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Tissue culture of stem segment and plantlet regeneration of Dendrobium nobile

金钗石斛的茎段组织培养与植株再生



全 文 :金钗石斛的茎段组织培养与植株再生
高培元 ,陈健妙 ,甘 铨
(海南热带植物组织培养研究中心 ,海南 海口  570216)
摘 要: 目的 为了有效加速贵重药用植物金钗石斛的人工繁殖。方法 以带侧芽的金钗石斛嫩茎段作外殖体 ;不
同种类的培养基、同种培养基用不同配比的激素进行培养。 结果 以 M S培养基附加 6-BA ( 0. 5 mg /L )、 NAA
( 0. 2 mg /L )诱导分化最佳 ,附加 6-BA ( 3. 0 mg /L )、 NAA ( 0. 5 mg / L) 增殖最适 ,附加 IBA ( 0. 3 mg /L )、 NAA
( 0. 1 mg / L)对生根最适 (生根率 95% )。生根小苗在以椰渣、碎火山石块、碎砖块 ( 1∶ 1∶ 1)的基质中覆以干蕨长
势良好。 结论 为确保金钗石斛资源的保持和可持续利用提供有效途径。
关键词: 金钗石斛 ;组织培养 ;植株再生
中图分类号: R282. 13   文献标识码: A   文章编号: 0253 2670( 2002) 11 1031 03
Tissue culture of stem segment and plantlet regeneration of Dendrobium nobile
GAO Pei-yuan, CHEN Jian-miao, GAN Quan
( Hainan Tissue Cultur e Resea rch Center fo r T ropica l Plant, Haikou 570216, China)
Abstract: Object  To speed up the arti ficial propagation of the costly medicinal plant Dendrobium no-
bile Lindl. Methods  The tender stems wi th la teral buds w ere t ried as the explants and cultured on various
culture media wi th dif ferent portions of hormon. Results  The best medium fo r bud induction w as the M S
basic medium w ith addi tion of 6-BA ( 0. 5 mg /L) , N AA ( 0. 2 mg /L) , while M S with the addition of 6-BA
( 3. 0 mg /L ) N AA ( 0. 5 mg /L ) , w as sui table for propagation, M S wi th addi tion o f IBA ( 0. 3 mg /L) ,
N A A ( 0. 1mg /L ) w as bet ter for roo t g rowing , the st riking g row th rate w as up to 95% . The young sprout
w as cul tured fine on the base material mix ed wi th coco crumbs, v olcanic rocks and brick fragments
( 1∶ 1∶ 1) and covered by dried pteridophyte. Conclusion  To provide the ef fective w ays to reserv e the re-
sources of D. nobile and last i ts utli za tion.
Key words: Dendrobium nobile Lindl. ; tissue cul ture; plantlet regenera tion
  金钗石斛 Dendrobium nobile Lindl. 属于兰科
植物 ,多年生草本 ,其茎含有生物碱 ,主要为石斛碱
( dendrobine )、石斛次碱 ( nobilonine)、 6-羟基石斛
碱 ( 6-hydroxydendrobine) ,多糖和多种游离氨基
酸 [1 ]等。金钗石斛总生物碱含量为 0. 755% ,多糖含
量为 22. 50% ,属药用石斛上品。金钗石斛味甘平 ,
具有滋阴清热、生津益胃、润肺止咳、抗衰老、增强人
体免疫力、抗癌等功效。近年来从金钗石斛提取的菲
类化合物在临床及中药复方中广泛用于肺癌、卵巢
癌、白血病、抗衰老、肝病、眼病 [2 ]等。石斛属于附生
植物 ,对生长环境要求苛刻 ,不能栽培于普通土壤
中 ,多附生于大树干上或石壁石缝间。石斛开花多、
结果少 ,种子细如粉尘 ,需与真菌共生才能萌发 ,有
性繁殖困难 [3 ]。加之叶面小 ,光合强度低 ,对温暖湿
润的气候条件要求十分严格 ,生长发育缓慢。为了解
决石斛的原材料瓶颈 ,现在国内已有利用组织培养
快繁铁皮石斛、霍山石斛 ,但金钗石斛作为贵重药用
石斛之一 ,国内目前还没有规模栽种。本研究有助于
短期内提供大量的试管苗 ,通过人工栽培扩大资源 ,
确保金钗石斛资源的保持和可持续利用。
1 材料和方法
1. 1 材料: 金钗石斛来源于重庆中医药研究院 ,种
于以消毒碎椰块为基质的条形木箱中 ,一个月后 ,选
取生长健壮、无病虫害的植株 ,剪取新萌嫩茎段做为
外殖体。
1. 2 方法
1. 2. 1 无菌材料的获取: 将嫩茎去掉叶片 ,用棉花
蘸淡肥皂水轻轻擦洗 ,自来水冲洗 0. 5 h,超净工作
台上用 70% 酒精消毒 30 s, 2% 次氯酸钠溶液灭菌
8 min,无菌水冲洗 5遍后 ,用镊子轻轻将膜质叶鞘
剥去 ,切取带有芽眼的嫩茎段 (长约 1~ 2 cm ) ,稍
斜接种于芽诱导培养基上。
1. 2. 2 培养基及培养条件:以 MS、 B5、 KC为基本
培养基 ,分别附加不同种类及浓度的激素 , p H
·1031·中草药  Chinese Traditiona l and He rbal Drug s  2002年第 33卷第 11期
收稿日期: 2002-03-21
5. 4~ 5. 8。具体如下:
a ) 芽诱导培养基: I-1  MS+ 6-BA ( 0. 5 mg /
L )+ N AA ( 0. 2 mg /L)+ 卡拉胶 ( 5. 1 g /L)+ 蔗糖
( 30 g /L) ; I-2  B5+ 6-BA ( 0. 5mg /L )+ N AA ( 0. 2
mg /L)+ 卡拉胶 ( 10 g /L)+ 蔗糖 ( 20 g /L) ; I-3 
KC+ 6-BA ( 0. 5 mg /L )+ N AA ( 0. 2 mg /L )+ 卡
拉胶 ( 12 g /L)+ 蔗糖 ( 20 g /L)。 b)增殖培养基:
P-1  MS+ 6-BA ( 2. 0 mg /L)+ N AA ( 0. 5 mg /L)
+ 卡拉胶 ( 5. 1 g /L )+ 蔗糖 ( 30 g /L ) ; P-2  MS+
6-BA ( 3. 0 mg /L )+ N AA ( 0. 5 mg /L)+ 卡拉胶
( 5. 1 g /L )+ 蔗糖 ( 30 g /L ) ; P-3  MS+ 6-BA ( 4. 0
mg /L)+ N AA ( 0. 5 mg /L )+ 卡拉胶 ( 5. 1 g /L)+
蔗糖 ( 30 g /L ) ; P-4  MS+ 6-BA ( 3. 0 mg /L)+
N A A ( 0. 2 mg /L )+ 卡拉胶 ( 5. 1 g /L )+ 蔗糖 ( 30
g /L ) ; P-5  MS+ 6-BA ( 3. 0 mg /L)+ N AA ( 0. 8
mg /L )+ 卡拉胶 ( 5. 1 g /L )+ 蔗糖 ( 30 g /L )。 c)生
根培养基: S-1  M S+ IBA ( 0. 3 mg /L )+ N AA
( 0. 1 mg /L ) + 卡 拉 胶 ( 5. 1 g /L ) + 蔗 糖
( 30 g /L)+ 0. 2% 活性炭。 d) 培养条件: 培养温度
( 25± 2)℃ ,光照 12 h /d,光照度 1 500~ 2 000 lx。
1. 2. 3 组培苗的快速繁殖: 一周后 ,叶腋处有侧芽
萌发 ,切口处有少量白色粒状愈伤组织形成。培养
30 d后 ,等组培芽苗长至 3~ 6个节时 ,切取茎段上
小芽以及带有芽眼的再生嫩茎段在筛选出的最佳芽
诱导和增殖培养基上再诱导增殖。
1. 2. 4 试管苗生根及移栽: 当芽长够一定量时 ,将
长至 2~ 3 cm的丛芽切成单芽转至生根培养基中 ,
待 25 d后 ,苗壮根粗时 ,将瓶盖打开 ,置于自然光下
炼苗 3 d,然后取出生根苗 ,洗去基部培养基 ,用干
蕨类包裹住小苗根部 ,栽种于分装着椰壳碎块 (或碎
木块 )、碎火山石、碎砖块、 ( 1∶ 1∶ 1)的基质中 ,上覆
干蕨 ,置于通风、 75% 遮荫环境下 ,每天洁水喷雾保
湿 1次 ,一周缓苗后每隔 3 d用 1 /5 M S液体叶面
喷施 [4 ]。10 d后看到有新叶生长和茎节明显变粗 ,成
活率达 85% 以上。
2 结果
2. 1 芽的诱导培养:接种 15 d后观察结果。不同的
基本培养基诱导侧芽分化明显不同。 其结果如表 1
所示 ,不同的部位诱导情况不同。
2. 2 同是 MS培养基 ,不同浓度的 6-BA诱导芽的
增殖和不同浓度的 NAA对诱导壮芽效果不同 ,如
表 2所示。
2. 3 在 MS附加 IBA ( 0. 3 mg /L ) , N AA ( 0. 1
mg /L )培养基上培养 15 d后观察 ,根白绿色 ,条数
不多 ,短粗 ,苗长势良好。
表 1 不同基本培养基对芽诱导的影响
培养基 接种茎段 诱导芽数 (个 ) 芽长势 侧芽萌发率 (% )
I-1 30 76 良好 90
I-2 30 40 好 75
I-3 30 36 弱 58
注:每个茎段有一个侧芽 ,顶芽茎段不在计数内 ;接种 7 d后计数
表 2 在 MS培养基上不同激素对侧芽增殖的影响
培养基 接种数 (个 ) 侧芽增殖量 (个 ) 侧芽增殖倍数 芽生长情况
P-1 20 42 2. 10 芽较少、细长
P-2 20 66 3. 30 芽较多、粗壮
P-3 20 92 4. 57 芽数最多、弱小
P-4 20 63 3. 15 芽数多、一般
P-5 20 57 2. 85 芽少、可以
  注:接种 15 d后计数
3 讨论
3. 1 在 6-BA 0. 5 mg /L, N AA 0. 2 mg /L, M S,
KC, B5培养基诱导侧芽能力不同。从表 1中可看出 ,
M S培养基上侧芽诱导率最高 , B5次之 , KC最低。在
长势上 , B5、 MS两种培养基上长得都很好 , KC长势
较弱。这和霍山石斛的种子及幼苗在 KC培养基上
长得比在 MS培养基上有所不同 [ 5]。 KC培养基相
对于 B5 , M S培养基 ,只是微量元素上有所不同 ,可
能是金钗石斛比霍山石斛对微量元素更敏感些。 值
得一提的是 ,本次实验 ,接种外殖体中也有带顶芽的
(因不统一 ,没算在计数内 )茎段 ,但 7 d后开始统
计时 ,顶芽茎段多数只是抽长 ,只有两个诱导出芽
(芽小且多 )。这与马淼 [6 ]等研究的罗布麻茎段组织
培养结果类似 ,有可能象他们分析的那样是由于植
物内源激素在顶芽与侧芽之间分配差异问题。金钗
石斛的有效成分多聚在生长中心茎上梢部 [7 ] ,内源
IAA含量肯定也以生长最旺盛的茎尖部居多 ,而
IAA水平决定顶端优势的强弱 [8 ] ,顶端优势太强抑
制分芽 ,适当加点多效唑可能会降低内源 IAA含量
从而促进分芽 ;也可能是与接种时外殖体切法有关 ,
以上问题尚待进一步研究。
3. 2 在 MS培养基上 , 6-BA浓度为 2. 0~ 3. 5mg /
L时 ,随着浓度的增高 ,侧芽增殖倍数随之增大。 但
当 6-BA为 3. 5~ 4 mg /L时 ,增殖芽虽多却弱 ;
N AA为 0. 2~ 0. 5 mg /L,有利于壮芽的成长 ,当为
0. 8 mg /L,壮芽趋势不明显。从表 2中可看出 ,当 6-
BA为 3. 0 mg /L时 ,不管 NAA浓度是多少 ,侧芽
增殖芽数相差不大 ,这与夏鸿西、张明 [9 ]等在石斛植
株上做的植物生长调节剂对石斛生长的影响相一
致 ,只是随着一定浓度的增高芽愈壮。 所以 ,金钗石
斛在增殖过程中 , 6-BA以 2. 8~ 3. 2 mg /L比较合
·1032· 中草药  Chinese Traditiona l and He rbal Drug s  2002年第 33卷第 11期
适 , N AA以 0. 3~ 0. 5 mg /L合适。
3. 3 在 MS+ IBA ( 0. 3 mg /L )+ N AA ( 0. 1 mg /
L )培养基上 ,将金钗石斛小苗接进去 10 d时观察 ,
白绿色的根短粗但根数少 ,在移栽基质上尽量选取
比较透气的材料。据测 ,野外生长在杏树和喜树上的
金钗石斛生物碱含量较生长在其他树种和石头上的
总生物碱含量多 [ 10] ,据此可适当选取一些粗纤维类
的碎椰渣或碎木块铺以碎火山石块 (窝状缝隙大 )、
碎砖块当基质 ,但考虑到苗小、根少 ,如基质间隙太
大不利于固定和小苗吸收肥水 ,可用干蕨包裹住生
根小苗栽种 ,面上再薄覆一层干蕨 ,既可保肥水又不
影响透气 ,适合石斛的生长习性 ,利于快速缓苗 ,促
进壮根生长 ,为以后移栽地面做好准备。
参考文献:
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1997, 28( 10): 633-635.
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[M ] . Oxford: Pergamon Pres s, 1981.
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[ 10 ] 王康正 ,高文远 . 石斛属药用植物研究进展 [ J ] . 中草药 ,
1997, 28( 10): 633-635.
不同来源国产血竭的薄层色谱和紫外光谱鉴别
孙胜利 1 ,宓鹤鸣 1 ,吴眚倩 1 ,姚庆芳 2 ,胡因铭 2 ,郑有顺 2
( 1. 第二军医大学药学院 药物分析教研室 ,上海  200433; 2. 广东名盛药业有限公司开发部 ,广东 广州  510240)
摘 要: 目的 比较 6种不同来源国产血竭的质量差异。方法 以剑叶龙血树含脂树皮及木质部为原料 ,采用回流
提取、索氏提取、超声提取、低温膨化提取 ,并与市售的通过传统工艺提取的云南血竭和海南血竭为对照 ,对它们进
行薄层层析和紫外光谱鉴别。结果 薄层对应斑点基本相同 ,紫外光谱基本一致。结论  6种不同来源的国产血竭
的成分基本一致 ,而以龙血素 C作为评价指标 ,其质量存在一定差异。
关键词: 国产血竭 ;薄层色谱 ;紫外光谱
中图分类号: R282. 710. 3   文献标识码: A   文章编号: 0253 2670( 2002) 11 1033 04
Identification of Res ina Draconis from different source by TLC and UV spectrophotometry
SUN Sheng-li
1
, M I He-ming
1
, WU Sheng-qian
1
, YAO Qing-fang
2
,
HU Yin-ming2 , ZHEN G You-shun2
( 1. Depar tment of Pha rmaceutical Analy sis, Colleg e of Pharmacy , Second M ilita ry Medica l Univ er sity , Shanghai 200433,
China; 2. Depa rtment o f Development, Guangdong Ming sheng Pharmaceutical Co. , Ltd. , Guang zhou 510240, China )
Abstract: Object  To compare the quality di fference of six kinds of Resina Draconis. Methods  Four
kinds of Resina Draconis were ex t racted by ref lux , Soxhlet method, ult ra sonic ex t raction and cryogenic ex-
pansion f rom bark and cy lem with fa t in Dranaena cochinchinensis ( Lour ) S. C. Chen and compa re w ith
those sold in Yunnan and Hainan, which w ere identi fied by T LC and UV spect ropho tometry. Results  Six
kinds of Resina Draconis were identical basically in T LC and UV. Conclusion  The components of six
kinds of Resina Draconis a re identical basically , but there are some di fferences estimated by lourei rin C as
evaluate index.
Key words: Resina Dracoins; TLC; UV
  血竭是珍贵的中药传统品种之一 ,性平 ,味甘、
咸 ,有活血祛瘀、消肿止痛、收敛止血之功效 ,主要用
于跌打损伤、内伤瘀痛、外伤出血、溃疡不敛等症。现
代医学研究证实 ,血竭具有改善机体微循环 ,调整机
体新陈代谢、改善机体免疫功能等作用。血竭的基原
包括棕榈科 ( Pa lmae) ,龙舌兰科 ( Agavaceae) ,豆
科 ( Legumino sae)和大戟科 ( Euphoubiaceae)等 4
科 5属 10余种不同植物的树脂 ,以往全靠进口 ,价
·1033·中草药  Chinese Traditiona l and He rbal Drug s  2002年第 33卷第 11期
收稿日期: 2002-10-12作者简介:孙胜利 ( 1975-) ,男 ,黑龙江佳木斯市人 ,博士在读 ,研究方向为心脑血管药理及中药现代化研究。