生芽 ∀
#zt#
第 ux卷第 t期
usss年 t月
中 国 中 药 杂 志
Χηινα ϑουρναλ οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
∂ ²¯ qux o‘²qt¤±qousss
图 t 川白芷离体培养与多倍体诱导的观察
t ∗ x o{ o| q叶轴 t ov ow ox o| qk ≅ uysl u qk ≅ wssl { qk ≅ uyl y oz q叶轴外观k ≅ ul ts q小叶片外观
tt q独立试管小苗k ≅ ul tu q处理叶的下表皮 tv q正常叶的下表皮k ≅ wssl tw q正常试管染色体k ≅ xvsl
tx q处理试管苗染色体k ≅ xvsl y oz ots ott q为肉眼观察 o其余均为显微观察
用秋水仙液处理早期不定芽后 o经过一段时间
的生长与观察 o发现被处理者k简称 …l与对照者k简
称 ≤l在外观上出现了明显的差异 ∀对此 o又进行了
部分显微观察和鉴定k见表 tl ∀
以上外观和显微特征均显示经秋水仙液处理的
不定芽所形成的小苗已有了多倍体的一些特征 ∀我
们将其从基部切下 o转入生根培养基中 o经过近 t个
月的培养 o终于在其基部生出了少量纤细的小根 o取
根尖进行常规染色体镜检 o镜检细胞数为 us个 o结
果如下 }对照 ≤ ou± € uuk图 t中 twl o与文献记载相
符≈u  ~处理 …o仅发现有 w个细胞中为 u± € uu o其余
ty个细胞均为 u± € wwk图 t中 txl o证明细胞中染色
体数目发生了诱变k诱变率约 {s h l o但遗憾的是生
根量太少 o小苗始终未能独立成活 ∀
#{t#
第 ux卷第 t期
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中 国 中 药 杂 志
Χηινα ϑουρναλ οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
∂ ²¯ qux o‘²qt¤±qousss
表 t 不定芽受秋水仙液处理后的变化
观察材料 小苗发育 叶片性状 叶下表皮 生根
对照 ≤


发育正常


较薄 o叶面平整 o绿色 o有一定韧
性k附图 t中 ts左l

易撕取 ∀气孔和保卫细胞均小
些 o保卫细胞中所含叶绿体了少些
k图 t中 tvl
易于生根 o已移栽
成活

处理 …


丛生矮化 o长得慢 o部
分有水浸状

明显加厚 o叶色深绿 o叶面皱折 o
显粗糙 o脉纹也加深 o叶脆 o易折断
k图 t中 ts右l
很难撕取 ∀气孔和保卫细胞相
对较大 o保卫细胞中所含叶绿体明
显多于对照组k图 t中 tul
生根量少 o未能独
立存活

3 小结与讨论
从切片观察可以看出 o叶轴外植体在接种后 ts
§左右时 o内部出现较多的变化 o多个部位开始启动 ∀
同时 o分生细胞的分裂速度开始加快 o说明这一时期
是叶轴外植体的敏感期 o应加强对培养条件的控制 ~
芽原基的产生主要为外起源 o而外起源的芽从理论
上来说比内起源的芽更适宜于作诱变处理 ~从时间
上来看 o培养 v{ §时 o早期不定芽已开始分化出来 o
此时应为诱变的最佳处理期 ∀本试验初步证明了这
一点 ∀
在培养中 o不仅出现了前述的/球状体0 o也出现
了较多类似/球状体0的组织块 o只是其表面不象前
者那显得光滑 ∀让其自然分化出芽需较长时间 o且
有一些长期不分化 o组织块逐渐变褐色 o走向衰老 ∀
当我们采取了分割和表面划痕的方法时 o发现很快
就有丛生芽从组织块切割处分化出来 ∀这就为加速
不定芽的分化 o提高分化率提供了一种有效的处理
手段 ∀
前已提到 o如果外植体一侧持续向外分生细胞 o
必将出现明显突起 o而成为伸长的/叶状体0组织k图
t中 |l o这种现象在桂耀林等≈v 关于罗汉果叶组织
培养中曾有过记载 o但记载中的叶状体内部有维管
束贯穿 o并且叶状体不久就又开始分化芽原基而产
生不定芽 ∀而/叶状体0切片中却没有发现维管束 o
它也不再分化不定芽 o长到一定程度便不再发育了 ∀
由于它的外观很象绿芽 o所以我们称之为/假芽0 o它
的产生实质上就是组织块的极性增殖现象 ∀
培养中还发现 o外植体某些部位上先生出相对
较粗较直的单根 o紧接着生出 u片小叶 o进一步发育
出 w ∗ x片叶 o然后便自动脱离开母体 o成为独立的
试管小苗k图 t中 ttl ∀这一现象很象胚状体的特
征 o但在培养的连续切片中 o我们始终没有看到胚状
体的出现 o并且 o当它长到 u ∗ v ¦°长时 o便不再长
大了 ∀横切开根部 o发现它的白色粉性与生药白芷
极为相似 ∀象这样的试管小苗 o已出现了 ts几株 o
但有关它的来历和发育过程 o如何促使其继续生长 o
仍需进一步研究 ∀
参考文献
≈t  彭 菲 o王凤翱 1 川白芷试管苗再生的研究 1 中草药 ot||z ou{
kyl }vyw
≈u  潘泽惠 o秦慧贞 o吴竹君 o等 1 白芷的核型研究及其分类意义 1
植物分类学报 ot|{x ouvkvl }t{x
≈v  桂耀林 o顾淑荣 o徐廷玉 o等 q罗汉果叶组织培养中的器官发生 q
植物学报 ot|{w ouykul }tus
Οβσερϖατιον ον Μορπηολογψ ανδ Ηιστολογψ οφ Ανγελιχα δαηυριχα
(Φισχη .εξ Ηοφφµ .)Βεντη .ετ Ηοοκ .φ .ϖαρ . φορµοσανα(Βοισσ.)Σηαν ετ
Ψυαν ιν τηε Προχεσσ οφ ιν ςιτρο Χυλτιϖατιον ανδ Πολψπλοιδ Ινδυχτιον
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k‹∏±¤± ≤²¯¯¨ ª¨ ²© ×µ¤§¬·¬²±¤¯ ≤«¬±¨ ¶¨  §¨¬¦¬±¨ o‹∏±¤± ≤«¤±ª¶«¤ wtsssw o≤«¬±¤l
Αβστραχτ Οβϕεχτιϖε: ײ ¬¨³¯²µ¨ ·«¨ µ¨ ¤¯·¬²±¶«¬³ ¥¨·º¨¨ ± °²µ³«²ª¨ ±¨ ¶¬¶¤±§«¬¶·²ª¨ ±¨ ¶¬¶¬±·«¨ ³µ²¦¨¶¶
²©¬± √¬·µ²¦∏¯·¬√¤·¬²± ²© Ανγελιχα δαηυριχα©q√¤µqφορµοσανα o¤±§§¨·¨µ°¬±¨ ·«¨ ¥¨¶·³¨µ¬²§©²µ¬·¶³²¯¼³¯²¬§¬±2
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中 国 中 药 杂 志
Χηινα ϑουρναλ οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
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§∏¦·¬²±qΜετηοδ :Œ±·«¨ §¬©©¨ µ¨±·³¨µ¬²§¶²©¬± √¬·µ²¦∏¯·¬√¤·¬²±o·«¨ ¬¨³¯¤±·¶º µ¨¨ ²¥·¤¬±¨ §¤±§·«¨¬µ¶¨¦·¬²±¶²¥2
¶¨µ√ §¨q• «¨ ±·«¨ ¤§√ ±¨·¬·¬²∏¶¥∏§¶¥¨ ª¤± ·² §¬©©¨ µ¨±¦¬¤·¨ o¤´ ∏¨ ²∏¶¶²¯∏·¬²± º¤¶¤³³¯¬¨§©²µ³²¯¼³¯²¬§¬±§∏¦·¬²±q
Ρεσυλτ :׫¨ ¤§√ ±¨·¬·¬²∏¶¥∏§¶º µ¨¨ °¤¬±¯ ¼ ¬¨·¨µ±¤¯ ¼¯ ²µ¬ª¬±¤·¨§¤±§·«∏¶©¬·©²µ³²¯¼³¯²¬§¬±§∏¦·¬²±q׫¨ °²¶·
¤³³µ²³µ¬¤·¨ ³¨µ¬²§©²µ¬±§∏¦·¬²± º¤¶¤µ²∏±§·«¨ v{·« §¤¼ ²©¦∏¯·¬√¤·¬²±qΧονχλυσιον :Œ±§∏¦·¬²±·µ¨¤·° ±¨·¦¤± ¥¨
∏¶¨§¤¶¤± ©¨©¨ ¦·¬√¨¥¬²·¨¦«±²¯²ª¬¦¤¯ ¤³³µ²¤¦«·²¤§√ ±¨·¬·¬²∏¶¥∏§¶¬±·«¨ ³µ²¦¨¶¶²©·¬¶¶∏¨ ¦∏¯·¬√¤·¬²±q
Κεψ ωορδσ Ανγελιχα δαηυριχα ©q√¤µqφορµοσανα ~¬± √¬·µ²¦∏¯·∏µ¨ ~³²¯¼³¯²¬§¬±§∏¦·¬²±~°²µ³«²¯²ª¼ ~«¬¶·²2
²¯ª¼
≈责任编辑 王康正 
微肥对益母草生长和总生物碱积累的调控效应
徐建中t o盛束军t o姚金富u o俞旭平t
kt q浙江省中药研究所 o浙江 杭州 vtssuv ~u q浙江省建德市农业科学研究所 o浙江 建德 vttyswl
摘要 目的 追踪不同微肥对益母草生长和总生物碱积累的调控效应 ∀方法 }采用分光光度法测定益母草总
生物碱含量 ∀结果 }不同浓度的微肥对益母草的生长都有不同程度的促进作用 o特别是正常浓度的锰肥和过量浓
度的铜肥 o能显著提高益母草的单位产量 o增产幅度分别达 wv qy h和 xx qu h ∀不同浓度的微肥都能提高益母草内
总生物碱含量 o其中 o正常浓度的锰肥和过量浓度的硼肥 o处理效果最佳 o益母草内总生物碱含量分别达 u qtx h和
u qs| h ∀正常浓度的锰肥和铜肥对益母草安全越夏 o抗性优势最为明显 ~铁肥处理的益母草 o越夏后单位产量有明
显的提高 ∀结论 }喷施正常浓度的锰肥 o对优质 !高产益母草的栽培 o具有重要的实践意义 ∀
关键词 益母草 ~微肥 ~生物学性状 ~总生物碱
益母草 Λεονυρυσ αρτε µισιαk²∏µql≥ q≠ q‹∏花
蕾期的地上部分干草是祛瘀生新 !活血调经的中药 o
临床上可用于产后子宫恢复不良等症 ∀益母草的有
效成分为益母草碱和水苏碱等多种生物碱 o质量指
标成分为总生物碱 o一般市售药材总生物碱含量控
制在 s qw h以上 ∀据文献报道和实验证明 o鲜益母
草的作用较花蕾期的干益母草为佳 o其总生物碱含
量可控制在 t qy h以上≈t ou  ∀鉴于益母草生长季节 !
地理或生态类型及其所处的环境条件的不同 o植株
形态形成和总生物碱含量差异甚大 ∀有关环境条件
对生物碱生物合成和降解的影响 o国内外学者已有
报道≈v ow  ∀本试验着重开展微肥对反季节栽培益母
草生长的影响和总生物碱在植物体内消长的调控效
应研究 ∀
1 材料与方法
1 q1 材料及处理 试验地设在建德市农业科学研
究所内 ∀采用定株试验 o小区面积 y °u o周围设保护
收稿日期 }t|||2sv2tz
行 ∀播前施有机肥 t sss ®ª#yyz °p u !复合肥 tx ®ª
#yyz °p u ∀t||{年 v月 us日条播 o每小区种植 tu
行 o每行 vs 株 o播种量 yªr小区 ∀ v 月底 w 月初出
苗 o加强间苗 !中耕除草和施肥k苗肥尿素 ts ®ª#yyz
°p ul等田间管理 ∀采用与普通蔬菜相类似的正常
浓度和过量浓度k为正常浓度的 t倍l o开展 y种微
量元素肥料的田间喷施处理 o每种处理的正常浓度
分别为硫酸亚铁ks qu h l !硫酸锰ks qt h l !硫酸铜
ks qst h l !硫酸锌ks qu h l !钼酸铵ks qsw h l和硼砂
ks qu h l≈x  ∀清水作对照 o每种处理 v个重复 ∀处理
方法为叶面喷施 o喷施量为每次 xss °¯ r小区 ox月
ut日和 x月 u|日各喷施 t次 oy月 ut日和 |月 u
日分别采收益母草供测定 ∀
1 q2 测定方法 随机采收益母草 o测量株高 !叶片
数 !分蘖数和地上部分鲜重≈6  o采用分光光度法测定
益母草内总生物碱含量≈7  ∀
2 结果与分析
2 q1 微肥处理对益母草生物学性状和单位产量的
影响 正常浓度的微肥处理 o除铁肥和锌肥外 o其它
#su#
第 ux卷第 t期
usss年 t月
中 国 中 药 杂 志
Χηινα ϑουρναλ οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
∂ ²¯ qux o‘²qt¤±qousss