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Studies on Embryogenesis and Plant Regeneration of Sweet Potato (Simon.1)(Ipomoea batatas) in Tissue Culture

药用甘薯西蒙1号胚状体的诱导及植株再生



全 文 :药用甘薯西蒙 1号胚状体的诱导及植株再生
军事医学科学 院天然药物室 (北京 0 1085 0)
山东师范大学生物系
尤 勇 .
张慧娟
摘 要 甘薯西 蒙 1号 ( S im o n l )的 叶片在 M s+ 2, 4 一 D 0 . 5 m g / L + K T 0 . 5 m g /L + A B A 5 m g / L
的培养基上易于诱导 出愈伤组织 。 来源于 叶片的愈伤组织分为胚性 (E C ) 和非胚性 (N E C ) , N E C 的
增殖速度大于 E C ,继代培养时应及时将两种愈伤组织剥离才能保证 E C 的增殖 。 E C 继代在 M S +
2
,
4

D o
.
s m g L/ + K T o
.
s m g L/ + A B A 2
.
s m g L/ 的培养基上 可保证早期胚状体的正常发育 , 高
浓度 的 A B A 对胚状体的发育有抑制作用 。正常发育的胚状体转移到 1 2/ M S 培养基上可再生成完
整植株 , 来源于胚状体的再生植株移栽成活率高 , 能够象营养繁殖 的植株一样结实 。
关健词 甘薯 胚性愈伤组织 非胚性愈伤组织 胚状体 再生植株
西 蒙 1 号 ( iS m o n N o . l) 甘薯 IP o m oe a 织 , 并实现了胚性愈伤组织的增殖及胚 状体
ba at at
: ( L
.
) L a m 是 巴西联邦国立农 科大 学 的发生及发育 , 为 iS m o n l 甘薯在我国的大
发现 的药用甘薯品种 , 在临床上对各 种出血 面积推广 以及工厂化育苗打下了基础 。
性 疾病及胰 岛素非依赖 型糖尿 病有显著 疗 1 材料与方法
效 (1j , 同时还具有抗肿瘤作用 〔2〕 , 日本 国立癌 1 . 1 材料 : iS m o n l 甘薯 由中国农科院辛淑
症预 防研究所将其誉为 “ 抗癌之王 ” 。 甘薯是 英研究员提供 。
雌雄异株 ,北方不易开花结实 ,平时多 以块根 1 . 2 方法 : 选取实验 田中生长健壮的 iS m o n
繁殖 。 但 iS m o n l 甘薯的药用部分块根的产 1 甘薯植株的叶片作为外植体 , 先 用 自来水
量较低 〔3 〕 , 采用营养繁殖会 消耗大量块根 。 采 冲洗 Z h ,然后用 70 % 乙醇灭菌 , 无菌水冲洗
用有性 繁殖方 法又会使其 后代性状 严重分 两次 , 再用 10 % 次 氨酸钠溶液灭菌 s m in ,
离 ,不符合高产优质的要求 。 高频率产生 、 发 无菌水冲洗 4 次 , 然后将叶片切成 。 . s c m X
育 良好的胚状体不但解决了甘薯大规模繁殖 0 . 5 c m 的方块接种在 1一 4 号培养基上 。 培
的需要 , 而且可以保持优 良品种 以及为 良种 养温度为 27 ℃一 28 ℃ , 光照 时间为 14 h , 光
繁殖提供不 同遗传背景 的育种材料 。 本实验 照强度 1 5 0 一 2 0 0 lx ,详细记录愈伤组织
首次从西蒙 1 号的叶片中诱导出胚性愈伤组 诱导的速度 、 颜色 、 大小和衰老的情况 。
表 1 实验所 用培养基
l 2
M S M S
3 0 3 0
3 4
M S M S
3 0 3 0
M S
3 0
7
1 / ZM S
1 5
M S
3 0
2
,
4

D 0
.
5
, 4一D 0
.
5
K T 0
.
5
2
,
4

D 0
.
5
K T 0
.
5
A B A S
K T 0
.
5
A B A S
2
, 4一D 0
.
5
K T 0
.
5
A B A 2
.
5
6
M S
3 0
K T 0
.
5
A BA S
一养度|素.)
号一塔湘助激L/编酥麟儡(mf
2 结果与分析
2
.
1 愈伤组织的诱导 : 为探索以甘薯叶片为
外植体诱导胚性愈伤组织 的培养条件 , 实验
选 用 了 4 种植 物激 素 , 设 计 了 1 号 、 2 号 、 3
号 、 4 号 4 种培养基 (表 1) 。 将 叶片接种在 4
种培养基上 , 发现培养在前 3 种培养基上 的
叶片可形成愈伤组织 。
在 4 种培养基上形成的愈伤组织表现出
祝A督 s丫翁卯气攒辉群踩糯黯笙杨贺霎豁粱猛梦缀 i c扎羚蒸飞胃编士学位 。 1 9 0 7 年 。月人军事医学科学院天然药物室博 士后流动站工作 。 研究方 向主要集 中在 植物的种质保存及分子 标记 上 , 现主要研究濒危
药用植物的遗传多样性及 资源保 护 。 已 发表论文数篇 。
.
5 6
.

剥离开 , 然后将致密的淡黄色愈伤组织继代 8) ,这些胚状体包括发育早期的子叶胚 、 鱼雷
在 3 号培养基上 ,使其增殖 。 4 号培养基上的 胚 、 心型胚 、 球型胚 ( 图 1一 7 、 6 、 5 、 4) 。 继代在 3
叶片没有愈伤组织形成 。 号培养基上的致密愈伤组织经石蜡切片观察
2
.
2 胚状体的发生和发育 : 在 3 号培养基上 发现愈伤组织 内部只存在球型胚期的胚状体
增殖 5 周的致密愈伤组织一部分仍继代在 3 (图 1一 3) 。
号培养基上 , 另一部分转接到 5 、 6 号培养基 2 . 3 植株的再生 : 实验发现将 5 号培养基上
上 ,经过两周的培养 ,将 5 号培养基上愈伤组 发育 良好 的胚状体接种在 7 、 8 号两种培养基
织在解剖镜下剥离观 察 ,发现愈伤组织从表 上 ,胚状体能够进一步发育并再生出植株 ,胚
面到 内部存在不 同发育时期的胚状体 ( 图 1一 状体发育情况见表 2 。
农 2 胚性愈伤组织产生子叶期胚及生根的统计
培养基 接种瓶数
胚性愈伤
组织 (块 )
含 子叶期胚的
愈伤组织 (块 )
产生粗状根的
愈伤组 织 (块 )
产生细根的
愈伤组织 (块 )
出现根 的
日期 (d )
16n72 8
2 4
1 6
::
内了00口gUOdJnj1月了4舟匕JQ号行r八石
将 胚性愈伤组织接 种到 7 号 、 8 号培养
基上 , 发现接种到 7 号 培养基 的胚性愈伤组
织在 接触培养基 的部位形成许多粗根 , 愈伤
组织 表面形成粗壮 白色 突起 , 两周 以后 突起
都发育成子 叶期的胚 ,胚的发育比较一致 ,这
些 子 叶期胚 可 以完 整地 形成植 株 (图 1一 9 、
1 0 )
。 在 8 号部分 培养基上胚性愈伤组织能够
保持 原来 的绿 色 , 两周以 后接触培养基 的部
位形 成少量细根 , 愈伤组织表面也形成一些
粗壮 白色突起 ,但量少于 7 号培养基 ,这些粗
状突起有的为子叶期 的胚状体 ,有 的是 畸型
发育的胚 。
2
.
4 试管苗的移栽 : 将胚状体再生形成的一
簇簇植株小心剥离开 , 然后用清水洗 净根部
残留的培养基 ,移栽到装有蛙石的营养钵 中 。
营养钵放置在光线较弱的地方 , 上方罩一个
塑料外套 。移栽苗要定期喷水 ,经过一周的炼
苗 ,再移栽到大 田 中 ,移栽苗 易成活 , 生长 良
好 (图 1一 n ) 。 移栽苗象正常营养繁殖的植株
一样结实 ( 图 1一 12 ) 。
3 讨论
通过甘薯组织培养再 生植株 , 大多以 茎
尖为外植体 , 因为茎尖培养易直接形成完整
植株或通过胚状体途径再生植株 , 但以 叶片
为外植体 的未见报道 。 本文首次采用 2 , 4一 D 、
.
5 8
·
K T

A B A 的激素组合从甘薯叶片 中诱导出
胚性愈伤组织 ,并使胚状体萌发成完整的小
植株 。 同 1 、 2 、 3 号培养基相比 , 4 号培养基没
能诱导出愈伤组织 , 说 明生长素 2 , 4 一D 对于
甘薯愈伤组织的诱导是必需的 , 这同姚敦义
诱导分化愈伤组织的结论一致 〔 4〕 ,他也发现
生长素 2 , 4一 D 是必需的 。 将胚性愈伤组织由
3 号培养基转移到 5 号培养基后胚状体能够
发育到子叶期 , 而 3 号培养基上胚性愈伤组
织 内的胚状体大多停滞在球形胚期 。 由此可
认定高浓度 的 A B A 有利于最初胚性愈伤组
织的诱导和增殖 ,但不利于胚状体的发育 ,只
有降低 A B A 浓度才能有利于胚状体的进一
步发育 , A B A 的作用可能与它调控植物内源
激素的水平有关 。
在 1 号培养基上诱导出的愈伤组织易褐
化 , 且生长缓慢 。 在 3 号培养基上 2 , 4一 D 与
K T 的搭配使用既有利于提高胚性愈伤组织
的生长速度 , 又可防止胚性愈伤组织 的褐化 ,
这说明 K T 对愈伤组织 的褐化有一定的抑制
作用 , K T 的这种作用在其它植物胚状体研
究中也有报道 〔 5〕 。
胚状体只有转接到不含激素的培养基上
才能再生出植 株 〔 6〕 , 本实验结果进一步证 明
了这个结论 。对于甘薯胚状体 ,大量元素和蔗
糖浓度均减半的 MS 培养基 比 MS 培养基更
适合其正常的萌发及植株再生 ,作者认 为高
浓度 的蔗糖会造成培养基中渗 透势过高 , 而
不利于胚状体的再生 。
今 考 文 献
1 叶庆林 , 等 . 福建医学院学报 , 19 92 , 2 6 : 1 6
许建华 ,等 . 福建 医科大学学报 , 19 97 , 3 1 (1 ) : 20
钮福祥 ,等 . 江苏农业科学 , 19 9 6 , ( 6) : 29
姚教义 , 等 . 植物生理学通讯 , 19 81 , ( 4) : 41
刘春明 , 等 . 植物学报 , 1 9 9 1 , 3 3 ( 5 ) : 3 7 8
张树录 , 等 . 植物生理学通讯 , 19 85 , (6 ) : 15
( 1 9 9 8
一 0 6

0 4 收稿 )
S t u d i e s o n E m b r y o g e n e s i s a n d P l a n t R e g e n e r a t i o n o f S w e e t P o t a t o
( S im o n
.
1 ) ( IP o m
o e a ba t a t a s ) i n T i s s u e C u l t u r e
Y o u Y o n g a n d Zh a n g H u ij
u a n ’ (N a t u r a l D r u g D e p a r t m e n t
,
A e a d e m y o f M i li t
a r y M e d i
e a l S e ie n e e s
,
B e i
-
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D e p
a r t m e n t o f B io l o g y
,
.
Sh a n d o n g N o r m a l U n iv e r s i t y )
A b s t r a c t H ig h f r e q u e n e y s o m a t ie e m b r y o g e n e s i s a n d p la n t r e g e n e r a t io n w a s r e a li z e d t h r o u g h t h e le a f
e u l t u r e o f “ iS m o n l
, , t h e m e d iu m e o n t a i n i n g M S + 2
.
4

D 0
.
5 m g / L + K T 0
.
5 m g /L + A B A 5 m g /L w
a s t e s -
t if i e d t o b e s u i t a b l e f o r t h e i n d u e in g o f e m b r y o g e n i e e a l l u s
.
T h e e a l l u s e s in d u e e d f r o m t h e l e a f h a d t w o t y p e s :
n o n 一 e m b r y o g e n ie e a l l u s ( N E C ) a n d e m b r y o g e n ie e a l lu s (E C )
,
N E C g r e w fa s t e r t h a n E C a n d h a d n o a b il i t y t o
d i f f e r e n t i a t e
.
I n o
r d e r t o e n h a n e e t h e p r o l if e r a t io n o f t h e e m b r y o g e n ie e a l lu s
,
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A B A a r e e s s e n t ia l t o i n d u e e E C
,
b u t h i g h e r le v e l o f A BA i n h ib i t s t h e e o n s t a n t d e v e l o p m e n t o f e m b r y o i d
.
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P la n t l e t s f r o m e m
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K e y w o
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b r y o g e n i e e a l lu s ( E C ) e m b r y o i d p la n t l e t
中药蛇床子的粉末 X 衍射分析△
中国协和 医科大学
中 国医学科学院
中国药科大学
药物研究所 (北京 1 0 0 0 50 ) 周俊国 帝
蔡金娜
吕 杨
王峥涛
郑启泰
徐路珊
摘 要 对 3 种及不同产地 12 个样 品的中药蛇床子进行了粉末 X 衍射分析 。 结果表明 : 不同产地
蛇床子的衍射图谱按其几何拓扑性质大致可分为 4 类相似衍射模糊图形 , 与 T L c 分析 的结果基
本一致 , 为中药鉴别提供了新的谱学分析依据 。
关健词 中药鉴定 蛇床子 粉末 X 衍射
中药蛇床子为伞形科植物蛇床 nC i id u m
m o n n i e r i ( L
·
) C
u s s o n 的干燥成熟果实 。 具有
补 肾壮阳 、 祛风燥湿 、 杀虫等功效 〔 ,〕 。 近代研
究 表明蛇床子具有抗肿瘤 、 抗诱变 、 抗真菌 、
抗变态 、 抗骨质疏松 、抗心率失常等多种药理
作用 〔 2一 7 } 。 蛇床是广布种 ,具很大的生态幅 。
作者在 80 年代对蛇床子类药材进行 品种整
理和质量评价研究时发现蛇床子种内在不同
分布 区域及同一居群内不 同个体间 , 其香豆
素类成分 已发生显著变化 〔的 。 如分布于福建 、
A d d e s s
:
Zh o u J
u n g u o , I n s t i t u t e o f M a t e r i a
,
C h in e s e A e a d e m y o f M e d i e a l cS i
e n e e s , C h in e s e X i e h e M e d i e a l U n i v e r s i
-
t y , B e i ji n g△国家 自然科学基金资助项 目 .注 : 蛇床子样 品衍射数据 d ( I I/ 。 ) 存人中药材 X 衍射 图谱数据库 , 需要者请与郑启泰教授联系 。
《中草药 》 1 9 9 , 年第 3 0 卷第 1 期 。 5 9 。