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Tissue culture and plant regeneration in Celastrus angulatus

苦皮藤组织培养与植株再生



全 文 :低温休眠 ,但抽苔后能开花的只有 50% ,主要原因
是此时病虫害较严重。 一年两次抽苔开花对第 2年
植株生长发育的影响程度 ,我们调查了三年生植株
花期 ,发现一年两次抽苔开花对第 2年植株的再抽
苔开花影响不大。
2. 6 不同来源及生长年限金莲花总黄酮含量分析比
较: 从含量分析结果看出 ,北京引种的金莲花总黄酮
含量比原产地野生金莲花含量高 ,如围场野生的含量
为 6. 4% ,家栽的为 7. 42% ~ 7. 70% 。不同种源的以
庞泉沟的含量高 ;二年生和三年生的差异不大。光照
强的处理总黄酮含量高于光照弱的。结果见表 6。
表 6 不同来源及生长年限的金莲花总黄酮含量
Table 6  Total f lavones of Ch inese globef lower
in dif ferent places and ages
栽培
情况 种子来源
生长
年限 采花期
总黄酮
含量 /%
北京
家栽
雾灵山 2 盛花期 7. 371 0
庞泉沟 2 盛花期 8. 101 2
围场 2 盛花期 7. 404 2
围场 ,荫蔽度 54% 3 盛花期 7. 720 6
围场 ,荫蔽度 89% 3 盛花期 7. 498 3
野生 内蒙阿尔山 多年生 盛花期 5. 597 9
围场 (御道口 ) 多年生 盛花期 6. 420 2
3 小结
通过多年的引种试验观察 ,金莲花在北京平原
地区栽培能正常生长、开花和结果 ,产量较高 ,可产
干花 450~ 600 kg /hm2 ,药效成分总黄酮含量比原
产地野生的还高 ,引种是成功的。金莲花能够忍受夏
季 35℃~ 38℃高温 ;该栽培技术可以作为其他地
区引种时参考 ,但引种时须注意以下几点。
3. 1 在平原地区种植因气温较高 ,苗期需适当遮
荫 ,荫蔽度控制在 40% ~ 50%。
3. 2 种子要处理 ,春播播种前地要整平整细 ,播后
盖 1 cm左右厚的细砂 ,再盖 3~ 5 cm厚的稻草 ,再
浇足水保湿 ,幼苗出齐后要逐渐揭去盖草进行练苗 ,
最后畦面还要保留少量稻草以保持畦面湿润。
3. 3 采用育苗移栽 ,当幼苗高 6~ 10 cm、真叶达
5~ 6片以上时即可移栽 ,但此期正值夏季炎热天
气 ,移栽后如不及时浇水或蔽荫成活率低。夏季移栽
一定要选阴雨天 ,并注意对蝼蛄和蛴螬的防治 ,干旱
时及时浇水。适宜移栽期为第 2年早春幼芽萌动前 ,
成活率达 100%。
3. 4 在生长季较长的平原地区种植 ,一年能开二次
花而不影响第二年生长发育和花产量 ,如果精心管
理 ,合理施肥并及时防治病虫害 ,产量会稳定提高。
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苦皮藤组织培养与植株再生
马 艳 ,肖娅萍 ,胡雅琴
(陕西师范大学生命科学学院 ,陕西 西安  710062)
摘 要: 目的 研究药用植物苦皮藤组织培养技术 ,为工厂化育苗及工业化获取苦皮藤次生代谢产物提供行之有
效的途径。方法 以苦皮藤子叶和胚轴为外植体 ,采用 M S培养基 ,附加不同的植物激素进行实验。结果  M S+ 2,
4-D 2 mg /L培养基适合愈伤组织诱导 ; M S+ 6-BA 2 mg / L+ N AA 0. 2 mg /L培养基适合芽的分化 ; M S+ 6-BA 1
mg / L+ N AA 0. 2 mg /L培养基适合芽的增殖 ;将芽转至 M S+ M ET 0. 7 mg /L+ IBA 0. 5 mg / L培养基暗培养 10 d
后 ,转入 1 /2M S培养基光下培养形成根 ;试管苗移栽成活率为 85%。 结论 通过诱导愈伤组织途径可以达到快速
繁殖的目的 ;较高浓度的 2, 4-D对苦皮藤愈伤组织的诱导有利 ; 6-BA对愈伤组织的生长有明显促进作用 ;多效唑、
暗培养对根的分化是必需的。
关键词: 苦皮藤 ;组织培养 ;植株再生
· 附 4·        中草药  Chinese Traditiona l and He rbal Drug s 第 34卷第 10期 2003年 10月      
收稿日期: 2003-01-01作者简介:马 艳 ( 1970- ) ,女 ,陕西咸阳人 ,现为陕西师范大学 2001级硕士研究生 ,研究方向为植物生物技术。 Tel: ( 029) 5308451
E-mai l: mayanli. student@ sina. com. cn
中图分类号: R282. 21   文献标识码: A   文章编号: 0253 2670( 2003) 10 附 4 04
Tissue culture and plant regeneration inCelastrus angulatus
MA Yan, X IAO Ya-ping , HU Ya-qin
( Colleg e of Life Science, Shaanx i No rmal Univ ersity, Xi an 710062, China)
Key words: Celastrus angulatus Maxim. ; ti ssue culture; plant regenera tion
  苦皮藤 Celastrus angulatus Maxim.是卫矛科
南蛇藤属多年生落叶藤状灌木 ,其根、茎、叶、果实和
种子是天然的杀虫剂又是重要的中药资源 ,含有丰
富的皂素、树胶、红色素、纤维等物质。民间用其根
皮、茎皮、树叶防治蔬菜及各种作物的虫害已有相当
长的历史 [1 ]。 苦皮藤有清热解毒、杀虫消肿、舒筋活
络、调经透疹之功效 [ 2]。随着人们环保意识的增强和
对有机合成农药产生的“三 R”问题的认识 ,开发天
然源杀虫剂已成为一个热点 ,苦皮藤因此而倍受关
注 [3 ]。近年来 ,人们对苦皮藤所含的化学成分、杀虫
机制及应用开发等方面进行了深入的研究 [4 ]。 目前
已从其根皮和种子中分离出数十种新化合物 ,生物
测试结果表明这些物质对菜青虫、槐尺蠖等数十种
昆虫具有很好的毒杀、拒食和麻醉作用 [5 ]。自苦皮藤
被国家审批为植源性杀虫剂以来 ,其乳油、水乳剂、
微乳剂已不断投放市场并且收到良好的经济效益和
社会效益 [6 ]。随着人们对苦皮藤的大力开发利用 ,自
然资源已面临短缺。为了有效保护野生资源 ,本实验
展开了苦皮藤的组织培养研究 ,为其快速繁殖和工
业化生产提供有效途径。
1 材料与方法
1. 1 材料: 供试材料苦皮藤 Celastrus angulatus
Maxim.采自秦岭山区。外植体为其种子萌发后产生
的子叶及胚轴。
1. 2 方法
1. 2. 1 外植体的制备: 将种子用铜网包住 , 84消毒
液处理后 ,流水冲洗 2~ 3 h, 70%乙醇浸泡 20~ 50 s,
0. 1% HgCl2消毒 6~ 10 min,无菌水漂洗 4~ 5次 ,
无菌条件下接入 MS培养基。 培养基附加 0. 6%琼
脂、 3%蔗糖、 pH 5. 8~ 6. 0。培养室温度 ( 25± 1)℃ ,
光照 14 h /d,光强 2 500 lx。
1. 2. 2 愈伤组织的诱导、增殖及分化:种子萌发后 ,
当胚轴 1 cm时 ,将胚轴切成 5 mm切段 ,子叶不切 ,
分别接种在含不同激素 MS培养基上 (表 1) ,诱导
愈伤组织。每种培养基设 8~ 10个重复 , 30 d后统计
结果。
将愈伤组织于继代培养基上每 25~ 35 d继代
一次。挑选生长旺盛、质地致密的愈伤组织转至愈伤
组织分化培养基上 (表 2) ,诱导芽分化 ,筛选出合适
的分化培养基。
1. 2. 3 芽的伸长与根的分化:当芽高约 1 cm时 ,将
其从愈伤组织上切下进行继代培养。当苗长至约
2~ 3 cm时 ,转至不同培养基 (表 3)和不同培养条件
下 ,诱导根的分化。
1. 2. 4 炼苗移栽: 待苗基部生出 3~ 6条 0. 5~ 1
cm的根时 ,将瓶盖打开 ,置于室内锻炼 2~ 4 d,随后
从培养瓶中取出 ,洗净根上的培养基 ,种植于蛭石和
花园土混合的基质上 ,置于温室中。前 10 d加薄膜
覆盖 ,保持 90%左右的相对湿度 ,采用较弱的自然
光照 ; 10 d后逐渐降低湿度增加光照 ,最后放置自
然条件下 ,计算成活率。
2 结果与分析
2. 1 影响愈伤组织诱导、增殖与分化的因素
2. 1. 1 激素对愈伤组织诱导的影响:以 MS培养基
为基本培养基附加不同浓度的 2, 4-D, K T和 NAA
对苦皮藤子叶和胚轴进行愈伤组织诱导 ,表 1显示
3种激素均可诱导愈伤组织 (图 1-1) ,但其诱导作用
有明显区别 ,其中 2, 4-D诱导作用最强 , N AA次
之 , KT较弱 ,不加激素的培养基上未诱导出愈伤
组织。   
表 1 不同激素对苦皮藤愈伤组织的诱导结果
Table 1  Effect of various auxins on induct ion
of callus of C . angulatus
激素种类 激素浓度 / ( mg· L- 1) 诱导率 /%
2, 4-D        2     87. 5
1 70
0. 5 37. 5
K T 1 6. 25
0. 5 5
0. 2 3. 15
NAA 0. 5 32. 5
0. 3 30
0. 1 22. 5
0 0. 0 0. 0
2. 1. 2 激素对愈伤组织增殖的影响:将诱导出的愈
伤组织转至含 6-BA( 1. 0, 1. 5, 2. 0 mg /L )、 2, 4-D
( 0. 5, 1. 0, 2. 0 mg /L)、 GA3 ( 1. 0, 3. 0, 5. 0 mg /L)的
        中草药  Chinese Traditional and Herba l Drugs 第 34卷第 10期 2003年 10月      · 附 5·
不同培养基上 ,发现其中 1 mg /L 6-BA对愈伤组织
生长作用最强 ,一个月内增长 3. 2倍 ; 2, 4-D次之 ,
增长 2. 4倍 ; GA3作用不明显 ,仅增长 1. 2倍 ,且伴
随有褐化现象 ,但随着培养时间的延长 ,可恢复
正常。     
2. 1. 3 激素对芽分化和继代的影响:将愈伤组织接
到 6-BA与 NAA和与 2, 4-D组织的培养基上 ,实验
结果见表 2。
表 2 不同激素对芽分化的培养结果
Table 2  Ef fect of various auxins on induction
diff erent iation of shoot of C. angulatus
培养基
编号 培养基 /( mg· L
- 1 )
出芽百
分率 /%
单块出
芽数
1 MS+ 6-BA 2+ NAA 0. 2   95 5~ 6
2 MS+ 6-BA 1+ NAA 0. 2 52. 5 3~ 4
3 MS+ 6-BA 0. 5+ NAA 0. 2 5 1~ 2
4 M S+ 6-BA 2+ 2, 4-D 2 2. 5 3~ 4
5 M S+ 6-BA 1+ 2, 4-D 2 0 0
6 M S+ 6-BA 0. 5+ 2, 4-D 2 0 0
  由表 2可见 , 1~ 4号培养基均可诱导芽的分
化 ,以 1号培养基为佳 (图 1-2)。说明较高浓度的细
胞分裂素与低浓度的细胞分裂素配合有利于芽的分
化。将芽转至 2号培养基中 ,芽在其上增殖很快 ,且
生长茂盛。因此 , 1号培养基适合芽的诱导 , 2号培养
基适合芽的伸长。
2. 1. 4 外植体部位对愈伤组织诱导和分化的影响:
实验中发现外植体部位对愈伤组织的诱导有重要影
响。胚轴外植体切段在接种后第 7天开始膨大 , 10 d
左右开始形成愈伤组织 ,之后整个切段形成愈伤组
织。随着 2, 4-D浓度的增加 ,愈伤组织生长速度有
所增加 ,而子叶愈伤组织生长速度略大于胚轴愈伤
组织。
本实验还以野外采回的苦皮藤叶片为外植体 ,
同样可诱导愈伤组织 ,但很难进一步分化出芽。
2. 2 影响根的诱导因素:苦皮藤愈伤组织诱导形成
苗后 ,在原培养基上没有观察到根的形成。为了诱导
根的发生 ,我们进行了多组实验 ,发现多效唑是根分
化的关键因素 ,暗培养和低盐对根分化有利 ,结果见
表 3。
在含 IBA 0. 5 mg /L和多效唑 0. 7 mg /L的
MS培养基先暗培养 10 d转入 1 /2 M S培养基 (不
加任何激素 )置于光下后 ,第 4天即可观察到根的发
生 ,且根的发生率较高 ,可达 87. 5%以上 (图 1-3) ;
未经过暗培养 ,根的发生率较低 ,只有 7. 5% 。
2. 3 影响移栽结果的因素:苦皮藤在生根培养基中
表 3 不同培养基及培养条件对根发生的诱导结果
(培养 30 d后结果 )
Table 3  Ef fect of dif ferent media with various
auxins on root ing induction of C . angu-
latus after 30 days
培养基 光照 /暗培养 根发生率 /%
M S 光照    0
1 /2M S 光照 0
B5 光照 0
M S+ IBA 0. 2 光照 0
M S+ IBA 0. 4+ K T 0. 2 光照 0
M S+ IBA 0. 6+ K T 0. 4 光照    0
* M S+ IBA 0. 5+ 多效 光照+ 光照 7. 5
唑 0. 7∶ 1 /2M S 暗培养+ 光照 87. 5
M S+ 活性炭 光照 0
  * 先在 M S+ 多效唑 0. 7+ IBA 0. 5培养基上暗培养或光培养 10
d,后转入 1 /2 M S或 M S培养基光培养
* Sh oo ts w ere cultured on M S+ M ET 0. 7+ IBA 0. 5 in dark-
ness o r in ligh t , then t ransferred on 1 /2M S or MS in ligh t.
生长 10 d左右 ,生根后即可移栽。移栽初期 ,保持较
高的相对湿度是其成活的关键。在移栽初期 ,植物气
孔还不能完全适应外界环境 ,加之苦皮藤叶片较大 ,
蒸腾作用很强 ,因此 ,一定要及时喷水 ,并加以塑料
薄膜覆盖。本实验所采取的练苗和移栽方法可使苦
皮藤的成活率达到 85%以上 (图 1-4)。
1-苦皮藤外植体诱导的愈伤组织  2-愈伤组织产生的不定芽
3-试管苗已生根  4-移栽成活的试管苗
1-cal lus w ere induced f rom th e explan ts of C. Anyulatus
2-shoots w ere dif ferentiated f rom callus of C . Anyulatus
3-roo ts of C. Anyulatus w ere germinated f rom plann tlet
4-plantlets of C . Anyula tus w ere survival af ter t ranspla-
nting u nder sui table condit ion
图 1 苦皮藤的植株再生
Fig. 1  Plant regeneration of C . Anyulatus
· 附 6·        中草药  Chinese Traditiona l and He rbal Drug s 第 34卷第 10期 2003年 10月      
3 讨论
3. 1 激素对苦皮藤组织培养的影响:在苦皮藤愈伤
组织的诱导、分化过程中 ,生长素有一定作用 ,以 2,
4-D为好 ,细胞分裂素效果不明显。 细胞分裂素 6-
BA对苦皮藤愈伤组织的继代培养有良好作用。较
高浓度的 6-BA与一定浓度的 NAA配合有利于苦
皮藤愈伤组织的分化 ,但与 2, 4-D配合效果较差。
究其原因与激素的性质有关。 巴尔茨 [ 7 ]发现在石刁
柏的愈伤组织中 ,当用 6-BA与 NAA结合使用时 ,
可以诱导出芽 ,而 6-BA与 2, 4-D结合使用时则不
能发生 ,本实验结果与巴尔茨的结论基本一致。
3. 2 外植体的部位对苦皮藤组织培养的影响: 在苦
皮藤组织培养过程中发现 ,正确的选择外植体的部
位非常重要。 本试验以其子叶和胚轴为外植体获得
了成功 ,而从野外采回的叶片外植体诱导效果较差 ,
究其原因可能是子叶和胚轴的分生细胞较多、分化
程度较低而成熟叶片细胞分化程度高 ,所以在苦皮
藤组织培养中应选择细胞分化程度较低的部位。
3. 3 影响苦皮藤生根的因素:一般认为生长素与细
胞分裂素高比例有利于根的发生 ,本试验在此比例
的培养基上没有观察到根的发生 ,而发现只有添加
了多效唑的培养基上才有根的生成 ,并且苗生长健
壮、叶片翠绿 ,移栽成活率高。多效唑在苦皮藤的组
培苗生根方面具有明显的促进作用 ,并且矮化植株
使植株生长健壮 ,还可增加叶片的叶绿素含量。这与
文献报道的植物生长延缓剂多效唑对试管苗不定根
的形成及培育壮苗、室外移栽有良好的作用 [8 ]的结
果一致。 另外 ,在实验中发现 ,低盐对苦皮藤根的生
长发育有利。 在加入多效唑和 IBA的 M S培养基
中 ,无论是光培养还是暗培养均没有根的产生。而使
用 1 /2M S培养基后 ,均有根的产生。暗培养是苦皮
藤生根的重要因素 ,经暗培养后生根率提高了
80% ,其原因可能与某些生根基因受光调控有关。
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HPLC法测定杜仲仁中桃叶珊瑚苷的含量
杨小梅 ,尚平平 ,刘建斌 ,孙文基
(陕西省生物医药重点实验室 西北大学 ,陕西 西安  710068)
  杜仲仁为杜仲科植物杜仲 Eucommia ulmoides
Oliv. 成熟种子的种仁 ,含有脂肪油、蛋白质、糖类
及桃叶珊瑚苷等多种化学成分。 目前的利用价值仅
限于从杜仲仁提取油脂。关于杜仲仁的研究 ,未见报
道 ,笔者从中提取分离出桃叶珊瑚苷 ,并用 HPLC
法进行含量测定 ,测得杜仲仁中的桃叶珊瑚苷有较
高的含量。
1 仪器与试药
Beckman Coul ter高效液相色谱仪 , System
Gold 125 So lv ent M odule, Sy stem Gold 168 Detec-
to r;桃叶珊瑚苷对照品: 自制 , TLC检查为单一斑
点。 HPLC检测为单一峰 ,归一化法计算纯度为
99%以上 ,其甲醇溶液的紫外扫描图谱中 λmax =
206. 4 nm ,红外扫描图谱数据与西安交通大学药学
        中草药  Chinese Traditional and Herba l Drugs 第 34卷第 10期 2003年 10月      · 附 7·
收稿日期: 2002-10-12作者简介:杨小梅 ( 1962- ) ,女 ,陕西省武功县人 ,学士学位 ,副主任药师。 Tel: ( 0917) 3573739
* 通讯作者  Tel: ( 029) 8303569