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Tissue culture and rapid proliferation of Stephania kwangsiensis

广西地不容组培快繁研究



全 文 :中草焉ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第3期2007年3月·445·
相似度计算结果显示,16批三七剪口药材指纹
图谱相似度均大于0.92。不同产地之间相似度有差
异,如文山平坝镇地区与文山平坝小街地区;而在同
一产地差异较小,如文山平坝镇、文山苗乡(马鞍
山)、砚山县水泥厂旁和邱北县腻脚地区。相似度分
析结果说明本实验建立的指纹图谱方法可以作为三
七剪口的质量评价手段。
3讨论
3.1提取条件的选择:三七药材中的有效成分除了
皂苷类外,还有三七素及黄酮类,在测定其指纹图谱
时,这些成分应在图谱中得到反映。如采用甲醇作为
提取溶剂,得到的三七指纹图谱只能表达皂苷类成
分,无法表达在甲醇中溶解性较差的化学成分[5],因
此最终选定以水为提取溶剂。
3.2色谱条件的确定:比较了水一甲醇和水一乙腈不
同体系下,色谱峰的分离情况。结果表明选择水一甲
醇体系的基线波动较大,而水一乙腈体系则可以得到
较好的分离结果。分别对水一乙腈体系的不同洗脱梯
度进行了试验,结果以本实验中所列梯度出峰较多
且色谱峰分离度较好。同时对三七药材供试品溶液
进行了120min的HPLC测定,结果65min后无色
谱峰出现,所以选定指纹图谱记录时间为65min。
典型的三七剪口药材指纹图谱见图2一A,指纹图谱
中20min之前的色谱峰紫外吸收最大值为254
nm,为黄酮类成分[6],35rain后色谱峰的紫外吸收
与对照品的色谱峰(2一B)的紫外吸收对照后,确认为
皂苷类成分。
L一 一,. i.蠢 ii
0.00 10.87 21.74 32.6l 43.48 54.35 65.21
t/min
1一三七皂苷Rl2一人参皂苷R913-人参皂苷Re
4一人参皂苷Rbl5一人参皂苷Rd
1一notoginsenosideRl 2-ginsenosideRgl3-ginsenosideRe
4一ginsenosideRbl5-ginsenosideRd
图2三七剪口(A)和对照品(B)HPLC色谱图
Fig·2HPLCFingerprintof hizomefP·notoginseng
(A)andreferencesubstance(B)
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广西地不容组培快繁研究
黄宁珍,唐凤鸾,付传明,李锋,赵志国
(广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所,广西桂林541006)
摘 要:目的 研究广西地不容的组培快繁技术,为大量生产种苗提供方法和技术。方法 以嫩茎节段为外植体,
以MS为基本培养基,通过不同的激素种类和浓度配比,选择出最佳的诱导、继代增殖和生根培养基配方。结果
MS+NAA0.1mg/L+BA1.0mg/L利于诱导出芽,可用于初代培养。继代增殖则以MS+IBA0.4mg/L+NAA
0.2mg/L+GA0.5~1.0mg/L、MS+NAA0.1mg/L+GA1.0mg/L和MS+IBA0.2mg/L+BA0.4~O.8
mg/L+GA0.5~1.0mg/L3种培养基交替培养,繁殖系数6.0倍/50d。1/2MS+IBA0.8mg/L适宜诱导生根获
得再生植株,生根率75%。生根苗春夏之交移栽最好,成活率90%。结论本研究得出的方法可用于工厂化生产广
西地不容种苗。 、
关键词:广西地不容,组培快繁f种苗
中图分类号:R282.13 文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2007)03—0445—05
收稿日期:2006—05—12
基金项目:广西壮族自治区科技攻关项目(桂科攻0322024—3B)
作者简介:黄宁珍(1968一),女,广西大化县人.副研究员,从事药用植物生物技术研究工作。
E—mail:huangnz@gxib.cnhnzhen68@yahoo.com.cn
万方数据
·446· 中草焉 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第3期2007年3月
TissuecultureandrapidproliferationofStephaniakwangsiensis
HUANGing—zhen,TANGFeng—luan,FUChuan-ming,LIFeng,ZHAOZhi-guo
(GuangxiInstituteofBotany,GuangxiZhuangzuAutonomousRegionandChineseAcademy
ofSciences,Guilin541006,China)
Abstract:ObjectiveTooptimizethetissuecultureandrapid—proliferationt chniquesfStephania
kwangsiensisforproducinglar e-scaleeedlings.MethodsThetendertemswereusedasexplantsand
cultivatedindifferentMSmedia.Theoptimumediaforinducingbuds,subproliferation,androo ng
weres lectedbyadjustinghevariouskindsandconcentrationsofpla thormones.ResultsThemedium
MS+NAA0.1mg/L+BA1.0mg/Lwasuitableforbuds7 inducinga dcouldbeusedinthefirst
generativecultivation.Subpr01iferationneededtobecultivatedlternatelyinthefollowingthreem dia:
MS+IBA0.4mg/L+NAA0.2mg/mL+GA0.5—1.0mg/L,MS+NAAO.1mg/L+GA1.0mg/L,
andMS+IBA0.2mg/L+BA0.4—0.8mg/L+GA0.5—1.0mg/L;propagationcoefficientwas6.0
times/50d.Themedium1}2Ms+IBA0.8mg/Lwasaptoinducerootinga dtherootingratewas
75%,SOitcanbeusedasrootingmedium.Rootingplantletsweretransplantedbe weenspringand
summerandits urvivingratewasupto900A. ConclusionTherapid—pr01iferationt chn queofS.
kwangsiensiscabeu edforproducinglar e-scaleeedlings.
Keywords:StephaniakwangsiensisH. S.Lo;tissuecultureandrapid—pr01iferation;seedlings
广西地不容StephaniakwangsiensisH.S.Lo
属防己科千金藤属多年生草质藤本落叶植物,生长
于石灰岩地区山地灌丛,主要分布在广西百色地区
靖西、凌云等县,为广西石山特有濒危物种[1]。其植
株单性、雌雄异株、异交,种子小、种壳坚硬,自然条
件下萌发困难,因此,繁殖能力极差。加上近年来人
为的破坏及各种环境因素的影响,其种群及个体数
量急剧减少,物种生存受到威胁。在《广西中药材标
准》中,广西地不容收载为金不换的植物来源品种之
一,是壮族等少数民族民间常用草药,具清热解毒、
散瘀消肿之功效,用于胃、十二指肠溃疡疼痛,上呼
吸道感染,急性胃肠炎,牙痛,神经痛,痈疮肿毒,跌
打肿痛等。其块根中含有多种生物碱,是生产中药颅
痛定的重要原料,在临床上用于镇痛、镇静、解
热[2~43等。最近,除了陆续分离到一些新的生物碱成
分外,还发现其中的Z一罗默碱对褐飞虱有触杀作用,
为化学杀虫剂马拉硫磷触杀毒力的7.48倍[5],是一
种很有前景的低毒植物农药。随着相关各项研究的
深入,越来越多的生物功效被发现,广西地不容的应
用前景更为广阔,开发应用和物种资源紧缺的矛盾
也显得日益突出,因而通过组织培养和快速繁殖对
广西地不容进行繁育意义十分重大。目前,除了地不
容毛状根诱导培养外[6],组织培养与快速繁殖研究
尚未见有报道,因此,本实验以种质繁育保护和生产
为目的,对广西地不容进行组培快繁研究。
1材料与方法
1.1材料和处理:供试材料来源于广西靖西、凌云
等县,采集其块根并种植于广西植物园内,剪下新长
出的嫩梢,用自来水冲洗干净,然后在超净工作台上
剪成节段,用70%乙醇浸泡30S,再用0.1%HgCI。
溶液浸泡6min,取出后用无菌水浸洗5次,以消毒
过的吸水纸吸于水,剔去可能残留有HgCI。的两端
伤口,将材料剪成1.5~2.0cm的节段(每一节段带
一个腋芽),接种于诱导培养基上。
1.2培养基:以MS为基本培养基,根据实验目的
和材料的生长情况添加不同种类和质量浓度的植物
激素,包括6一BA、IBA、NAA、BR、2,4一D及GA3,并
附加2.O%~3.o%蔗糖、0.5%琼脂,pH值为5.8。
分装后,于121℃、压力为105Pa的条件下灭菌25
rain。
初代培养:以MS为基本培养基(蔗糖3%),按
不同的质量浓度组合添加:(1)BA:0.5、1.0、2.0
mg/L;(2)NAA:0.05、0.1mg/Ll(3)IBA0.1mg/
L。外植体消毒后接人装有相应培养基的试管中,培
养,2周后定期观测材料的生长情况,筛选出适用于
初代培养的激素种类、质量浓度和组合。
继代培养:以MS为基本培养基(蔗糖3%),根
据需要按不同的质量浓度和组合加入下列植物激
素:(1)6-BA:0、0.1、0.2、0.4、0.8、1.0mg/L;(2)
NAA:0.02、0.005、0.1、0.2、0.5mg/L;(3)IBA:
0.05、0.1、0.2、0.4、0.8mg/L;(4)BR:0.05、0.1
mg/L;(5)2,4一D:0.01、0.02、0.04mg/L;(6)GA3:
万方数据
中草焉ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第3期2007年3月·447·
0、0.5、1.0、2.0mg/L。将初代培养得到的材料接种
到继代培养基中,每瓶接种3--.5个外植体,培养,可
得丛生芽或小苗。将形成的丛生芽分割,或将小苗切
成小段,转入新鲜的继代培养基中进行增殖培养。材
料接种3周后定期观测,根据材料的生长情况,调整
培养基中植物激素的种类、质量浓度和组合,探索出
合适的继代培养基配方及培养方法。
生根培养:以I/2MS为基本培养基(蔗糖
2%),加入下列不同的激素及质量浓度:(1)NAA:
0.05、0.1、0.2、0.5mg/L;(2)IBA:0.05、0.1、0.2、
0.4、0.8、1.6rrtg/L;(3)BR:0.05、0.1、0.2、0.4、
0.8、1.6mg/L。将生长健壮、带叶的芽苗分成单株,
接人培养基中诱导生根。如果芽苗过高,可剪成4~
5am的小段后再接种。每瓶接种3~5株,培养,30d
后观测并统计生根率,选出合适的生根培养基。
1.3培养条件:材料接种后,在平均照度2000Ix
的光照下培养,光照时间12h/d;温度(28±3)℃。
1.4生根苗的移栽:根据广西地不容原来的分布生
境,将腐质土和堆沤发酵好的猪粪按4:1均匀混
合,用800倍托布津可湿性粉剂消毒,装入营养杯中
作为移栽基质。将生好根的试管小苗,移出培养室
后,在室外炼苗5d,洗净根系上的培养基,移栽至装
好基质的营养杯中,在荫蔽度70%的大棚中培养,
40d后统计成活率。
2结果与分析
2.1外植体的选择与消毒:在采样及消毒过程中发
现,广西地不容嫩茎节比茎尖对消毒剂HgCI:的耐
受能力要强得多,用同样的方法消毒,嫩茎节的成活
率为70%,而茎尖为0。茎尖较嫩,在消毒后1---2d
内全部褐变并死亡。因此,通常情况下,外植体的选
取以嫩茎节为主。综合污染率、死亡率等因素,用
0.1%的HgCl2消毒6min效果最好。
2.2初代培养与诱导出芽:观测不同质量浓度的
BA(O.5、1.0、2.0mg/L)与NAA(O.05、0.1rag/L)
共6个组合的试验发现,培养基MS+NAA0.1mg/
L+BA1.0mg/L上的培养材料出芽率最高,达
70%以上,芽苗生长最快,经过35d培养,平均苗高
9.8cm(表1)。若是以0.1mg/LIBA代表NAA,出
芽率相差不大,但芽苗节间短、矮壮,经37d培养后,
平均苗高4.7cm(表1)。可见,在合适的质量浓度下,
NAA和IBA对出芽率没有大的影响,但前者的芽苗
生长速度较快。因此,MS+NAA0.1mg/L+BA
1.0mg/L和MS+IBA0.1mg/L+BA1.0mg/L
均可作为初代培养的培养基,但前者更好。

表1 NAA和IBA对出芽率和芽苗生长的影响
Table1 EffectofNAAandIBAonbudding
rateandshootgrowth
(慧拳型) 甏季灌肾韵/cmL 1 黼苗的形态mg·~) 数/d /管 /% 1”⋯。
MS+NAA0·l+队1·035 25 72·0 9·8 爵,中等壮
坚!±!坠!:!±坠!:!!! !! !!:! !:! 壁:竺
2.3继代培养与增殖:继代增殖是广西地不容组培
侠繁成功的关键环节。在实验过程中发现,如果把初
代培养得到的材料直接转接到含细胞分裂素6-BA
的培养基上,不论如何调整其质量浓度、或改变与其
他各类激素的配比,材料生长及繁殖效果均不理想。
接种30--40d后观测,仅长成0.1~1.0cm长的小
芽,芽黄化、萎缩、细弱,即使在培养基中加入促使细
胞伸长的激素GA。也不起任何效果。根据材料生长
情况,通过不断调整培养基中激素的种类、质量浓度
和组合,得以下结果:
(1)材料不宜连续两代以上在含BA的培养基上
培养。若连续继代到含BA的培养基上,培养初期虽
能诱导出多个芽点,但新形成的芽细弱、萎缩,茎节不
能伸长,叶小甚至退化成只剩叶柄(图1—1),生长和
增殖速度下降,这种现象并不随BA质量浓度的降低
或GA质量浓度的增高而有所缓解。因此,继代增殖
的关键是以含BA和不含BA的培养基交替培养。
(2)在不同激素种类、质量浓度和组合的继代培养
基中,筛选出材料生长较好的5个组合:①Ms+IBA
0.4mg/L+NAA0.2mg/L+GA0.5~1.0
mg/L;②MS+NAA0.1mg/L+GA1.0mg/L;③
MS+NAA0.05~0.1mg/L;④MS+BR0.05~
0.1mg/L和⑤MS+IBA0.2mg/L+BA0.4~0.8
mg/L+GA0.5~1.0mg/L。将材料接种在这5种培
养基上,观测并统计芽苗的生长数据(表2)。结果表
明:①号培养基芽苗的高度、粗壮度及外观最好(图1—
2);⑤号培养基材料的增殖和生长速度最快(图1—3)。
1一培养基中不加BA(50d)2-培养基中加队(19d)
3一连续两代加BA(30d)
1-mediumw thoutBA(50d) 2,mediumwithBA(19d)
3-mediaw thBAfortwosuccessivegen rations(30d)
图1不同继代培养基上的芽苗
Fig.1Shootsinvariousmedia
万方数据
·448· 中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第3期2007年3月
衰2广西地不容在不同的继代培养基中的生长状况
Table2 GrowthofS.kwangsiensisnvar ousbcultivation
(3)材料若连续在不含BA的培养基中培养,如
上述的培养基①、②、③、④,所得的芽苗较高也比较
健壮,但诱导的芽数少,生长相对较慢,继代时间长
(表2)。因此,广西地不容虽然可以在不含BA的培
养基上连续继代,但繁殖速度较慢。
(4)在所使用的几种生长素类激素中,2,4一D诱
导的愈伤过多,易使培养材料和培养基褐变,影响芽
苗的生长,因此,不宜使用。除了2,4一D外,NAA、
IBA、BR均可用于广西地不容的继代培养,使用的
质量浓度各不相同(表2)。
综合上述结果可知,广西地不容继代增殖的最
佳方式是交替培养于含BA和不含BA的培养基
上,其中,交替于①、②、⑤中可获得健壮的芽苗和较
快的繁殖速率,平均繁殖系数6.0倍/50d。
2.4生根培养:比较不同生长素种类和组合的生根
效果,在所试的范围内,单因素的IBA(O.8mg/L)
诱导的生根率最高,为75%;NAA、BR、NAA与BR
组合、NAA与IBA组合、BR与IBA组合所诱导的
生根率都相对较低。在比较盐、糖浓度对生根的影响
时发现,1/2MS和低糖(20g/L)更利于根的形成和
生长。因此,广西地不容的生根培养基为1/2MS+
IBA0.8mg/L,通常培养35d后,每株长根3~5
条,根长1.O~3.5am(图2—1、2)。
2.5移栽:广西地不容试管小苗叶片薄,特别容易
失水萎蔫,因此,打开瓶盖后应置于半封闭的潮湿环
境中炼苗1~2d,完全敞开后再炼苗2~3d,炼苗过
程中应及时注意保湿。比较不同季节的移栽实验发
现,环境的温湿度是影响移栽成活率的主要原因,其
中,春夏之交是广西地不容最佳的移栽季节,此时移
栽,成活率可达90%,小苗生长速度也比较快,45d
长出新叶7--8片,苗高约10cm(图2—3)。
3讨论
通常情况下,顶芽分生组织是植物生长和分化
最活跃的部位,理论上是进行组织培养研究最好的
图2生根小菌(35d,1、2)和移栽成活的植株(45d,3)
Fig.2Rootingseedlings(35d,1,2)andsurvival
plantaftert ansplanted(45d,3)
材料。但广西地不容顶芽较嫩,在消毒过程中易受损
伤,细胞结构容易受到破坏,从而影响细胞内多酚氧
化酶及酚类物质的区域化分布格局,促进多酚氧化
酶将酚氧化成醌类物质,导致褐变的产生[73;同时,
顶芽本身的多酚量比侧芽高。上述两方面的原因导
致顶芽的成活率比侧芽低。这一结果与yuc阳等对葡
萄的研究结果类似。另外,外植体的生理状态、取材
的部位和时间、培养基和培养条件等都可能是影响
成活率的主要原因。对广西地不容而言,采样季节和
时间对成活率影响不大。
在继代培养中,为了达到快速繁殖的目的,通常
需要在培养基中添加一定质量浓度的激素。然而,由
于多次继代,造成激素在培养材料中累积[9’101,常导
致培养材料的异常生长,如玻璃化[111和体细胞变
异[12~1妇等。激素的累积对不同的植物材料影响不
同,有些植物,如马蹄莲,激素累积效应不明显,可在
含相同质量浓度激素的培养基上重复继代多次;而
多数植物,如草莓[1明等,激素累积效应明显,须调整
不同继代阶段的激素质量浓度(一般采取逐代降低
的办法),以避免激素累积造成的负面影响。广西地
不容与上述两类植物有所不同,其培养材料中细胞
分裂素BA的累积和作用方式是突发式的,不论质
量浓度高低,只要连续使用两代,就会产生明显的负
面效果(新芽萎缩,难以伸长长高,添加GA不能解
除此症状);而且,与其他激素累积效应不同的是,其
并未形成大量的丛生芽,也未见玻璃化,发生这种现
万方数据
中草菊ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第3期2007年3月·449·
象的内在原因有待进一步研究。
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红花RAPD和AFLP分子标记技术多态性效率比较

张阵阵1,郭美丽1t,张军东2,张汉明1
(1.第二军医大学药学院生药学教研室,上海200433}2.第二军医大学药学院药理学教研室,上海200433)
摘要:目的 探讨RAPD和AFLP这两种分子标记技术应用于红花不同品系多态性效率的比较。方法以河南
无刺大红袍和若羌有刺白两个红花品系为材料,应用100条RAPD引物、64对AFLP引物,对两品系进行多态性
筛选,初步确定反映品系问差异的引物。结果 筛选到RAPD特异性引物共5条,分别为AA52726、AA52729、
AA52739、AA52766、AA52785,在两品系间扩增到稳定的差异片段;筛选到AFLP特异性引物共7对,分别为
AF26356、AF26372、AF26385、AF26311、AF26396、AF26327、AF26343,在两品系间扩增到稳定的差异片段。结果
表明,平均每条RAPD引物可以扩增出红花基因组片段数目4~10条,多态性选出率为0.20%,平均每对AFLP
引物可以扩增出红花基因组片段数目为50~80条,多态性选出率为0.31%。就每条(对)引物平均可以扩增出多态
性条带的数目而言,RAPD引物为1~2条,AFLP引物组合则4~5条,AFLP的检测效率明显高于RAPD。结论
在红花的分子标记研究中,AFLP较RAPD为更有效的分子标记。
关键词:红花;RAPD}AFLP;分子标记;效率比较
中图分类号:R282.7 文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2007)03—0449一03
Efficiencycomparisononp lymorphisminCarthamustinctoriuswithRAPDandAFLP
ZHANGZhen—zhenl,GU0Mei—lil,ZHANGJun—don92,ZHANGHan—min91
(1.DepartmentofPharmacognosy,SchoolofPharmacy,SecondMilitaryMe icalUniversity,Shanghai200433,China,
2.DepartmentofPharmacology。SchoolofPharmacy,SecondMilitaryMe icalUniversity,Shanghai200433,China)
Keywords:CarthamustinctoriusL.;randomamplifiedpolymorphicDNA(RAPD);amplified
fragmentlengthpolymorphism(AFLP);molecularmarker;efficiencyomparison
收稿日期:2006—06—27
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30271588)}国家中医药管理局课题(02—03zp54)I上海市基础研究重点项目(043919313)
作者简岔:.张畦堕11979一),女,山东人,硕士,研究方向为生药种质资源。E-mailtZZ—jane@163.corn.
*通讯作者郭美丽E—mail:ndguo@smmu.edu.tom
万方数据
广西地不容组培快繁研究
作者: 黄宁珍, 唐凤鸾, 付传明, 李锋, 赵志国, HUANG Ning-zhen, TANG Feng-luan,
FU Chuan-ming, LI Feng, ZHAO Zhi-guo
作者单位: 广西壮族自治区中国科学院,广西植物研究所,广西,桂林,541006
刊名: 中草药
英文刊名: CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年,卷(期): 2007,38(3)
被引用次数: 3次

参考文献(15条)
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Fei.ZU Yuan-Gang 弱光对长春花(Catharanthus roseus)幼苗中可溶性糖、生物碱及激素含量的影响[期刊论文]-
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8. 李萌 不同处理对茶籽萌发和茶苗生长的影响[学位论文]2007
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CHEN Zong-You.LI-Feng 黄花蒿规范化生产标准操作规程(SOP)[期刊论文]-广西植物2008,28(3)

引证文献(3条)
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2.唐凤鸾.黄宁珍.付传明 植物生长调节剂对广西地不容愈伤组织诱导的影响[期刊论文]-广西农业科学 2009(4)
3.池源.田恬.李兴 山乌龟药用价值及组织培养研究进展[期刊论文]-中国民族民间医药 2008(12)


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