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Blade differentiation and plantlet regeneration of Gynostemma pentaphyllum

绞股蓝叶片分化与植株再生



全 文 :中草菊ChineseTraditionalandHerbalDrugs第39卷第5期2008年5,El·757·
绞股蓝叶片分化与植株再生
赵瑞强1,凌征柱2,罗 育1,李雄英1,蒋军富1,吴耀生1.
(1.广西医科大学,广西南宁530021,2.广西药用植物园,广西南宁530023)
摘 要:目的 建立高效稳定的绞股蓝受体系统,为绞股蓝基因转化研究奠定基础。方法 以五叶绞股蓝
Gynostemmapentaphyllum叶片作为外植体,采用不同配比激素的MS培养基进行诱导培养获得丛生芽,进而生根
获得再生植株。结果 采用MS+6-BA1.0mg/L培养基时,绞股蓝叶片分化频率最高(40%),MS+6-BA
1.0mg/L适合绞股蓝丛生芽继代增殖,1/2MS适宜诱导生根获得健全再生植株。结论为利用根癌农杆菌介导法
进行绞股蓝基因转化建立了稳定的直接分化再生系统。
关键词:绞股蓝;叶片分化}植株再生
中图分类号:R282.21 文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2008)05—0757—03
Bladeifferentiationandplantletr generationofGynostemmapent ph37llum
ZHAORui-qian91,LINGZheng-zhu2,LUOYul,LIXiong—yin91,JIANGJun—ful,WUYao—shen91
(1.GuangxiMed calUniversity,Nanning530021,China;2.GuangxiBotanicalGarden
ofMedicinalPl nts,Nanning530023,China)
Abstract:ObjectiveTo onstructa stably—performingandhigh—efficiencyregenerationsystemof
Gynostemmap nt phyllumandlayafoundationforthegenetransformationofi .MethodsThebladesof
five—leafG.pentaph)rllumwereusedasthexplantsandculturedinMSmediawithdifferentportionsof
hormonetoinducefascicled—bud,rootandplan letr generation.ResultsThemediumuitablefor
inducingthebladeifferentiationofG.pe taph3,llumwasMS+6一BA1.0mg/Landforthefrequencyof
bladeifferentiationcouldreach40%.ThecuhuralmediumMS+6一BA1.0mg/Lwasuitableforthe
sub--multiplicationoffascicled··budandthemedium1/2MSforrootinducementandtheplantlet
regeneration.ConclusionAstably—performingacceptorsystemofthedirectdifferentiationfor
AgrobacteriumumefaciensmediatedgenetransformationofG.pe taphyllumbladesisconstructed.
Keywords:Gynostemmapentaphyllum(Thunb.)Makino;bladedifferentiation;plantletregeneration
绞股蓝Gynostemmapentaphyllum(Thunb.)
Makino为葫芦科绞股蓝属的草质藤本植物,是五加
科以外植物中发现含有人参有效成分的为数不多的
一种植物药。对绞股蓝的化学成分研究证实,绞股蓝
含有80余种单体皂苷,均属达玛烷醇类结构,可视
为人参二醇或人参三醇的异构体。其中绞股蓝皂苷
I、Ⅳ、VI、xI,绞股蓝皂苷元V—AH分别与人参皂
苷Rb,、Rb。、Rd、F2、Rg。为同一化合物。绞股蓝皂苷
I酶解可得人参皂苷K。全世界已发现13个绞股蓝
品种,中国占11种,主产于中国秦岭山区和江南各
省,尤其是西南地区,绞股蓝资源极为丰富,被誉为
“南方人参”。经国内近年来药理和临床方面的研究
证明,绞股蓝有如下药理作用:①抗肿瘤;②抗应激
作用;③抗心肌缺血、缺氧作用;④降低血脂、抑制肥
胖作用;⑤清除皮质激素副作用,增强机体免疫功
能;⑥抗衰老、延长寿命;⑦护肝作用;⑧抗突变作
用;⑨镇静、止痛、抗紧张等作用[1。。国内学者对绞股
蓝离体分化培养做了不少研究,但大多是用于快速
繁殖上的茎尖或器官培养[2“],而通过分化途径再
生植株的报道不多。笔者以五叶绞股蓝叶片为材料
建立分化频率高且培养方法简单的再生体系,旨在
为利用转基因技术进行品种改良打下基础。
1材料与方法
1.1 试验材料:绞股蓝无菌苗(由广西药用植物园
凌征柱教授提供)叶片作为外殖体。
1.2试验方法
收稿日期:2007—07—30
基金项目:广西区自然科学基金(桂科基0575065);中科院植物生理生态研究所开放课题
作者简介:赵瑞强(1976一),男,河南洛阳人,硕士研究生,从事药用植物分子生物学研究。E—mail:ruiqian91223@sina.com.ca
·通讯作者吴耀生Tel:(0771)5358817E—mail:wuyaoshen903@sina.coln

万方数据
·758· 中草焉ChineseTraditionalandHerbalDrugs第39卷第5期2008年5月
1.2.1不同激素组合的培养基对叶片分化的诱导:
绞股蓝的茎尖Ⅲ、有节茎段Ⅲ、带腋芽茎段‘53组织培
养采用MS培养基并配合使用6~BA与NAA,所以应
用MS培养基为基本培养基,激素以6-BA、NAA为
主,考虑到细胞分裂素的种类对不同植物的敏感性
不同,再设置3种培养基,包含ZT或KT。将所选绞
股蓝叶片在无菌条件下做不同部位切口并转入7种
固体培养基中,见表1。T系列培养基中,含蔗糖3%,
琼脂o.8%。每种培养基15个培养皿,每皿2块叶片,
培养温度(25士1)℃,采用日光灯照明,光照时间:
16h/d,光照强度:30~40弘mol/(m2·s)。
1.2.2不同BA浓度对叶片分化的诱导:在1.2.1
实验结果的基础上,将绞股蓝叶片在无菌条件下从
叶柄处切开并将切口部位插入培养基中,设置7种
培养基,见表2。
表1不同激素组合的培养基
Table1 Medlacombinatedwi hdifferenthormones
尝 培养基组成 嚣 培养基组成编号 用开8组“
Tl MS+BA1.0mg/L+TsMS+BA2.0mg/L+KT2.0
NAA0.05m#L mg/L+NAA0·1mg/L
T2 MS+BA2.0mg/L T6MS+ZT0.5rng/L+KT0.5
Ta MS+BA2.0mg/L+ nlg/L+NAA0.1mg/L
NAA0.1mg/L T7MS+ZT1.0mg/L+KT1.0
T4 MS+BA2.0rag/L+ mg/L+NAA0·2mg/L
NAA0.2mg/L
表2不同6-BA浓度诱导培养基
Table2 Medianducedof6一BAindifferent
concentration
培养基编号 培养基组成 峪养基编号 培养基组成
SL MSO s5 MS+BA3.0m曙/L
S2 MS+BA0.5mg/L Se MS+BA4.0nIg/L
S3 MS+BA1.0mg/L S7 MS+BA5.0mg/L
S4 MS+BAZ.0mg/L
S系列培养基中,含蔗糖3%,琼脂O.8%。每种培
养基15瓶,每瓶2片叶片,培养温度(254-1)℃,采用
日光灯照明,光照时间:12h/d,光照强度:20~25
}tmol/(m2·s)。培养40d左右统计不定芽分化情况。
1.2.3丛生芽的继代增殖:根据离体培养结果,将
诱导产生的芽丛带叶片转入新鲜继代培养基(MS+
BA1.0mg/L)中培养。
1.2.4分化苗生根:继代增殖培养后,一部分材料
用于继续增殖继代培养,一部分壮芽苗分成单株转
接到1/2MS培养基生根。
2结果
2.1 叶片分化:对转入各培养基的叶片进行观察,
约30d后在T:(MS+BA2.0mg/L)培养基中有2
个叶片分化出芽(图1)。出芽部位位于叶柄根部,见
图1中画圈所示。
2.2不同BA浓度对叶片分化的诱导:经过45d左
右的诱导培养,在叶片叶柄根部长出芽丛,见图2。通
过BA不同质量浓度试验,筛选出效果最好的培养
基为MS+BA1.0mg/L。由表3可见,几种培养基
都可以诱导叶片分化,S。号培养基优于其他几种培
养基。表明绞股蓝的叶片分化诱导对BA的质量浓
度有较宽的适应范围。
图1绞股蓝叶片分化(诱导30d)画圈所示为分化部位
Fig.1BladeifferentiationofG.pe taphyllum
(inducedfor30d),positionofdifferentiation:
showingasredcircle
图2绞股蓝叶片分化(诱导45d)
Fig.2BladeifferentiationofG·pe taphyllum
(inducedfor45d)
2.3丛生芽的继代增殖:60d后芽丛增生见图3。
将丛生芽切割成小芽丛,转入新鲜继代培养基,约30
d后,芽丛增生,随后长满培养基表面,如此再将丛
生芽在相同成分的新鲜培养基上,不断切分继代,芽
的数量即能得到大量的增殖,见图4。
2.4分化苗生根:试验中,以1/2MS的生根培养基
最好,发根及成苗壮苗的速度最快,见图5。其他培养
基包括继代培养基,如不及时转瓶,也能获得生根
苗,但速度慢。表明绞股蓝比较容易诱导生根。

万方数据
中草菊ChineseTraditionalandHerbalDrugs第39卷第5期2008年5月·759·
图3绞股蓝叶片分化(诱导60d)
Fig.3BladeifferentiationofG.pe taphyllum
(inducedfor60d)
图4绞股蓝继代培养
Fig.4SecondarycultureofG.pentaphyllum
图5绞股蓝生根培养
Fig.5RootingoftissuecultureofG.pentaphyllum
2.5移栽:当生根苗根系发达,苗高5~7cm时,即
可出瓶移栽。炼苗2~3d和不炼苗直接移栽成活率
一样啪。
3讨论
自20世纪70年代末,日本竹本常松教授报道了
70余种绞股蓝皂苷的分离与鉴定,为绞股蓝的药用
研究奠定了基础。绞股蓝的慢性毒性研究显示其水
提取物在实验期间未产生明显的毒性‘引,绞股蓝的
药用价值愈加显现。利用生物技术育种手段将不断
加快绞股蓝的育种工作,但从目前人们的研究结果
来看,这方面的进展并不尽如人意,其原因之一在于
缺乏高效的组织培养再生体系。通过本实验初步建
立了绞股蓝的离体再生系统,对于进行绞股蓝的遗
传转化等研究具有重要的参考价值。下一步可以利
用转基因技术将人参等五加科植物次生代谢物代谢
途径中的关键酶转入绞股蓝中,使其人参皂苷等有
效成分合成增加。但目前分化效率仍只有40%左右,
用于转化体系还不够理想,因此在今后的实验中需
要进一步优化培养基条件,提高分化效率。
致谢:本研究得到中国科学院上海生命科学研
究院植物生理生态研究所植物分子遗传国家重点实
验室开放课题的资助,并得到陈晓亚老师领导的植
物次生代谢调控和棉花生物学研究组的大力支持,
王凌健老师给予具体指导。
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万方数据
绞股蓝叶片分化与植株再生
作者: 赵瑞强, 凌征柱, 罗育, 李雄英, 蒋军富, 吴耀生, ZHAO Rui-qiang, LING Zheng-
zhu, LUO Yu, LI Xiong-ying, JIANG Jun-fu, WU Yao-sheng
作者单位: 赵瑞强,罗育,李雄英,蒋军富,吴耀生,ZHAO Rui-qiang,LUO Yu,LI Xiong-ying,JIANG Jun-
fu,WU Yao-sheng(广西医科大学,广西南宁,530021), 凌征柱,LING Zheng-zhu(广西药用植
物园,广西,南宁530023)
刊名: 中草药
英文刊名: CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年,卷(期): 2008,39(5)
被引用次数: 1次

参考文献(6条)
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