免费文献传递   相关文献

Tissue culture of shoot-tip and plantlet regeneration of Camptotheca acumunata

喜树茎尖组织培养与植株再生



全 文 :对于肉苁蓉花粉管出现分枝现象的原因及其对结实
的影响, 还有待进一步的深入研究。
References:
[ 1 ] M a Y Q 1 Inner M ong olia F lora (内蒙古植物志) [M ]1
Tom us 5. H uhho t: Inner M ongo lia Peop le’s P ress, 19801
[ 2 ] Fu L G1 T he R are and Imm inen t D ang er P lan t in Ch ina (中
国珍稀濒危植物) [M ]1 Shanghai: Shanghai Educational
P ress, 19891
[ 3 ] T u P F, H e Y P, L ou Z C1 H erbalogical study on C istanche
d eserticola [J ]1 Ch in T rad it H erb D rug s (中草药) , 1994, 19
(1) : 3251
[ 4 ] Zhang Z Y1 Study on Ch inese O robanchaceae (one ) [J ]1
P lan t R es (植物研究) , 1984, 4 (4) : 11121191
[ 5 ] M a K1 Genera l H orticu ltu re (园艺通论 ) [M ]1 Beijing:
H igher Education P ress, 20011 [ 6 ] Yang J Q , Zhang X Y, Chai S Z1 T echno logy of p lan tingH aloxy lon amm od end ron and C istanche d eserticola artificially[J ]1 M od ern A g ric (现代农业) , 2002, (12) : 142151[ 7 ] Song J L , Zhang Y O 1 Cultivation and co llection of C istanched eserticola [J ]1 Ch in W ild P lan t R es (中国野生植物资源) ,2001, 21 (2) : 592601[ 8 ] H u S Y1 Bo tany experim en tal m ethod (one) determ ination ofpo llen viab ility [J ]1 Ch in B u ll B ot (植物学通报) , 1993, 10(2) : 602621[ 9 ] Zhang Z Y1 Studies on the po llen mo rpho logy and seed coatof the genus C istanche (o r O banchaceae) in Ch ina [J ]1 A ctaP hy totax on S in (植物分类学报) , 1990, 28 (4) : 29422981[ 10 ] H u S Y1 A ng iosp erm Em bry ology (被子植物胚胎学) [M ]1Beijing: Peop le’s Educational P ress, 19821[ 11 ] W ang Q L , L u L D , W u X Q , et a l. Po llen sto rage and via2b ility determ ination [J ]1 Ch in B u ll B ot (植物学通报) , 2002,19 (3) : 36523721
喜树茎尖组织培养与植株再生
吕立堂, 朱冬雪Ξ , 赵德刚3
(贵州大学 农业生物工程省级重点实验室, 贵州 贵阳 550025)
摘 要: 目的 探索喜树的人工快繁。方法 以喜树幼苗的茎尖作为外植体, 培养在附加不同激素的培养基上。结
果 以 B 5 培养基附加 62BA 012 m göL , IBA 0. 05 m göL 和 A S (afen ine su lfa te, 10 m göL ) 对丛生芽的诱导与增
值效果最佳, 而附加 IBA 015 m göL , KT 0. 1 m göL 和 A S 10 m göL 的生根效果最佳。试管苗移栽到珍珠岩2土壤
(3∶7) 的基质中生长良好, 成活率高达 96%。结论 为喜树的开发利用提供了一条新途径。
关键词: 喜树; 植株再生; 组织培养
中图分类号: R 282113   文献标识码: A    文章编号: 0253 2670 (2004) 05 0682 03
Tissue culture of shoot- t ip and plan tlet regenera tion of Camp totheca acum una ta
LU
  ¨L i2tang, ZHU Dong2xue, ZHAO D e2gang
(Guizhou Key L abo rato ry of A gricu ltu ral B io techno logy, Guizhou U niversity, Guiyang 550025, Ch ina)
Abstract: Object To exp lo re the art if icia l p ropagat ion of the m edicinal p lan t, Cam p totheca acum ina ta
D ecne. M ethods T he shoo t2t ip w as tested as the exp lan ts and cu ltu red on cu ltu re m edia w ith differen t
po rt ion s of ho rmone. Results T he best m edium fo r bud induct ion w as the B 5 basic m edium w ith addit ion s
of 62BA (0. 2 m göL ) , IBA (0. 05 m göL ) , and A S (afen ine su lfa te, 10 m göL ). W h ile B 5 w ith the addit ion s
of IBA (0. 5 m göL ) , KT (0. 1 m göL ) , and A S (10 m göL ) w as su itab le fo r roo t ing. T he seedling w as cu l2
t iva ted and grew w ell on the base m ateria l m ixed w ith perlite2so il (3∶7). T he su rvival ra te of t ran sp lan t
w as up to 96%. Conclusion T he above m en t ioned m ethod p rovides a new effect ive w ay to exp lo it th is
p lan t resou rces.
Key words: Cam p totheca acum ina ta D ecne. ; p lan t let regenera t ion; t issue cu ltu re
  喜树 Cam p totheca acum ina ta D ecne. 是珙桐科
(N yssaceae) 的一种落叶阔叶树[1 ] , 主要分布在我
国长江流域及西南各省。其树干通直圆满, 枝条平向
外展, 树冠倒卵形, 姿态端直雄伟, 为优良的园林绿
化树种, 其木材适于做造纸原料、室内装饰材料等。
另外喜树还是我国民间的一种中药材, 其果实、根、
树皮、树枝和叶均可入药, 其中主要含有抗肿瘤作用
的喜树碱 (camp to thecin)。喜树碱主要通过抑制
DNA 拓扑异构酶É 的活性及逆转录病毒的复制来
阻止细胞DNA、RNA 的合成, 使细胞凋亡[2 ]。因而
·286· 中草药 Ch inese T radit ional and H erbal D rugs 第 35 卷第 6 期 2004 年 6 月
Ξ 收稿日期: 2003209210
基金项目: 贵州省科学技术基金资助 (20023033) ; 贵州省科技厅专项基金 (黔科合字 (2003) JN 012)
作者简介: 吕立堂 (1978—) , 男, 山东莱芜人, 贵州大学农业生物工程重点实验室在读硕士研究生, 从事植物基因工程及其次生代谢产物
方面的研究。3 通讯作者 T el: (0851) 3865027 E2m ail: Zhudongxue@ 163. com; degangzhao@Yahoo. com
喜树碱具有广泛的抗肿瘤、抗白血病、抗免疫缺陷病
毒等活性。临床上用于治疗肝癌、胃癌、肠癌、卵巢
癌、膀胱癌、食道癌、早期白血病等, 其疗效显著。由
于喜树碱在植物组织中含量低, 且野生状态下喜树
资源不稳定, 随着市场上喜树碱需求量的增加, 生产
上消耗的喜树也越来越多。因此, 大规模的种植栽培
已势在必行。本研究通过喜树茎尖培养初步建立起
喜树的快繁体系, 为今后加速喜树的人工繁殖及喜
树药用林培育提供了一条新途径。
1 材料与方法
111 材料与培养条件
11111 材料处理: 喜树种子于 2001 年 11 月采自贵
州大学校园, 将种子播在基质为珍珠岩的花盆中, 于
20 ℃ 培养 3 d, 选取生长健壮的喜树幼苗茎尖作为
外植体。用 75% 酒精消毒 30 s, 无菌水冲洗 3 次,
然后用 011% 升汞消毒 3 m in, 无菌水冲洗 5 次, 无
菌纱布吸干水分。将茎尖切成约 2 cm 垂直插在培
养基中。所用培养基为B 5 基本培养基, 附加 30 göL
蔗糖, 8 göL 琼脂, pH 518, 121 ℃ 灭菌 15 m in。
11112 培养条件: 光照强度为 2 000 lx, 每日光照
12 h, 培养温度 (25±1) ℃。
112 方法
11211 茎尖丛生芽诱导的正交实验设计: 根据有关
资料及以往工作经验, 选取 62BA (A )、IBA (B )、
A S (C) 3 种激素进行试验, 每种激素分为 3 个水平
(浓度均为 m göL ) , 选用 L 9 (34) 正交表, 考察激素
对丛生芽的诱导效果。根据设计安排 9 次试验, 每
次实验 40 个外植体。因素水平安排见表 1。
表 1 正交实验因素水平表
Table 1 Factor and level of orthogonal test
水 平
因  素
A B C
1    0105    0     5
2 0110 0105 10
3 0120 0110 20
11212 单芽的培养与根的诱导: 待单芽长到约
1 cm 时, 切取单芽将其转移到壮芽培养基上培养,
当单芽在壮芽培养基上长到 215 cm 时, 转移到生
根培养基上诱导生根。
11213 组培苗的移栽: 待苗长出 3~ 6 条长达 2 cm
左右的根时, 将组培瓶的瓶口打开, 置于室内光照下
炼苗 3 d, 然后移至装有不同基质的花盆中, 4 周后
统计移栽成活率。
2 结果与分析
211 培养基 62BA (A ) , IBA (B ) , A S (C) 对茎尖
丛生芽诱导的影响: 外植体接种 2 周后, 下部茎段愈
伤化, 上部丛生芽开始萌动, 5 周后统计芽诱导率,
结果见表 2。
表 2 丛生芽诱导结果
Table 2 Result of induc ing multiple shoots
实验号 A B C 平均单芽数
1   0105   0100    5   114
2 0105 0105 10 310
3 0105 0110 20 316
4 0110 0100 10 315
5 0110 0105 20 415
6 0110 0110 5 215
7 0120 0100 20 810
8 0120 0105 5 910
9 0120 0110 10 1210
  由表 2 可知, 各种处理对丛生芽诱导的影响差
异很大, 多数处理均能诱导出丛生芽, 其中以 7, 8
和 9 号 3 组处理诱导效果较好。在这 3 组处理中, 又
以 9 号诱导效果最好, 8 号次之, 表明A S 的浓度以
10 m göL 为宜。丛生芽的诱导增殖效果随 62BA 浓
度的升高而提高, 当 62BA 的浓度达到 012 m göL
时, 诱导效果最好。 IBA 的浓度以 011 m göL 为宜,
浓度过底, 不利于细胞的分裂, 从而影响丛生芽的增
殖与生长。从表 3 极差分析结果来看, 试验安排的 3
种激素对丛生芽诱导的影响作用以 62BA 为最大,
其次为A S, 3 种激素对丛生芽的诱导作用大小依次
为: 62BA , A S, IBA , 诱导喜树丛生芽产生的最佳激
素配比为A 3B 3C 2即B 5+ 62BA 012 m göL + IBA 0. 1
m göL + A S 10 m göL , 诱导的丛生芽见图 1。为进一
步反映各因素对丛生芽诱导的影响, 笔者对实验结
果进行了方差分析, 结果见表 4。由表 4 可知, 62BA ,
IBA 和 A S 对丛生芽诱导的影响差异均无显著性。
表 3 极差分析表
Table 3 Analysis of extreme differences
K ij
平均诱导单芽数
62BA IBA A S
K 1    217    413    413
K 2 315 515 612
K 3 917 610 514
R 710 117 119
212 壮芽与生根培养: 在 3 种不同的壮芽培养基
(B 5+ 62BA 110 m göL + KT 011 m göL , B 5+ 62BA
0. 5 m göL + KT 0. 1 m göL , B 5+ NAA 2. 0 m göL +
KT 0. 2 m göL ) 中, 以 B 5 附加 62BA 015 m göL 和
KT 011 m göL 的培养基上的芽生长既快又好, 18 d
单芽可长到 215 cm , 且芽苗粗壮。将所得的芽苗接
种在生根培养基上, 生根效果 (表 5) 以 B 5+ IBA
015 m göL + KT 0. 1 m göL + A S 10 m göL 最好, 诱
·386·中草药 Ch inese T radit ional and H erbal D rugs 第 35 卷第 6 期 2004 年 6 月
导生根时间为 16 d, 生根率达到了 90% , 生根苗见
图 2。表 5 中 2 号培养基生根率也达到了 90% , 但诱
导生根所需时间比 1 号培养基长。
表 4 丛生芽诱导的方差分析结果
Table 4 Var iance analysis of induc ing multiple shoots
方差来源 离差平方和 自由度 均方 F 值
62BA   85140 2 4217 15160
IBA 4174 2 2137 0186
A S 5127 2 2164 0196
误差 5150 2 2175
总和 100191 8
  F 0105= 19100 F 0101= 99100
表 5 诱导生根结果
Table 5 Results of induc ing roots
处理号
培养基ö(m g·L - 1) 生根时间öd 生根率ö% 根数
1 B5+ IBA 015+ KT 011+ A S 10 16 90 7±1
2 B5+ IBA 1+ KT 011 19 90 5±1
3 B5+ NAA 2+ KT 012 14 78 5±1
图 1 丛生芽
F ig. 1 M ultiple shoots
图 2 生根苗
F ig. 2 Rooting shoots
213 移栽: 从表 6 结果看出, 喜树组培苗在经过灭
菌的基质中的移栽成活率均高于 70% , 其中以经过
灭菌的珍珠岩2田土 (3∶7) 的基质效果最好, 成活
率达到了 96% , 其次为灭过菌的田土。而未经灭菌
的基质的移栽成活率在 50% 左右。表明再生幼苗
的抵抗能力弱, 基质中的各种细菌或真菌对幼苗根
系的生长不利, 从而影响移苗成活。
表 6 移栽成活结果
Table 6 Surv iva l rate of tran splan t
基 质
成活率ö%
消毒 未消毒
珍珠岩 78 46
田土 92 40
珍珠岩2田土 (3∶7) 96 53
3 讨论
  本实验通过正交试验设计, 研究了不同浓度的
3 种激素配合使用对喜树茎尖丛生芽诱导和增殖培
养条件。结果表明丛生芽的诱导增殖效果与 62BA
浓度成正相关, 当 62BA 的浓度达到 012 m göL 时,
诱导效果最好, 这一结果与W iedenfeld 等[3 ]的研究
有较大的差异, 可能是由于本次实验所用外植体为
盆栽苗的茎尖, 而 H elm u t 等所用外植体为无菌苗
的茎尖。另外, 进一步加大 62BA 的浓度是否能提高
丛生芽的诱导效果还有待进一步研究。壮芽培养是
为了提高芽的生长适应能力, 对生根及移栽成活率
有较大影响。未壮芽的单个芽苗如果直接诱导生根,
生根所需时间长, 且生根率较低。壮芽后的芽苗诱导
生根较为容易, 其中以 B 5+ IBA 015 m göL + KT
011 m göL + A S 10 m göL 的培养基效果最佳, 生根
率高且粗壮。喜树再生苗的移栽成活率与基质及其
处理有关, 基质经消毒, 有利于苗移栽成活。
References:
[ 1 ] Feng J C, Zhang Y J , T an Y D , et a l. T he D evelopm ent in
research on Camp totheca acum ina ta and u tilization of camp2
to thecin [J ]1 S ci S ilvae S in, 2000, 36 (5) : 10021081
[ 2 ] Kjeldsen E, Svejstrup J Q , Gromova I I, et a l. Camp to thecin
inh ib its bo th the cleavage and relegation reactions of eukary2
o tic DNA topo isom erase [J ]1 J M ol B iol, 1992, 28: 10252
10301
[ 3 ] W iedenfeld H , Furm anow a M , Roeder E, et a l. Camp to2
thecin and 102hydroxycamp to thecin in callus and p lan tlets of
Camp totheca acum ina ta [J ]1 P lan t Cell T iss O rg Cu lt, 1997,
49: 21322181
[ 4 ] V an H engel A J , H arkeM P, W icher H J , et a l. Characteri2
zation of calls fo rm ation and camp to thecin p roduction by cell
lines of Camp totheca acum ina ta [J ]1 P lan t Cell T iss O rg
Cu lt, 1992, 28: 112181
保 护 自 然   保 护 植 被
·486· 中草药 Ch inese T radit ional and H erbal D rugs 第 35 卷第 6 期 2004 年 6 月