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Tissue culture and clonal propagation of Gastrodia elata

天麻的组织培养及快速繁殖



全 文 :获得最佳的分子鉴定程序。
参考文献:
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天麻的组织培养及快速繁殖
蔡永萍 1 ,于力文 1 ,张鹤英 1 ,陈帮国 2
( 1. 安徽农业大学 生物工程系 ,安徽 合肥  230036;  2. 安徽省金寨县科委 ,安徽 金寨  237300)
摘 要: 目的 利用组织培养方法快速繁殖成米麻作为种麻 ,为寻找出一条简便可行的快繁天麻种麻的新途径提
供理论依据。 方法 天麻块茎或茎尖无菌离体培养 ,米麻块茎诱导培养基为 1 /2 M S+ 6-BA 1 mg /L+ N AA 0. 5
mg / L+ 香蕉 50 mg /L;箭麻茎尖诱导培养基为 1 /2 M S+ 6-BA 2 mg / L+ NAA 0. 2 mg / L。结果 小米麻经 50 d无
菌培养后开始生长出新米麻 , 70 d后原小米麻块茎上生长出多个分枝的新米麻 ;箭麻茎尖超过 140 d组织培养 ,茎
尖分化、诱导形成原球茎 ,超过 160 d培养原球茎长大并开花。 结论 天麻可以用组织培养方法快速繁殖成米麻作
为种麻。
关键词: 天麻 ;块茎 ;茎尖 ;组织培养 ;原球茎
中图分类号: R567   文献标识码: B   文章编号: 0253 2670( 2001) 05 0445 02
Tissue culture and clonal propagation ofGastrodia elata
CAI Yong-ping1 , YU Li-w en1 , ZHANG He-ying1 , CHEN Bang-guo2
   ( 1. Depa rtment of Bio tech no lo gy , Anhui Ag ricultural Univ ersity , Hefei Anh ui 230036, China; 2. Committee o f Science
and Tech no lo gy of Jinzhai County in Anhui Prov ince, Jinzhai Anhui 237300, China )
Abstract: Object  To develop a new method fo r the culturing o f Gastrodia B1. in vit ro , w hich may
provide the theoretical basis of clonal propagation fo r i ts rapid reproduction. Methods  The small stem tu-
bers and the stem buds w ere used as explants to culture in vitro under sterile condi tions. In the 1 /2 M S
medium containing 6-BA 1 mg /L, N A A 0. 5 mg /L and banana 50 mg /L, the small stem tuber w as induced
to form pro toco rm. In the 1 /2 M S medium containing 6-BA 2 mg /L and N AA 0. 2 mg /L, the stem bud
w as induced to fo rm protoco rm. Results  Each stem tuber formed a new pro tocorm within 50 d, w hich can
be separated again to fo rm roset te pro to co rm w ithin 70 d. The stem bud was cul tured in v itro to fo rm the
pro tocorm within 140 d. The pro tocorm blo omed w ithin 160 d. Conclusion  The pro tocorm of G. elata
may be induced from the stem tuber and stem bud. By subdividing these rosette pro to co rms a vi rtually in-
definite clonal propagation can be achiev ed.
Key words: Gastrodia elata B1. ; stem tuber; stem bud; ti ssue cul ture; pro tocorm
  天麻 Gastrodia elata Blume是兰科植物中比较
特殊的植物 ,为兰科真菌营养型多年生草本植物 ,没
有根和绿叶 ,自然条件下不能独立生存 ,主要靠消化
外部侵入的蜜环菌 Arm illariella mel lea菌丝体过
异养生活 ,俗称赤箭、定风草、仙人脚等。自古以来均
被列为名贵中药材 ,以地下茎的干燥体入药 ,不仅可
治疗多种疾病 ,而且还是极好的高级保健滋补食品。
近年来 ,虽然天麻已由野生采挖发展成为人工
栽培 ,但随着药材部门需求量增多和出口量的增大 ,
加之人工栽培一直采用无性繁殖方法栽培 ,所用的
种麻已延用了十几代 ,乃至几十代 ,因长期多代繁
殖 ,带病毒植株逐年增多 ,引起品种退化和产量下
·445·中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2001年第 32卷第 5期
收稿日期: 2000-07-18作者简介:蔡永萍 ( 1964-) ,女 ,安徽省太湖人 ,副教授。 1988年毕业于安徽师范大学生物系植物生理专业 ,获农学硕士学位。同年分配到安徽农业大学生物工程系工作。主要从事植物生理生化、植物生物技术的研究工作。 E-mail: cyphfnge@ mai l. hf. ah. cn
降。目前解决的方法一般只能采用有性繁殖方法来
获得优质天麻品种 ,以达到天麻高产稳产的目的 ,有
性繁殖难度比较大 ,生产周期长 ,见效较慢 ,普及受
到局限。如何解决天麻品种退化和产量下降是目前
产麻区面临的一大难题。
周铉 [ 1]指出 ,天麻种子萌发时无需蜜环菌或其
它菌类的参与 ,萌发所需的营养可由周围溶液的渗
入与胚细胞中贮存的脂肪、多糖等物质提供。庄毅 [ 2]
报道 ,天麻可以从土壤中吸收部分营养物质。这都显
示天麻除以蜜环菌作为第一营养源外 ,还可以从土
壤中渗透吸收第二营养源。 本文采用离体培养法诱
导米麻和箭麻茎尖快速繁殖成新米麻做为种麻 ,为
天麻脱病毒种麻的生产、解决天麻品种退化和产量
下降 ,研究出一条简便可行的快繁天麻种麻的新途
径 ,提供理论依据。同时探讨天麻第二营养源 ,了解
天麻营养生长。
1 材料与方法
1. 1 实验材料:由安徽省金寨县麻种厂提供正在生
长的米麻和优质箭麻 ,箭麻单重 150 g以上。
1. 2 试验方法
1. 2. 1 从田间取回正在生长的小米麻 ,长 0. 5~
1. 5 cm ,粗 0. 1~ 0. 5 cm ,先用自来水冲洗 ,去除泥
土。用 0. 1%的 Hg Cl2消毒 10 min,再用无菌水冲洗
6~ 7次 ,在超净工作台上接种到下列培养基 ( 2)中 ,
置于 ( 25± 2)℃培养箱中暗培养。
1. 2. 2 箭麻先用自来水冲洗 ,去除泥土。用 70%酒
精棉球擦一遍 ,再用 0. 1%的 HgCl2消毒 15 min,最
后用无菌水冲洗 6~ 7次 ,在超净工作台上用解剖刀
将茎尖切成长 0. 5~ 1. 0 cm左右的小块 ,接种到下
列培养基中 ,置于 ( 25± 2)℃培养箱中暗培养。
培养基: ( 1)诱导培养基: 1 /2 M S+ 6-BA 2 mg /
L+ N AA 0. 2 mg /L. ( 2)增殖培养基: 1 /2 M S+ 6-
BA l mg /L+ N AA 0. 5 mg /L+ 香蕉 50 mg /L。
以上培养基均含 3%蔗糖 , 0. 8%琼脂 , pH值为
5. 5~ 6. 0。培养基经过多次预备实验筛选。
2 结果与分析
2. 1 小米麻培养成新米麻: 将小米麻无菌接种到
( 2)号培养基中 , 50 d后小米麻芽开始生长 ,芽呈黄
白色 ,质嫩 ,长势旺盛 ,在原米麻块茎上生长出新米
麻 (图 1-A) ; 70 d后原小米麻块茎上生长出多个分
枝的新米麻 (图 1-B) ,和米麻在野外生长状态相似。
2. 2 箭麻茎尖诱导成原球茎开花:箭麻茎尖接种到
( 1)号培养基上 , 20 d左右 ,茎尖芽体启动、膨大 ,开
始分化成不定芽 (图 2-A) ;当芽长到 0. 5~ 1. 0 cm
A-形成的新米麻  B-形成的多个新米麻
图 1 小米麻培养成新米麻
时 ,将分化的不定芽转接到 ( 2)号培养基中进行增殖
生长 ,以待进一步分化。大约 60 d后 ,不定芽间开始
形成原球茎 , 90 d后原球茎长大 ,能看到清楚的原
球茎 (图 2-B) ; 160 d后 ,原球茎长大 ,并开花。明显
看到天麻花为两性花 ,花瓣合生 ,顶部有 5个不明显
的花瓣合生沿 ,雄蕊和雌蕊合生成合蕊柱。
A-茎尖诱导成不定芽  B-芽形成原球茎
图 2 箭麻茎尖诱导成原球茎
天麻为兰科真菌营养型多年生草本植物 ,没有
根和绿叶 ,自然条件下不能独立生存 ,主要靠消化外
部侵入的蜜环菌菌丝体过异养生活。天麻的组织培
养工作研究报道极少 ,用米麻诱导培养成小米麻的
工作和刘能俊的报道一致 [3 ]。 而箭麻茎尖诱导成原
球茎并开花未见报道。箭麻茎尖诱导成原球茎并开
花 ,进一步证明了天麻除以蜜环菌作为第一营养源
外 ,还可以吸收第二营养源 ,这为天麻的无性繁殖和
第二营养源的研究建立了基础 ,为天麻茎尖脱毒种
麻的生产探索了方法。同时 ,采用组织培养方法将天
麻块茎培养为种麻 ,为生产上快速繁殖天麻种麻提
供了新途径。
参考文献:
[1 ] 周 铉 .天麻形态学 [M ] .北京:科学出版社 , 1987.
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·446· 中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2001年第 32卷第 5期