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甘草耐盐性愈伤组织的诱导及植株再生研究
计巧灵
(新疆大学生命科学与技术学院,新疆乌鲁木齐830046)
摘要:目的通过对耐盐性甘草愈伤组织再生植株研究,促进在盐碱滩人工栽培甘草技术的发展。方法诱导乌
拉尔甘草Glycyrrhizauralensis无菌苗子叶块和胚轴段在含盐培养基上脱分化均成功。逐步提高盐质量浓度诱导
愈伤组织扩增,继之诱生不定芽。芽经扶壮后诱根,得到大量试管苗。结果 子叶块和胚轴段在MS+BA
1.5mg/L+2.4一D1.2mg/L+NaCI100mg/L中脱分化效果好,愈伤多为淡黄色,稍透明。NaCl质量浓度增至250
mg/L后愈伤组织长势很快下降,色暗,有些死亡。愈伤组织经无盐培养继代两轮后,转入MS+BA0.5mg/L+KT
1.0mg/L+NAA1.0mg/L+NaCl200mg/L上分化出大量不定芽,说明不定芽的耐盐性是遗传所致。降温(18~
22℃)、自然光照、并添加适量的GA。有利于壮芽形成,在诱导生根的83个芽中的55个生根,其中1/2MS+IAA
1.0mg/L+NAA1.0mg/L+NaCl200mg/L最适宜生根,生根率达66.26%。结论通过对耐盐性甘草愈伤组织
的诱导可得到耐盐性甘草的再生植株。
关键词:乌拉尔甘草;组织培养;再生植株
中圈分类号:R282.1 文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2006)02—0265—04
Regeneratedplantletfromsalt-tolerantcallusofGlycyrrhizauralensis
JIQiao—ling
(CollegeofLifeScienceandTechnology,XinjiangUniversity,Urumqi830046,China)
Abstract:ObjectiveTodevelopthetechniqueofartificialultivationofGlycyrrhizauralensisonsali—
nabyexploringegeneratedplantletfromthesalt—tolerantcallus.MethodsT experimentsofdediffer—
entiationweresuccessfulininducingcotyledonsectionsa dembryonicaxlesectionsfromsterilizedshoot,
asexplants,onsaltymedia.Theinducedalluswastobemultipliedanda ventitiousbudstobeproduced
whenthesaltconcentrationofmediumincreasedgra ually.Thenthebudswererootinga dalotofplant—
letoccurring.ResultsD differentiationofcotyledonsectionsa dembryonicaxlesectionswapreferable
onMS+BA1.5mg/L+2.4一D1.2mg/L+NaCl100mg/L.Calluswashazelandjustalittletranslucent.
GrowthofcallusbecameweakerandweakerafterincreasingconcentrationofNaClto250mg/L,thecolor
gotdarker。andmuchcallusdied.AlotofadventitiousbudscameintobeingonMS+BA0.5mg/L+KT
1.0mg/L+NAA1.0mg/L+NaCl200mg/Lafterinoculatingthecallusonnon—saltymediaformultiply—
ingtwice.Itprovedthathesalt-tolerantcharacterofthebudswasinducedbyreasonofgenetics。De—
creasingtemperature(18—22℃)atna urallightandaddinganappropriatequ ntityofGA3inmedium
werehelpfulortheformationofstrongsprouts.Therootingratewas66.26%withrooting55adventi一
收稿日期:2005—04—07
作者简介:计巧灵(1956一),副教授,1982年毕业于新疆大学生物系,主要从事细胞生物学、细胞工程的教学和科研工作。
万方数据
·266· 中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第2期2006年2月
tiousbudsamong83,andmediumof1/2MS+IAA1.0mg/L+NAA1.0mg/L+NaCl200mg/Ladapted
tOroot.ConclusionAlotofsalt—tolerantregeneratedplantletsofG.uralensisoccurafterinducingthe
salt—tolerantcallusoredifferentiateforget ingtheregeneratedplantlet.
Keywords:GlycyrrhizauralensisFisch.;tissueculture;regeneratedplantlet
甘草GlycyrrhizauralensisFi ch.为豆科多年途径很有必要。然而,野生甘草种子发芽率低(仅为
生草本植物,是可以在盐渍化土壤中生长的药用植 5V0~10%)[2],适应性差,开展耐盐性甘草愈伤组织
物,其根为重要的中药材和食品添加剂的原料。近年 再生植株研究有重要意义和应用前景。
来甘草还用于化妆品、烟草等行业。甘草是国家重点 1材料和方法
保护的野生固沙植物,在保护生态环境和草原资源, 1.1材料:实验所用的甘草种子于2002年9月采
防止土地沙漠化等方面起着重要的作用[1]。近年来, 自阿克苏地区阿拉尔市附近的塔里木河南岸盐碱
由于甘草在制药业、食品业和化妆品业等的用量急 滩。经新疆大学生命科学与技术学院买买提明·苏
剧增加,甘草收购价的一再攀升,导致了区内外乱采 来曼副教授鉴定,确认为乌拉尔甘草Glycyrrhiza
滥挖甘草现象的进一步恶化,严重地破坏了生态环 uralensisFisch.。
境。国务院对此十分重视,在2000年6月14日下发1.2组织培养方法:甘草干种子放人促芽液(含硫酸)
了《禁止采集和销售发菜制止滥挖甘草和麻黄有关 中浸泡1h后,水洗多次。在0.1%升汞液中灭菌10
问题的通知》。如何才能持续而合理地利用甘草这一 min后,经无菌水冲洗6次以上,并在无菌水中浸泡5
重要资源?鼓励农民无偿承包盐碱滩,在盐碱滩上尝h,接人1/2MS(无激素)培养基中,27℃恒温培养20d
试人工种植甘草不失为扶贫增收策略之一,这样做 左右,待子叶张开,胚轴生长至近2cm时,将胚轴切段,
一不与农作物争耕地;二可绿化荒滩,改善环境,利 将子叶切块,接入不同的脱分化培养基G。~G。(各种培
国利民。因此,探索一条在盐碱滩上人工栽培甘草的 养基组成及调控因素见表1),诱导外植体脱分化。
表1各种培养基组成及调控因素
Table1 Componentsofallkindsofmediumandregulatefactors
培养基类型 编号 基本培养基 塑堇里童丛竺!:兰::!
KT GAs NAA IAA
脱分化培养基
继代培养基
再分化培养基
扶壮培养基
诱根培养基 1.0
1.0
2.0
各种堵养基pH均控制在5.8,均加人3%的蔗糖(生根培养基减半),并以0.7%的琼脂固化
pHofallkindsofmediumwasat5.8,and3%sucrosewasadded(rootingmed ahalvedsucrose)andsolidifiedw th0.7%agar
经30多天的诱导,比较不同培养基上外植体脱 不定芽。待芽长高至1cm以上时,转入G,扶壮培养
分化情况,选择出最佳培养基配方,制定出继代培养 基,在18~22℃下扶壮30d左右。当大部分芽粗
基G。。~G;。,将愈伤组织转入继代培养基。在继代中 壮、高达2cm以上、绿而伸展时,将其转入生根培养
逐步提高盐质量浓度,观察愈伤组织长势,确定愈伤 基G。~G。。上诱导生根。而从不定芽基部分离的愈伤
组织的耐盐范围,再脱盐继代两轮,5个多月后,将 组织则转入G。中继续诱导再分化。将83个不定芽
愈伤组织转入含盐的再分化培养基G。~G。中,诱导 转入生根培养基,诱导1个多月后,55个芽不同程
其再分化。 度地长出了根。
愈伤组织经再分化诱导45d后,长出了大量的 脱分化、继代阶段在培养室(25~27℃)弱的散
犯一∞∞∞∞∞∞∞o∞∞∞∞∞∞
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万方数据
中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第2期2006年2月·267·
射光下进行,出芽后转入光照培养架上每天光照14
h,光强为2000~2500lx。芽扶壮阶段在窗台上借
助春季自然强光照培养。各阶段材料生长情况借助
肉眼观察确定优劣,并对典型情况进行拍照。
2结果与分析
2.1 外植体的脱分化:在脱分化培养基G。~G。上均
有愈伤组织产生,胚轴段产生的愈伤组织较多,淡黄
色,较透明。其中,在G。培养基中的愈伤组织长势最好。
2.2愈伤组织的继代扩增:对G。培养基稍作修改,
形成G。。~G。a培养基,将愈伤组织转入G。。,使其耐盐能力提高并扩增。近·月后,将这种愈伤组织再转墓囊盏罢雾笔誓喾主篆善淼萎i姜紫茎柔主
人Gtb培养基,进一步提高其耐盐性,1月后再将其 芽常常出现在这种组织表面3-甘草愈伤组织在G。培养基上诱
转入G。。培养基培养。结果表明,甘草愈伤组织在 导45d后产生出大量的不定芽4-将在G7培养基上出现的浅
G;。、G曲培养基上生长良好,色泽如前,特另目在G;。培 绿色不定芽的培养瓶放在朝南窗台上,借助春季自然光照和温
养基上生长好(图1-1);甘草愈伤组织在G。b培养基度培养,一周后不定芽明显转绿,叶子伸展,茎都长高、粗壮了许
上生长良好,只是有些组织结构稍紧密,变褐(但在
多5一将扶壮的不定芽从根部切离后’转人Gs培养基诱导生根
诱导再分化过程中这种组织块上常常容易出现不定 三妻主蓑蔫淼。后’不定芽生根较好’根较粗、较多’
芽)(图1—2);甘草愈伤组织在G4c培养基上长势很快1-pr。f。。。lygro。i。gG.。。如。,括。。11。。。。G。medi。。2。一
下降,质硬,褐化加重,有些死亡。llusofG.“ralⅢisflourishinggrowthonG4bmedium,someof
2.3愈伤组织的再分化:将转入G4d培养基上恢复themwereslightlycloseandbrown,butshootbudsoccurred
生长、传两代后的愈伤组织分别转入Gs、G6培养基 圩。quently”thiskind耐。儿””H””》引”g”⋯“㈨1
上诱导其再分化,32d后均有少量不定芽产生,相对 i。nd“⋯::”u,ds?i,ffe,re.nt。iateo“”11.us_h1曲_:”.“n:譬“
而言,Gs培养基上产生的芽稍多些。诱导45d后产 pea。d。。。yJ。。】叫。。0b。d。。。G,。。di。。we,。placed。。
生出了大量的不定芽(图1-3)。 80uthwardin ows,budsinvialgrewdeep畔enatspring
2.4不定芽的扶壮及诱导生根:为了提高不定芽的 naturallightandpropertemperaturefterone—weekculture,
质量,以保证后续工作顺利进行,提高发根率和试管leavesandstemsel”g叭ed,budsch“gedmorerobust5_sDlPn一
苗移栽成活率,将不定芽转入含一定量GA3的G,培tlngkⅢ”一ob”¨ud5打⋯”叭andtra sferring
m⋯⋯佃
养基上降低温度培养,25d后不定芽变粗,但色泽浅 af。t。,30dind。。。。。。。。。G。。。diu。,。t。gre。fast二。。d
绿,仍不理想。为了使芽更粗壮,将培养瓶放在朝南 thick。,,thel,。pidermi。b。。。。。。t,。。y。11。。。。df。。。
窗台上,借助春季自然光照培养。一周后不定芽明显 图1甘草耐盐性愈伤组织的诱导及植株再生研究
转绿,叶子伸展,茎都长高、粗壮了许多(图1—4)。将 Fig.1Inducementandregeneratedplantletfrom
扶壮的不定芽从根部切离,分别转入G8、G9、G10培 salt—tolerantcallusofG.uralensis
养基诱导生根(图1—5),30d后在3种培养基上的部 在200~250mg/LNaCl。将在含盐(250mg/L
分不定芽生了根,其中,在G。培养基中生根较多,根 NaCl)培养基上存活的愈伤组织转入无盐培养基
较粗,长势最好(图1—6)。在诱导生根的83个芽中有(激素配比和浓度同量)上培养,长势好转,继代培养
55个生了根,总生根率达66.26%。 2月后,再次转入含200mg/LNaCl(相当于0.0034
3讨论 mol/L)的再分化培养基,诱导其再分化,得到了大
通过在含100mg/LNaCI的培养基上诱导乌拉量的不定芽。根据岳玮等[33的观点,这种不定芽的耐
尔甘草无菌苗的子叶块和胚轴段脱分化均成功,外 盐性是遗传所致。仅从激素配比和质量浓度来看,在
植体和愈伤组织表现出较强的耐盐性。在愈伤组织 甘草脱分化、再分化、生根各阶段,本研究结果与于
扩增过程中逐步提高盐质量浓度,可诱导其耐盐性 林清等瞳3报道的以乌拉尔甘草无菌苗为外植体研究
提高,但长势随着NaCI质量浓度的提高而减弱,在的结果接近。实验中发现,稍褐化的甘草愈伤组织常
250mg/LNaCl的培养基上,愈伤组织质硬,褐化加常更容易被诱导出不定芽。扶壮过程中,降低温度和
重,部分死亡,说明乌拉尔甘草愈伤组织的耐盐极限 加大光照度,可促进甘草不定芽茎变粗壮,叶伸展、
万方数据
·268· 中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第2期2006年2月
浓绿,光合作用增强,这一结果与笔者[4]在对新疆紫
草研究中得到的结果一致。再则,培养基中加入适量
GA。可促进甘草不定芽的次生生长,有利于茎粗壮
和芽生根。在诱导生根过程中,甘草根茎部愈伤组织
颜色加深,其底部生的根数不多,根粗短,表皮多为
浅黄色。
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低温解除阜康阿魏种子休眠和内源激素变化规律的研究
赵鑫1,马小军H,凯撒·苏来曼2,史静1
(1.中国医学科学院中国协和医科大学药用植物研究所,北京 100094;2.新疆中药民族药研究所,新疆乌鲁木齐830002)
摘要:目的研究低温层积解除阜康阿魏种子休眠的规律和解除休眠过程中内源激素量的变化规律。方法种
子在4℃低温层积处理,20℃培养箱发芽。高效液相色谱法进行种子内源激素Z、GA。、IAA和ABA的测定。结果
低温层积20d时,种子发芽率为14%,40d时种子发芽率可达60%以上。解除休眠过程中种子的内源激素量逐渐
降低,在低温层积i0~20d过程中GA。与ABA的量比值迅速增大。结论阜康阿魏种子4℃低温层积40d解除
休眠。GA。与ABA的量比是种子休眠的关键因素。IAA和z对种子萌发的进行有重要影响。
关键词:阜康阿魏;低温层积;发芽率;内源激素
中圈分类号:R282.2 文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2006)02—0268—03
RuleofbreakingFerulafukanensisseeddormancyu derlow-temperature
andcontentchangesof ndogenoushormone
ZHA0Xinl,MAXiao—junl,KAISAR·Sulaiman2,SHIJin91
(1.InstituteofMedicinalPl ntDevelopment,ChineseAcademyofMedicalSciencesandPekingUnionMedicalCo lege.
Beijing100094,China;2.XinjiangInstituteofChineseandEthnicMedicine,Urumqi830002,China)
Abstract:ObjectiveTostudytheruleofbreakingFerula^kanensisseeddormancyunderlow—tem—
peratureandcontentchangesof ndo—hormone.MethodsTheseedsweretreatedwithstratificationunder
4℃andgerminatedunder20C.Thecontentofendo—hormone,suchasZ,GA3,IAA,andABA,was
mensuratedbyHPLC.ResultsTheseedgerminationrateachievedashighas140Ain20dandmorethan
60%in40d.Amongbreakingtheseeddormancy,thecontentofendo—hormonewasdecreasedgradually,
whiletherateofGA3andABAwasincreasedquicklyin10—20dunder4℃stratification.Conclusion
Thestratificationunder4℃couldbreaktheseeddormancy.TherateofGA3andABAisapivotalf ctor
oftheseeddormancy。Theendo-hormonesIAAa dZhavethesignificanteffectonseedgermination.
Keywords:FerulafukanensisK.M.Shen;stratificationinlow— emperature;germinationrat ;
endogenoush rmone
阿魏是我国传统中药材,为伞形科植物新疆阿
魏FerulasinkiangensisK.M.Shen和阜康阿魏F.
fukanensisK.M.Shen的树脂,其应用历史悠久。
阿魏味苦,辛,性温,归脾、胃经,有消积、散脾、杀虫
的功效。用于治疗肉食积滞,瘀血痞块,虫积腹痛等
症。由于长期以来的乱采乱挖,造成阿魏资源的巨大
收稿日期:2005—04—24
基金项目:。十五”国家重大科技专项(2001BA701A60—07)
*通讯作者马小军Tel:(010)62890692E—mail:xjma@public.bta.net.cn
万方数据
甘草耐盐性愈伤组织的诱导及植株再生研究
作者: 计巧灵, JI Qiao-ling
作者单位: 新疆大学生命科学与技术学院,新疆,乌鲁木齐,830046
刊名: 中草药
英文刊名: CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年,卷(期): 2006,37(2)
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