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番红花组织培养及快速繁殖研究



全 文 :番红花组织培养及快速繁殖研究
汪  洋1 ,韩  婷1 ,朱  昱1 ,吴锦忠2 ,郭  蕾1 ,李  琳1 ,秦路平1 3
(11 第二军医大学药学院 生药教研室 ,上海  200433 ; 21 福建中医学院中西医结合研究院 ,福建 福州  350108)
摘 要 :目的  为番红花的快速繁殖提供依据。方法  添加不同种类及不同浓度的激素 ,对番红花进行愈伤组织
诱导、丛生芽诱导及球茎培养。结果  愈伤组织诱导的适宜培养基为 MS + 2. 0 mg/ L NAA + 0. 5 mg/ L 62BA ;丛
生芽诱导的适宜培养基为 MS + 0. 5 mg/ L NAA + 2. 0 mg/ L 62BA ;在光照条件下 ,丛生芽可分化出小球茎。结论
利用组织培养技术能够实现番红花快速繁殖。
关键词 :番红花 ;愈伤组织 ;组织培养 ;快速繁殖
中图分类号 :R28211    文献标识码 :A    文章编号 :0253 2670 (2009) 05 0807 03
  番红花 Crocus sati v us L1 系鸢尾科 ( Iridaceae)
番红花属 ( Crocus L1 )多年生草本植物 ,入药部位为
番红花的干燥柱头。番红花原产南欧各国及伊朗等
地 ,后经印度传入西藏再传入中国 ,引种栽培成功 ,
故又名藏红花或西红花[ 1 ] 。因花丝中含有活血化
瘀、凉血解毒、解郁安神、健胃等药用成分 ,使其具有
较高的药用价值和经济价值[2 ] 。然而 ,在自然状态
下 ,番红花不能进行有性生殖 ,只能以球茎进行无性
繁殖 ,且栽培条件下其球茎退化现象严重[3 ] ,影响中
药材西红花的质量和产量。由于番红花只是柱头入
药 ,产量极低 ,远远不能满足人们的需要 ;采收耗时
费力 ;同时种源少 ,适宜栽培地区有限、条件苛刻等
因素致使其价格昂贵 ,在我国被列为珍惜名贵的中
药材。近年来组织培养技术在药用植物上得到了广
泛的应用 ,这为繁殖能力较差的名贵中药药用资源
的保存和生产提供了新的途径。因此 ,开展番红花
组织培养及快速繁殖技术研究 ,对改良番红花的种
质 ,提高西红花药材质量和产量都有重要意义。
1  材料与方法
111  实验材料 :本实验所用材料由上海华宇药业有
限公司番红花 GA P 生产基地提供 ,经第二军医大
学生药学教研室秦路平教授鉴定为番红花 Crocus
sati v us L1 。实验所需试剂均为分析纯。
112  仪器 :SA —160022J Z多功能超净操作台 (上海
稼丰园艺用品有限公司) ; YXQ2L S —75SLL 立式压
力蒸气灭菌器 (上海博讯实业有限公司医疗设备
厂) ;电子天平 FA2004 (上海恒平科技有限公司) 。
113  培养基与培养条件 :采用 MS、B5 、White 基本培养
基 ,添加 0. 6 %琼脂 ,3 %蔗糖及不同浓度的植物生长调
节剂 ,调节 p H 值至 5. 8 ,121 ℃高压灭菌 30 min ,备用。
所有培养均在以下条件下进行 :温度 (20 ±1) ℃,光照
时间 12 h/ d ,光照强度 1 500~2 000 lx。
114  方法 :将番红花球茎于自来水中冲洗干净 ,除
去皮膜 ,置于超净工作台上消毒接种。先于 70 %酒
精中漂洗 30 s ,再用 0. 1 % HgCl2 消毒 8 min ,最后
用无菌水冲洗 4~5 次 ,彻底洗去残余的 HgCl2 。将
消毒后的球茎切成 1 cm3 大小 ,接种于预先配制好
的培养基上 ,用于诱导愈伤组织。诱导率 = 愈伤组
织数/ 外植体总数 ×100 %。
2  结果
211  不同培养基对番红花愈伤组织诱导率的影响 :
由表 1 可见 ,在 MS、B5 、White 3 种不同培养基添加
不同浓度配比的激素均能诱导出愈伤组织 ,且诱导
率差异显著 ( P < 0. 05) 。在 MS 培养基中其诱导率
最高 ,B5 培养基愈伤诱导率次之 , White 培养基愈
伤诱导率最低。比较愈伤组织诱导时间 ,在 MS 培
养基上的外植体愈伤组织诱导周期最短 ,在接种后
的第 10~15 天就出现了透明的愈伤组织 ;B5 培养
基上的外植体则是在接种后的第 14~18 天出现了
透明的愈伤组织 ;而接种在 White 培养基上外植体
出现愈伤组织的周期更长 ,在接种后的第 21 天以后
才缓慢诱导出愈伤组织。因此进行大规模组织培养
繁殖番红花球茎时 ,须选择 MS 培养基诱导愈伤组
织 ,再由愈伤组织分化生芽。
212  不同植物生长调节剂对番红花愈伤组织诱导
和生长的影响 :考察了不同浓度激素配比的 MS 培
·708·中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 40 卷第 5 期 2009 年 5 月
3 收稿日期 :2008209228                      
基金项目 :上海市科学技术委员会科研计划项目课题 (05DZ19729)
作者简介 :汪 洋 (1981 —) ,女 ,黑龙江人 ,在读博士。 Tel : (021) 81871310  E2mail :wangyangsyx @163. com3 通讯作者 秦路平 Tel : (021) 81871300  E2mail :qinsmmu @126. com
养基对愈伤组织诱导和组织生长的影响 (表 2) ,外
植体个数为 40 ( n = 40) 。愈伤组织性状特征包括质
地 (疏松和致密) 和颜色 (白色、淡黄色和黄色) 。其
中 MS + 2. 0 mg/ L NAA + 0. 5 mg/ L 62BA 培养基
的愈伤组织诱导率最高 (60. 7 %) ,而且愈伤组织结
构致密、表面光滑、长势良好 ,继代后愈伤组织保持
旺盛生长 (图 1) 。
表 1  不同培养基对愈伤组织诱导的影响
Table 1  Influence of different media
on callus tissue induction
培养基 诱导时间/ d
外植体
数/ 个
愈伤组
织数/ 个
诱导率 3
/ % 愈伤组织性状
MS 10~15 40 23 57. 5 淡黄色、较致密、生长较快
B5 14~18 40 13 32. 5 淡黄色或白色、致密、生长快
White 21 40 5 12. 5 黄色、疏松、生长缓慢
  3 愈伤组织数占外植体总数的百分比3 percentage of callus tissue induced f rom explant s
表 2  不同激素配比对愈伤组织生长的影响 ( n = 40)
Table 2  Influence of different hormones on callus
tissue growth ( n = 40)
激素配比/ (mg ·L - 1 ) 诱导率 3 / % 性状特征 生长情况
NAA0. 5 + 62BA1. 0 35. 5 淡黄色、较疏松 生长慢
NAA0. 5 + 62BA2. 0 43. 2 白色、较致密 生长慢
NAA2. 0 + 62BA0. 5 60. 7 淡黄色、致密 生长快且良好
NAA2. 0 + 62BA1. 0 54. 1 黄色、致密 生长较快
2 ,42D0. 5 + 62BA2. 0 38. 6 淡黄色、较疏松 生长慢
2 ,42D2. 0 + 62BA0. 5 52. 4 淡黄色、较疏松 生长较快
  3 愈伤组织数占外值体总数的百分比3 percentage of callus tissue induced f rom explant s
图 1  形成愈伤组织
Fig. 1  Callus tissue formation
213  光照条件对愈伤组织诱导的影响 :选用 MS +
2. 0 mg/ L NAA + 0. 5 mg/ L 62BA 培养基 ,考察不
同的光照条件对球茎愈伤组织诱导的影响 (表 3) ,
外植体个数为 40 ( n = 40) 。结果表明 3 种不同的光
照形式 ,愈伤组织诱导率存在显著差异 ( P < 0. 05) ,
且愈伤组织颜色及继代后生长情况差异较大 ,黑暗
处理的愈伤组织呈乳白色 ,生长旺盛 ,继代培养后生
长较好。
214  丛生芽的诱导 :采用不同质量浓度配比的 62
BA 和 NAA 诱导丛生芽。结果表明 ,经过 30 d 的
培养 ,部分培养基中愈伤组织分化成芽 (图 2、3) 。
其中 ,以 MS + 0. 5 mg/ L NAA + 2. 0 mg/ L 62BA 培
养基长芽的时间较短 ,且生长速度较快。愈伤组织
分化出小芽 ,幼芽数逐渐增多形成芽丛。同样进行
了光照条件对丛生芽的诱导 ,结果表明黑暗条件下
可诱导出大量丛生芽 ,而光照条件不利于愈伤组织
分化成芽。
表 3  光照条件对愈伤组织诱导的影响( n = 40)
Table 3  Influence of l ight on callus tissue
induction ( n = 40)
光照条件 诱导时间/ d 诱导率 3 / % 性状特征 生长情况
连续 24 h 光照 25 12. 1 淡黄色 ,无光泽 生长缓慢
12 h 光照 21 34. 8 乳白色 ,有光泽 生长慢  
连续 24 h 黑暗 13 62. 4 乳白色 ,无光泽 生长快  
  3 愈伤组织数占外植体总数的百分比3 percentage of callus tissue induced f rom explant s
215  芽增殖和球茎诱导培养 :将丛生芽切割后转接
到不同质量浓度配比的 62BA 和 NAA 培养基中 ,其
中仍以 MS + 0. 5 mg/ L NAA + 2. 0 mg/ L 62BA 培
养基芽增殖效果为好。在光照条件下大约经过 40 d
可诱导出小球茎 (图 4) ,在黑暗条件下则不能诱导
出小球茎。
·808· 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 40 卷第 5 期 2009 年 5 月
图 4  诱导球茎及球茎生长
Fig. 4  Corms induction and growth
3  讨论与结论
311  愈伤组织诱导 :一般认为诱导愈伤组织成败关
键在于培养的条件。本实验通过考察 3 种不同培养
基的影响 ,确定 MS 为适合番红花愈伤组织诱导的
培养基 ,其结果与陈书安等的报道一致[4 ] 。植物生
长调节剂是诱导愈伤组织极为重要的因素 ,不同质
量浓度激素配比的 MS 培养基中 ,MS + 2. 0 mg/ L
NAA + 0. 5 mg/ L 62BA 培养基适合诱导愈伤组织 ,
而且诱导率也高于 MS 培养基。光照条件下愈伤组
织生长缓慢 ,且褐化很严重 ,暗培养诱导速度较快 ,
不易褐化 ,说明光照不利于番红花愈伤组织诱导 ,而
暗培养有利于愈伤组织脱分化。
312  丛生芽的诱导 :组织培养中的器官发生包括外
植体直接分化成器官的直接发生方式和外植体先脱
分化形成愈伤组织再分化成器官的间接发生方式。
脱分化过程从细胞分裂的启动开始 ,经过分裂形成拟
分生组织或分生组织中心 ,随后形成器官原基。器官
原基的形成受外界因素和体内生理生化因素的调节。
器官分化对生长调节剂的需要是必不可少的 ,所以对
生长调节剂的研究也是人们进行组织培养工作时关
注的焦点之一。本试验采用不同质量浓度配比的 62
BA 和 NAA 诱导丛生芽 ,在适宜的条件下 ,脱分化后
的愈伤组织能够再分化 ,诱导出丛生芽。
313  球茎诱导 :在诱导球茎时 ,所需时间较长 ,球茎
生长很缓慢 ,诱导技术有待于进一步深入研究。
参考文献 :
[ 1 ]  江苏中医学院1 中药大词典 (下册) [ M ]1 上海 :上海人民出
版社 , 19771
[ 2 ]  王康才 , 徐德然 , 唐晓清 , 等 1 中药材种养关键技术丛书
[ M ]1 南京 :江苏科学技术出版社 , 20021
[ 3 ]  Hyouta H , Mat sushima H , Sano K1 Scanning elect ron mi2
croscopic study on t he in vit ro organogenesis of saff ron stig2
ma and style2like st ructures [J ]1 Plant Sci , 1988 , 58 : 932
1021
[ 4 ]  陈书安 , 王晓东 , 赵 兵 , 等1 藏红花球茎愈伤组织快速诱
导的研究 [J ]1 中国药学杂志 , 2003 , 38 : 25422561
三七及栽培土壤中烯酰吗啉残留降解动态研究
张文斌1 ,冯光泉1 ,2 3 ,曾鸿超1 ,刘云艺1 ,武中翠1 ,周家明1 3
(11 文山三七研究院 ,云南 文山  663000 ; 21 文山三七科技创新中心有限公司 ,云南 文山  663000)
摘  要 :目的  确立了烯酰吗啉在三七及其栽培土壤中的一种分析方法。方法  三七和土壤样品用丙酮提取 ,正
己烷和醋酸乙酯液液萃取 ,用固相萃取法 (弗罗里硅土小柱) 净化 ,然后用液相色谱检测。结果  烯酰吗啉在三七
块根内的半衰期为 6. 2 d ,在三七茎叶内的半衰期为 3. 9 d ,在土壤中的半衰期为 5. 0 d ;在三七生长过程中 ,按常规
剂量施用烯酰吗啉农药 6 次 ,间隔期 25 d 以上 ,最后一次施药距采挖时间 30 d 以上 ,三七植株中烯酰吗啉的残留
量低于日本肯定列表对三七中烯酰吗啉残留限量标准 ( ≤0. 1 mg/ kg) ,栽培土壤中烯酰吗啉的残留量小于 0. 02
mg/ kg。结论  在三七上规范喷施烯酰吗啉可溶性粉剂 ,烯酰吗啉在三七植株和土壤中的降解较快 ,三七质量安
全 ,不会对土壤环境造成污染。
关键词 :三七 ;烯酰吗啉 ;降解
中图分类号 :R28216    文献标识码 :A    文章编号 :0253 2670 (2009) 05 0809 04
  烯酰吗啉 (dimethomorph) 商品名安克、Acrobat、
WL 127294、CME151 等 ,化学名称为 42[32(42氯苯基)2 32(3 ,42二甲氧基苯基)丙烯酰基 ]吗啉 , Z 与 E两种构型的比一般为 4 ∶1。CAS号为 11048827025 ,分子式为
·908·中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 40 卷第 5 期 2009 年 5 月
3 收稿日期 :2008206229                      
基金项目 :云南省科技攻关项目 (2005N G07)
作者简介 :张文斌 (1974 —) ,男 ,苗族 ,云南文山人 ,助理研究员 ,理学学士 ,主要从事中药材栽培环境和质量检测分析研究工作 ,获省级
科技进步奖 1 项 ,州级科技进步奖 4 项。3 通讯作者 冯光泉