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Seed germination of Anoectochilus roxburghii in asymbioti cculture

花叶开唇兰种子非共生萌发的研究



全 文 :·610· 中草菊ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第4期2007年4月
薄壁细胞含有大量多酚类化合物。因此,根据多酚类
化合物的分布与分泌腔特有位置关系,生产上可以
把分泌腔的分布密度做为多酚类物质含量多少的一
个形态学指标,即分泌腔较多的根状茎应该含有较
多的多酚类化合物。这样的药材品质较好,可认为是
上品。同时,根据此特点在进行组织培养快速育苗过
程中,可以选择这些含多酚类化合物较多的薄壁组
织细胞,培养和筛选含有效成分较高的植株或者细
胞株。
另外,根据观察比较,虽然根和根状茎中均具有
大量分泌腔,但在根中分泌腔周围的薄壁组织细胞
中多酚类化合物的量较少,加之,在根状茎中多酚类
化合物合成部位大于根中(图1—1、5),而且根状茎
中烷基酰胺的量明显大于根中Ix6]。因此,生产上可
以将具有发达根状茎的植株作为优良单株选育的形
态指标。
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花叶开唇兰种子非共生萌发的研究
周伟香1’2,龚 宁1’,李 光h2,郑继军1’2
(1.贵州师范大学生物技术与工程学院,贵州贵阳 550001;2.贵州省
山地环境信息与生态环境重点实验室,贵州贵阳 550001)
摘要:目的筛选花叶开唇兰种子非共生萌发最佳培养基。方法 比较不同的基本培养基、蔗糖质量浓度、植物
生长物质和培养方式对种子萌发的影响,观察并统计种子萌发率。结果 花叶开唇兰种子萌发最适培养基为
1/4MS十NAA0.1~0.5mg/L+蔗糖20g/L,液体悬浮培养。结论首次报道了花叶开唇兰种子萌发最佳培养
基,为花叶开唇兰快速繁殖提供技术参考。
关键词:花叶开唇兰;种子;非共生萌发
中图分类号:R282.2 文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2007)04—0610一04
收稿日期:2006—07—10
基金项目:贵州省高校发展专项资金自然科学类重点项目(黔教科2004110);贵州省科学技术基金项目[黔科合J字(2005)2040号]。
作者简介:周伟香(1978一),女,浙江省松阳人,在读研究生,主要从事药用植物的研究工作。
Tel:(0851)6701434E—mail:zhouweixiang@163.corn
*通讯作者龚宁E—mail:gn2033@126.corn
万方数据
中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第4期2007年4月·611·
SeedgerminationofAn ectochilusroxb rghiiinasymbioticculture
ZHOUWei—xian91“,GONGNin91“,LIGuan91“,ZHENGji—junl’2
(1.SchoolofBiologicalTechnologyandEngineering,GuizhouNormalUniversity,Guiyang550001,China;2.Guizhou
ProvincialKeyLaboratoryforMountainEnvironmentInformationndBio—environment,Guiyang550001,China)
Keywords:Anoectochilusroxburghii(Wall.)Lindl.;seed;asymbioticgermination
花叶开唇兰Anoectochilusroxb rghii(Wall.)
Lindl.即金线兰,为兰科开唇兰属植物,全草入药,
是民间珍稀名贵的中草药口],也是一种观赏价值较
高的室内观叶植物,具有广阔的开发利用前景。花叶
开唇兰的种子极为细小,一枚蒴果含有数千至上万
粒种子,在自然条件下需由某种真菌侵入,将种子胚
细胞中的淀粉转化为糖,才促进萌芽,因此萌发率很
低[2],野生资源稀少。利用组培方法进行种子非共生
萌发,是兰科植物快速繁殖的重要途径,目前国内外
有关花叶开唇兰种子非共生萌发研究报道很少,黄
慧莲嘲仅研究了基本培养基对种子萌发的影响,本
实验首次系统研究了植物生长物质、蔗糖质量浓度
和培养方式等多种因素对花叶开唇兰种子非共生萌
发的影响,筛选出种子非共生萌发的最佳培养基,其
结果可为花叶开唇兰的快速繁殖提供参考。
1材料与方法
1.1 材料:对栽植于实验园地的野生花叶开唇兰进
行人工授粉获得的成熟蒴果。野生花叶开唇兰A.
roxburghii(Wall.)Lindl.采自贵州省荔波县翁昂
乡,由贵州师范大学王承录副教授鉴定。
1.2方法
1.2。1外植体消毒:野生花叶开唇兰尚未开裂的成
熟蒴果,用75%酒精槔擦拭果皮,再置10%次氯
酸钠溶液中浸泡10~12min后,用无菌水冲洗5~
6次。
1.2.2培养基及培养方式:基本培养基对种子萌发
的影响:培养基为KC、改良KC、N6、MS、1/2MS
(大量元素质量浓度是MS的1/2,其余同MS)、
1/4MS(大量元素质量浓度是MS的1/4,其余同
MS)以及1/10MS(大量元素质量浓度是MS的
1/10,其余同MS)。
蔗糖质量浓度对种子萌发的影响:在最佳基本
培养基中分别加10、20、30、40g/L蔗糖。
植物生长物质对种子萌发的影响:在最佳基本
培养基、最佳蔗糖质量浓度基础上分别添加不同质
量浓度的NAA或2,4一D。
培养方式对种子萌发的影响:最佳基本培养基,
最佳蔗糖质量浓度,最佳的生长物质质量浓度条件
下考察固体、液体悬浮、液俸静置培养对花叶开唇兰
种子萌发的影响。
所有培养基pH均调至5.6,除蔗糖试验外,所
有培养基均加入20g/L蔗糖,固体培养基加10
g/L琼脂。
1.2.3接种、培养和观察:在超净工作台上,用无菌
解剖针将消毒后的蒴果纵向剖成两半,用无菌镊子
夹取少量种子,均匀地洒在培养基上。为使种子在培
养基表面分布均匀,可滴数滴无菌水到接种后的培
养瓶中,轻轻晃动。每种处理接种8瓶,用放大镜统
计每处理接种种子数。
培养条件为光照12h/d,光照强度为1000
1500lx,温度为(23±2)℃,液体悬液振荡的转速
为60r/min。
每天用放大镜观察种子萌发情况,记录最早萌
动日期及培养到70d的萌发率。萌发标准为胚膨大
形成白色原球茎H]。
2结果
2.1 花叶开唇兰种子萌发过程:以1/4MS+NAA
0.3固体培养为例,无菌播种35d后胚明显膨大,
40d后小球体陆续出现,45d后可以用肉眼明显看
到白色原球茎,60d后原球茎继续膨大同时观察到
原球茎基部外表面长满白色根毛状物。光下继续培
养到90d,原球茎开始陆续转为绿色,并逐渐伸长
分化。
2.2几种基本培养基对花叶开唇兰种子萌发的影
响:考察了KC、改良KC、N6,MS、1/2MS、1/4MS
以及1/10MS7种基本培养基对花叶开唇兰种子
荫发的影响,结果显示花叶开唇兰种子在7种基本
培养基上都能萌发,但开始萌发时间及萌发率有很大
差异。在N6培养基上,种子萌发速度最快,但在1/4
MS培养基上种子萌发率最高,培养到70d时萌发
率达到77.37%,原球茎生长状况最好,说明花叶开
唇兰种子适宜在较低盐质量浓度下萌发。见表1。
2.3不同蔗糖质量浓度对花叶开唇兰种子萌发的
影响:在1/4MS基本培养基中分别加入不同质量
浓度的蔗糖,观察对花叶开唇兰种子萌发的影响,结
果表明在20g/L时种子萌发率最高,30g/I。次之。
万方数据
·612· 中草黄ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第4期2007年4月
同时观察到萌发后原球茎在30g/L时生长膨大速
度快。说明花叶开唇兰种子在相对较低蔗糖质量浓
度(如20g/L)下易于萌发,萌发后及时转入较高
蔗糖可促进原球茎的生长。见表2。
表1 不同基本培养基对花叶开唇兰种子萌发的影响
Table1 Effectofvariousc lturemediaonseed
germinationofA.roxburghii
荔篇篇萌铲7篇宇 黼征培养基种子数种子数 % 时间/d ⋯⋯一
表2不同蔗糖浓度对花叶开唇兰种子萌发的影响
Table2 Effectofdifferentsucroseconcentration
onseedgerminationofA.roxburghii
2.4植物生长物质对花叶开唇兰种子萌发的影响:
NAA对花叶开唇兰种子萌发有很大影响,从表3
可知NAA在0.1~0.5mg/L内都不同程度地促
进种子萌发,萌发速度较快,0.3mg/L最高,萌发
率达87.18%。当高于0.5mg/L时则抑制种子萌
发,为2.0mg/L时,萌发率只有19.12%。同时实
验中观察到当NAA高于1.0mg/L时,原球茎表
面易形成淡黄色的愈伤组织,但极易褐化。
2,4一D在0.2~2.0mg/L的处理只有0.5
mg/L处理萌发率较高,比对照高1.18个百分点,
其他质量浓度的萌发率均低于对照,同时各组添加
2,4一D后与对照相比开始萌发时间推迟到60d左
右,原球茎生长缓慢,始终保持乳白色原球茎不分
化;而对照组最早萌发时间为38d左右,继续培养
原球茎变绿伸长,所以花叶开唇兰种子萌发一般不
宜添加2,4一D。
2.5不同培养方式对花叶开唇兰种子萌发的影响:
结果见表4,液体悬浮培养效果最佳,种子萌发提
前,原球茎整齐粗大,生长速度也快,同时在液体培
养基上继续培养不易分化,这为今后原球茎悬浮体
裹3植物生长物质对花叶开唇兰种子萌发的影响
Table3 Effectofplantgrowthsubstanceo se d
germinationofA.roxburghii
表4不同培养方式对花叶开唇兰种子萌发的影响
Table4 Effectofdifferentcul uremethodsnseed
germinationofA.roxburghii
系的建立提供了依据。
综上所述,花叶开唇兰种子非共生萌发最佳培
养条件为1/4MS+NAA0.1~0.5mg/L+蔗糖
20g/L,液体悬浮培养。
3讨论
花叶开唇兰种子数量极多,快速繁殖应利用这
一优势。实验室已通过种子无菌培养获得了大量种
子苗,并且这些种子苗可在实验室增殖,已建立了无
菌培养系(另文报道),利用这条途径培养苗比通过
茎段诱导途径快,因此这一途径是种苗工厂化生产
的一条重要途径,本文探讨的种子非共生萌发的最
佳培养条件对于花叶开唇兰的快速繁殖具有很好的
参考价值。
黄慧莲研究认为种子萌发的适宜培养基是KC
培养基i-引,实验发现有比KC培养基更适合种子萌
发的培养基,即1/4MS培养基,花叶开唇兰种子在
1/4MS培养基上比在KC培养基上萌发更快,萌发
率更高,萌发得到的原球茎更健壮。,
蔗糖质量浓度实验表明20g/L时萌发率最高,
30g/L时萌发率略低于20g/L,但种子萌发得到的
原球茎比较粗大,实际应用时可考虑用30g/L蔗
糖,或在较低蔗糖浓度下萌发后转入较高质量浓度
下培养。
NAA在0.1~o.5mg/L均不同程度地促进种
子的萌发,高于0.5mg/L则不同程度地抑制种子
万方数据
中革蒋 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第4期2007年4月·613·
的萌发,这与文献嘲报道石斛种胚萌发的结果相似。
2,4一D对种子萌发基本起抑制作用。其他生长物质
以及各种生长物质的不同配伍对花叶开唇兰种子萌
发的影响有待研究。
致谢:本实验得到了贵州师范大学生物技术与
工程学院的乙引教授和陈庆富教授在实验场地方面
给予的帮助。
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淫羊藿属E;pimediumL.药用植物,在我国有
29种,产于川陕者14种[1|,具有多方面的药理活
性。《中国药典》作为淫羊藿药材的有5种,分别为淫
羊藿、朝鲜淫羊藿、箭叶淫羊藿、巫山淫羊藿和柔毛
淫羊藿凹],笔者在进行淫羊藿成分系统分离研究的
基础上,对采集的川陕豫产9种习惯入药的淫羊藿
品种[3。,将其叶中的主要成分朝藿定C和淫羊藿苷
的量进行了考察,结果表明大部分品种朝藿定C量
大于淫羊藿苷。
1仪器、试剂及样品
1.1仪器:美国Beckman高效液相色谱仪,125型
泵,168型PDA检测器,32Karat色谱工作站:
HAMILTON微量进样品(HAMILTON公司);微
孔滤膜圣一13mm,4.5弘m(天津市色谱科学技术
公司);YCQ一300型超声波清洗器(上海凯波超声
设备有限公司)。
1.2-试剂:乙腈为色谱纯,水为双蒸水并经0.45
弘m水系滤膜滤过。
1.3 对照品:均为自行分离精制,并经UV、IR、
FAB—MS、1HNMR、13CNMR鉴定结构,HPLC检
测,面积归一化法计算质量分数,均大于98%。
1.4药材:各品种淫羊藿样品均由洛阳陆生天然植
物研究所王忠东提供并鉴定。见表1。
2方法与结果
2.1 色谱条件与系统适用性实验:色谱柱:
BECKMANCoULTER—C18柱(250mm×4.6
mm,10ttm);流动相:乙腈一水,梯度洗脱(乙腈:0
rain、20%,5rain、30%,10rain、50%,35rain、
50%),柱温:室温;灵敏度0.02AUFS;体积流量:1
mL/min;检测波长270nm;理论塔板数以朝藿定C
计为17616(1号峰)、以淫羊藿苷计为18496(2
号峰)。在本实验条件下,各对照品及样品的色谱图
见图1。
2.2供试晶溶液的制备:取各品种淫羊藿的干燥
叶,60℃下烘3h,取烘干品,粉碎,过40目筛,取
约0.3g,精密称定,置50mL具塞锥形瓶中,加入
70%乙醇30mL,称质量,超声提取1h,称质量并
补足减失质量,滤过,弃去初滤液,取续滤液用微孔
滤膜(4.5“m)滤过,作为供试品溶液。
2.3对照晶溶液的制备:精密称取朝藿定C6.02
mg,淫羊藿苷5.35mg,分别用甲醇溶解并定容于5
mL量瓶中,各取0.1、0.3、0.5、0.7、0.9、1.0mL于
10mL量瓶中,混合,加甲醇稀释至刻度,摇匀作为
混合对照品溶液。
2.4标准曲线及线性范围的考察:精密吸取上述各
混合对照品溶液进样20弘L,按色谱条件测定峰面
积,以峰面积为纵坐标(y),以对照品进样量(ptg)
为横坐标(X),绘制标准曲线,朝藿定C和淫羊藿
收稿日期:2006—06—17
作者简介:谢娟平(1972一),女,陕西宝鸡人,工程师,现为西北大学生命科学院2004级硕士研究生,专业方向为中药有效成分分离分析
与制备。Tel:13319266304E—mail;xjp7312052@153。com
*通讯作者孙文基Tel:(029)88304569
万方数据
花叶开唇兰种子非共生萌发的研究
作者: 周伟香, 龚宁, 李光, 郑继军, ZHOU Wei-xiang, GONG Ning, LI Guang, ZHENG
Ji-jun
作者单位: 贵州师范大学生物技术与工程学院,贵州 贵阳 550001;贵州省山地环境信息与生态环境重点
实验室,贵州 贵阳 550001
刊名: 中草药
英文刊名: CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年,卷(期): 2007,38(4)
被引用次数: 5次

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本文链接:http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_zcy200704045.aspx