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总序香茶菜的组织培养与快繁研究
丁　兰1, 2, 吕军旺2, 汪汉卿1Ξ
(11 中国科学院兰州化学物理研究所 O SSO 国家重点实验室, 甘肃 兰州　730000;
21 西北师范大学生命科学学院, 甘肃 兰州　730070)
摘　要: 目的　对总序香茶菜进行组织培养和离体快速繁殖。方法　以总序香茶菜带芽茎段为外植体, 在附加有不
同种类和不同浓度激素的M S 培养基上进行培养。结果　最佳芽诱导培养基: M S+ BA 0105～ 015 m göL + NAA
0101～ 0105 m göL ; 最佳芽增殖培养基:M S+ BA 015 m göL + NAA 0105 m göL (或 IAA 0101 m göL ) ; 最佳生根培养
基:M S+ NAA 011 m göL + 活性炭 0105% ; 最佳愈伤组织诱导与生长培养基为: M S+ 2, 42D 110～ 210 m göL + BA
011～ 012 m göL。结论　成功建立了快速无性繁殖系。
关键词: 总序香茶菜; 组织培养; 快速无性繁殖系; 愈伤组织
中图分类号: R 282121　　　文献标识码: A 　　　文章编号: 0253 2670 (2005) 01 0115 03
Tissue culture and rap id propaga tion of R abdos ia racem osa
D IN G L an1, 2, L U
··
Jun2w ang2, W AN G H an2qing1
(11O SSO State Key L abo rato ry, L anzhou Institu te of Chemophysics, Ch inese A cadem y of Sciences, L anzhou 730000,
Ch ina; 2. Co llege of L ife Science, N o rthw est N o rm al U niversity, L anzhou 730070, Ch ina)
Key words: R abd osia racem osa (H em sl1) ; t issue cu ltu re; rap id p ropagat ion; ca llu s
　　香茶菜属[R abd osia (B l1) H assk1 ]植物是我国 民间广泛使用的草药, 供药用的约有 30 余种。具有
·511·中草药　Ch inese T radit ional and H erbal D rugs　第 36 卷第 1 期 2005 年 1 月
Ξ 收稿日期: 2004203207
作者简介: 丁　兰 (1964—) , 女, 四川德阳人, 副教授, 博士, 研究方向为天然药物化学及细胞工程。
清热解毒、活血破瘀、抗菌消炎、抗肿瘤和治疗各种
肝炎等功效。分离得到的相当数量的二萜化合物具
有抗肿瘤、抗菌、抑制线粒体的氧化磷酸化作用、昆
虫拒食活性、植物生长调节剂活性等, 而且抗菌、抗
肿瘤等作用的机制研究已取得了明显的阶段性成
果[1, 2 ]。冬凌草、毛叶香茶菜和溪黄草目前已开发成
药, 作为抗菌消炎、抗癌药物在临床上广泛应用[1 ]。
　　随着人们对该属植物及其生物活性的不断深入认
识, 对其开发和应用也会越来越广泛。由于自然资源量
极为有限, 大量采集对生态环境会造成极大的破坏, 利
用现代生物技术解决其资源问题势在必行。有关香茶
菜属植物的组织培养已有一些研究报道[3, 4 ]。
　　总序香茶菜R abd osia racem osa (H em sl1) H ara
在甘肃省有较为丰富的自然资源, 笔者对其化学成
分进行了提取分离及结构鉴定, 部分化合物还具有
较好的抗肿瘤活性 (将另文报道) , 显示了良好的开
发前景。对甘肃产总序香茶菜进行了离体培养, 为其
大规模栽培提供可靠的理论依据及技术路线。
1　材料和方法
111　植物材料: 总序香茶菜 2000 年 8 月中旬采自
甘肃省兰州市郊, 由西北师范大学生命科学学院孙
坤博士鉴定为R 1 racem osa (H em sl1) H ara, 标本现
存于西北师范大学植物标本室。
112　组织培养: 取总序香茶菜的带芽茎段、幼叶、叶
柄, 流水冲洗 10～ 12 h, 然后用 011% 升汞溶液 (滴
加 1～ 2 滴聚山梨酯) 消毒 7～ 8 m in, 用无菌水冲洗
5～ 6次。超净台上将叶片切成 015 cm ×015 cm 小
块, 叶柄和带芽茎段切成 018 cm 左右的小节, 进行
接种。将带芽茎段的形态学上部向上插于培养基上。
113　愈伤组织成分分析: 收集愈伤组织, 自然干燥
后用甲醇浸泡 3 次, 浓缩浸泡液, 备用。以原植物提
取的单体化合物为标样, 进行薄层色谱, 用 5% 的乙
醇硫酸液显色。
114　培养条件: 培养基:M S 基本培养基, 附加不同
浓度的激素; 蔗糖浓度: 310 % ; pH 值 518; 琼脂:
018%～ 019% ; 光照强度: 1 000 lx; 光照时间: 12 hö
d; 培养温度: (22±2) ℃。
2　结果和讨论
211　激素对芽诱导的影响: 将带芽茎段接种于表 1
所列培养基中, 7 d 后外植体开始膨大, 15 d 后侧芽
长出, 28 d 后统计试验结果。从表 1 可以看出,M S
培养基附加适宜浓度的BA 和NAA (或 IAA、2, 42
D )均能诱导芽的产生。当BA 质量浓度在 0105～
015 m göL ,NAA (或 IAA ) 质量浓度在 0101～ 0105
m göL , 且细胞分裂素浓度高于生长素浓度时, 均有
较好的诱导率, 可达到 50%～ 100% , 如 3、4、5、8、9
号培养基, 尤其是 4 号培养基为最好, 诱导率可达到
100% ; 当 BA 超过 110 m göL , 或 NAA 超过 015
m göL 时, 芽的诱导受到抑制, 当BA 达到 210 m gö
L , 或NAA 达到 110 m göL 时, 外植体仅有愈伤组
织产生, 但没有芽的形成; 较低浓度的BA 与较低浓
度的NAA (或 IAA )的激素配比, 诱导单芽 (图 12A )
形成 (如 1、3、4、8 号培养基) ; 较高浓度的BA 与较
低浓度的NAA (或 IAA ) 的激素配比, 诱导丛芽 (图
12B )产生 (5、6、9 号培养基)。同时还观察到, 在BA
浓度相同条件下, NAA 的诱导活性好于 IAA。另
外, 2, 42D 的使用不利于芽的诱导, 会导致大量愈伤
组织 (图 12C)的产生。
表 1　激素对出芽的影响
Table 1　Effect of hormone on induc ing la tera l buds
培养基
编号
调节因子ö(m g·L - 1)
BA NAA IAA 2, 42D 外植体数ö个 芽诱导率ö% 愈伤组织诱导率ö% 芽生长状况
1 0101 015　 - - 12 25 8 单芽
2 011 110　 - - 12 　0 17 -
3 0105 0101 - - 12 83 0 单芽
4 012 0102 - - 12 100 0 单芽
5 015 0105 - - 12 92 8 丛芽
6 110 0105 - - 12 33 25 丛芽
7 210 012　 - - 12 　0 42 -
8 011 - 0101 - 12 67 0 单芽
9 015 - 0105 - 12 50 0 丛芽
10 011 - - 011 12 25 75 单芽
11 011 - - 110 12 　0 82 -
12 012 - - 210 12 　0 92 -
A 2单芽　B2丛芽　C2愈伤组织
A 2single shoo ts　B2clustered shoo ts　C2calli
图 1　试管苗和愈伤组织生长的观察
F ig11　Observation of growth of shoots and ca ll i
212　激素对芽增殖的影响: 待初代培养的无菌苗长
到 3～ 4 cm 时, 将其切段成 018～ 110 cm 的带芽茎
段, 用微型扦插法接种于表 2 所列培养基中, 4 周后
统计结果。从表 2 中可以看出, BA 在 0105～ 012
m göL , 同时 NAA (或 IAA ) 在 0101～ 0102 m göL
时, 带芽茎段的侧芽萌发, 基部生根, 形成单个完整
植株。重复上述操作 (对单个植株切割后再进行扦
插) , 可保持 3～ 4 倍的增殖率。此法可一次成苗, 简
化了培养程序, 降低了培养的成本, 但如表中所示,
此种方法培育的苗生长较弱, 需经过壮苗培养后方
·611· 中草药　Ch inese T radit ional and H erbal D rugs　第 36 卷第 1 期 2005 年 1 月
　　　　　　表 2　激素对芽增殖的影响
Table 2　Effect of hormone on prol iferation
of la tera l buds
培养基
编号
激素组合ö(m g·L - 1)
BA NAA IAA
芽平均
数ö个 苗生长状况 生根率ö%
1 0105 0101 - 0　 单芽, 弱 100
2 011　 - 0101 0　 单芽, 弱 100
3 012　 0102 - 0　 单芽, 弱 100
4 015　 - 0101 513 丛芽, 壮 62
5 015　 0105 - 610 丛芽, 壮 90
6 110　 011 - 315 丛芽, 壮 50
7 210　 012 - 210 丛芽, 弱 13
可进行移栽。
　　当BA 质量浓度在 015～ 110 m göL , NAA (或
IAA ) 质量浓度在 0101～ 011 m göL 时, 带芽茎段从
侧芽处产生丛芽, 芽生长速度快, 芽的增殖较好, 平
均每个带芽茎段可产芽 315～ 610 个。当BA 质量浓
度≥110 m göL 时, 芽的增殖受到抑制, 生根率降低,
同时茎段基部还产生大量愈伤组织。因而, 4 号和 5
号培养基是较好的芽增殖培养基。尤其是 5 号培养
基, 既能保持较好的增殖率又有较好的生根率。
213　生根及壮苗培养: 将增殖培养中的丛芽切成单
芽, 接种于生根培养基中 (M S+ NAA 011 m göL +
活性炭 0105% ) 生根率达 100% , 苗生长健壮, 2 周
后可移栽。
214　愈伤组织培养: 愈伤组织的优化培养是药用植
物细胞悬浮培养及其次生代谢物质生产和研究的基
础。本实验选取了香茶菜的叶、叶柄、茎段为外植体,
分别接种于表 1 所列培养基中, 其结果证明, 茎段是
产生愈伤组织的最佳外植体, 诱导率可达 92% ; 叶
柄的诱导率最高只有 10% , 幼叶的诱导率为 0。
21411　激素对茎段形成愈伤组织的影响: 从表 1 可
以看出, 高浓度细胞分裂素和高浓度生长素匀能诱
导愈伤组织形成, 如: 2、6、7、10、11、12 号培养基。其
中 2, 42D 对愈伤组织诱导最有效, 诱导率可达
75%～ 92%。因此, 11、12 号培养基是较好的愈伤组
织诱导培养基。
21412　激素对愈伤组织生长的影响: 4 周后, 将愈
伤组织转入与其初代相同的新鲜培养基中 (表 1 中
2、6、7、10、11、12 号培养基) 进行培养, 如此反复转
接 4 代后, 统计实验结果。结果表明, 在附加有NAA
的培养基中的愈伤组织生长缓慢, 质地致密; 在附加
有 2, 42D 的培养基中的愈伤组织生长较快, 质地疏
松, 是较好的单细胞悬浮培养的材料。观察结果表
明, 11 号、12 号培养基是较好的愈伤组织生长培养
基。上述培养基中的愈伤组织长时间不继代, 愈伤组
织会分化出大量的根, 因此, 应保持 4 周继代 1 次。
215　愈伤组织化学成分的初步分析: 收集附加有
2, 42D 的培养基上的愈伤组织, 自然干燥后用甲醇
浸泡 3 次, 浓缩浸泡液, 备用。以原植物提取的三萜
化合物齐墩果酸、二羟基熊果酸、三羟基熊果酸等以
及二萜化合物为标样, 进行薄层色谱, 5% 的乙醇浓
硫酸显色, 对愈伤组织中化合物进行检测。结果表
明, 愈伤组织中的次生代谢物质较少, 检出熊果酸和
w angzaozin A 的存在。熊果酸和w angzaozin A 在硅
胶薄层板上显紫红色。
3　结论
　　迄今为止, 已对 70 多种香茶菜属植物的化学成
分进行了研究, 有近 500 种二萜化合物从中分离得
到, 研究表明其中的大多数二萜化合物具有良好的
抗炎和抗肿瘤活性, 此属植物具有良好的新药开发
前景。冬凌草等种类已开发上市, 因此, 香茶菜属植
物离体快繁的研究对此属植物实现试管苗的工厂化
生产以及进一步的资源开发利用具有重要意义。
　　本实验以总序香茶菜的带侧芽茎段为外植体,
成功建立了其快速无性繁殖系, 对其芽的诱导、增
殖、生根进行了较为深入的探讨。实现总序香茶菜的
离体快繁可通过 2 种途径, 一是可以利用带侧芽茎
段进行离体微型扦插; 二是利用丛芽增殖和生根培
养, 以获得再生植株。两种方法各有优劣, 前者培养
程序简单, 方便易行, 且培养基中激素含量低, 利于
长期继代培养, 但试管苗较弱, 需壮苗后移栽; 后者
增殖速度快, 但由于培养基中激素含量较高, 长期继
代培养将增加植株的变异率, 不利于离体快速繁殖
系植株优良性状的保持。本实验从芽诱导率、芽的增
殖率、生根率以及培养程序的简单易行等技术特点,
基本已达到了试管苗工厂化生产的要求, 因而认为
利用组织培养技术进行总序香茶菜的资源开发和利
用是切实可行的。
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