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紫花洋地黄的组织培养和植株再生



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紫花洋地黄的组织培养和植株再生
施和平, 权 宏Ξ
(华南师范大学生命科学学院 广东省植物发育生物工程重点实验室, 广东 广州 510631)
  紫花洋地黄D ig ita lis p u rp u rea L 1 是玄参科毛
地黄属的可供药用和观赏的两年或多年生的草本植
物, 原产欧洲。其叶片为制备强心药物西地兰和地高
辛的原料或将叶片直接作原料药药用。临床试验表
明, 其药用成分洋地黄强心苷等具有加强心肌收缩
力, 减慢心率, 抑制传导的作用, 并用于充血性心肌
功能不全症治疗等[1 ]。有报道表明, 洋地黄的细胞培
养物具有羟基化的生物转化能力, 能将洋地黄毒苷
转化为羟基洋地黄毒苷[2, 3 ]。但至今少见有关紫花洋
地黄组织培养和植株再生的正式报道。本实验报道
利用紫花洋地黄叶片外植体诱导形成愈伤组织并得
到再生植株的实验结果。
1 材料和方法
111 植物材料: 取紫花洋地黄D ig ita lis p u rp u rea
L 1 种子用清水吸胀后, 置于细纱布袋中, 先用 75%
酒精消毒 30 s, 再置入 011 % 升汞溶液中浸泡 24~
26 m in, 用无菌水冲洗 5~ 6 遍后, 将种子置于盛M S
培养基湿润滤纸的灭菌三角瓶中萌发。
112 愈伤组织的诱导: 将萌发生长 20 d 的无菌苗
叶片切 成 015~ 110 cm 2 的小块, 接种至含 2, 42D
110 m göL + KT 015 m göL 和 NAA 012 m göL 的
M S 培养基上诱导愈伤组织和继代培养。愈伤组织
每周继代一次。
113 芽和根的分化: 将叶片产生的新鲜浅黄绿色愈
伤组织转接至含 62BA 110 m göL + NAA 011 m göL
的M S 培养基上诱导芽的分化。将所得到的芽从愈
伤组织上切下, 转接至含NAA 015 m göL 或不含任
何外源生长调节剂的M S 培养基上诱导根的形成。
114 培养条件: 以上所用的培养基均加 017% 琼
脂, 3% 蔗糖 (A 1R ) , pH 518。除愈伤组织诱导在
(25±2) ℃, 光照 12~ 14 höd, 1 200 lx 下培养外; 幼
芽分化及生根诱导均在 (25±2) ℃, 光照12~ 14
höd, 光强 2 000 lx 下进行培养。
2 结果
211 愈伤组织的诱导及芽的分化: 幼嫩的紫花洋地
黄叶片外植体在愈伤组织诱导培养基上培养 1 周
后, 叶片外植体切块不同程度卷曲, 并整体膨大; 2~
3 周后从叶片外植体产生大量疏松浅黄绿色或淡黄
色愈伤组织; 且随着培养时间延长, 愈伤组织体积逐
渐增大。但若在该愈伤组织培养基上生长太久 (30~
40 d ) , 老的愈伤组织就开始变黄, 或轻微变褐
(图 1)。
图 1 紫花洋地黄叶片外植体产生的愈伤组织
F ig1 1  Callus formation from D 1 p urp urea
blade explan ts
将叶片外植体上产生的新鲜愈伤组织转接至
M S+ 62BA 110 m göL + NAA 011 m göL 的芽分化
培养基中, 约 5~ 6 d 后愈伤组织变得更疏松, 呈浅
·723·中草药 Ch inese T radit ional and H erbal D rugs 第 35 卷第 3 期 2004 年 3 月
Ξ 收稿日期: 2003207222
基金项目: 广东省自然科学基金项目 (003062)
作者简介: 施和平 (1964—) , 男, 湖南浏阳人, 博士, 副研究员, 从事植物生长发育调控方面的科研教学工作。
E2m ail: sh ihp@ scnu1edu1cn T el: (020) 85214793
绿色或部分愈伤组织呈绿色, 并开始出现零星的绿
色小芽点, 约 10~ 12 d 后, 从愈伤组织上长出绿色
小芽, 至 30 d 后发育成具许多绿色小芽的芽丛, 愈
伤组织的芽分化率为 100% , 平均每个愈伤组织上
产生 30~ 40 株幼芽 (图 2)。同时还发现, 随着从叶
片愈伤组织不断产生幼芽, 最先形成的幼芽基部则
开始产生白色具根毛的根。
图 2 从紫花洋地黄叶片愈伤组织再生的幼芽
F ig1 2  Y oung shoots regenerated from callus
of D 1 p urp urea blade
212 生根与试管苗移栽: 将愈伤组织上产生的幼
芽切下并接入M S+ NAA 015 m göL 的生根培养基
中, 5~ 6 d 后开始生根, 形成完整的再生植株。所产
生的幼芽在无外源生长调节剂的M S 培养基中培养
8~ 9 d 后, 也可见从其基部生根, 但数目明显比加
NAA 诱导所产生的根数少。
待生根幼苗长至 4~ 5 cm 时, 将生根的试管苗
塑料封口薄膜打开, 室内放置 2~ 3 d 后, 取出试管
小苗, 洗去其根部培养基, 种植于经过消毒处理的泥
炭土和椰糠等体积混合的基质中 (图 3)。起始时用
塑料薄膜袋保湿 3~ 4 d 后, 转入温室中培养, 成活
率可达 95% 以上。
图 3 盆栽的紫花洋地黄再生植株
F ig1 3  Pot-grown regenerated plan tlets
of D 1 p urp urea
3 讨论
  紫花洋地黄既是一种提取洋地黄强心苷的重要
药源植物, 也是一种有较高观赏价值的花卉植物。本
实验中我们利用紫花洋地黄叶片成功地诱导了愈伤
组织并获得了再生植株, 而且其繁殖系数较高。该组
培体系的建立, 不仅为今后利用细胞培养方式大规
模生产洋地黄强心苷奠定了基础; 同时也为我们接
下来通过含编码洋地黄强心苷次生代谢有关基因的
农杆菌对紫花洋地黄的遗传转化, 获得转基因植株
来进行洋地黄强心苷的次生代谢调控机制的研究,
提供了高效的植株再生系统。
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·823· 中草药 Ch inese T radit ional and H erbal D rugs 第 35 卷第 3 期 2004 年 3 月