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Plantlet Regeneration from the Petiole and Stem of Pueraria phaseoloides

三裂叶野葛茎段和叶柄培养成再生植株



全 文 :三裂叶野葛茎段和叶柄培养成再生植株△
华南师范大学生物系(广州 510631)  施和平X
摘 要 三裂叶野葛的叶柄和茎段外植体在含有 6-BA 1. 0 mg / L 和 NAA 0. 1 m g/ L 的 MS 培养基上产生愈伤组
织, 愈伤诱导率分别为 100% 和 94% , 并进一步分化出芽,芽再生率分别为 100% 和 33. 3%。而在添加 6-BA 3. 0
mg / L 和 NAA 1. 0 mg/ L 的 MS 培养基中叶柄和茎段外植体的愈伤诱导率分别为 100% 和 64. 3% , 芽再生率分
别为 57. 1% 和 21. 4%。芽长成嫩枝后转移至添加 0. 1 mg / L NAA 的 MS 培养基后分化出根,形成小植株。再生
植株的移栽成活率达 90%。
关键词 三裂叶野葛 植株再生 愈伤组织
Plantlet Regeneration from the Petiole and Stem of Pueraria phaseoloides
  Depart ment of Biolog y , South China Normal Univer sity ( Guang zhou 510631) Shi Heping
Abstract  T he callus induct ion r ates on MS medium containing 6-BA 1. 0 mg/ L + NAA 0. 1 mg/ L
w er e 100% for pet iole explant and 94% for stem explant . Callus could differ ent iate buds on the same
medium, shoot reg enerat ion rates w er e 100% and 33. 3% respect ively. While cultured in the medium
supplemented w ith 6-BA 3. 0 mg / L and NAA 1. 0 mg / L , the callus induct ion rates w ere 100% and 64. 3%
respect iv ely , and the shoot regenerat ion rates w ere 57. 1% for pet io le explant and 21. 4% fo r stems. When
the shoo ts w ere t ransferred onto M S medium containing 0. 1 mg / L NAA , they dif ferentiated into ro ots and
fo rmed regenerated plants. The surviv al rate w as 90% .
Key words  Pueraria p haseoloides ( Roxb. ) Benth. plantlet r eg eneration callus
  三裂叶野葛 Puer aria phaseoloides ( Roxb. )
Benth 是豆科葛属的药用植物,其块根为解暑退热、
生津解渴的常用生药。药理实验表明,其块根有效成
分葛根素等异黄酮类化合物具有抗氧化、抗心律失
常、增强机体免疫力和降血糖等多种功能[ 1~3]。目前
野葛的生药来源主要是靠挖掘野生资源, 不仅不能
满足医药工业的需要, 还会破坏生态环境, 造成水土
流失。国外曾利用野葛愈伤组织来生产葛根素等异
黄酮类化合物,但未能获得再生植株[ 4]。我们曾成功
地从三裂叶野葛子叶得到了再生植株[ 5]。本文报道
利用三裂叶野葛无菌苗茎段和叶柄为外植体诱导形
成愈伤组织, 并得到再生植株的实验结果。
1 材料和方法
1. 1 植物材料和培养基:三裂叶野葛的新鲜种子萌
发的无菌苗,在 MS 培养基上继代培养 1月后, 分别
取其茎段和叶柄进行培养。所用的培养基配方为:
M 1: M S + 6-BA 1. 0 mg / L (单位下同) + NAA
0. 1; M 2: M S + 6-BA 3. 0 + NA A 1. 0, M 3:
M S+ KT 0. 2 + 2, 4-D 1. 0 + 6-BA 0. 5. M4: M S
+ NAA 0. 1. 上述培养基均加 3% 蔗糖、0. 8%琼
脂, pH 5. 8~6. 0,在 2 000 lx 光强、每天 12 h 光照,
( 25±1) ℃ 培养。
1. 2 根的诱导及再生植株的移栽:将愈伤组织上再
生的芽切下置于 M4 培养基上诱导生根。当再生植
株的根长至 3~4 cm、株高 8~12 cm 时,将锥形瓶
移至同外界气温一致的室内靠窗处接受自然光, 打
开封口塑料薄膜, 2 d 后取出小苗、小心洗去根上的
培养基,移栽至盛有蛭石-椰糖-菜园土 ( 1∶1∶2)
的塑料盆中,用保鲜膜袋分别覆盖保温保湿 3 d 后
置于温室中盆栽。
2 结果分析与讨论
2. 1 愈伤组织的诱导和芽的再生:三裂叶野葛叶柄
和茎段外植体在 M1培养基上培养一周后开始形成
浅绿色或浅黄绿色或灰白色、表面被白色短绒毛的
致密愈伤组织(图 1-1, 2) , 愈伤诱导率分别为 100%
和 94% ,所产生的愈伤组织在 M1 培养基上继代 2
周后分散成黄绿色的或灰白色的圆球形或瘤状愈伤
组织, 并逐渐分化出芽、芽簇生(图 1-3, 4) : 三裂叶
·550· 中草药 Chinese T raditional and Herbal Drug s 2000 年第 31卷第 7期
X Address : S hi Heping , Departmen t of Biology, South Chin a Normal U nivers ity, Guangzh ou施和平 男, 1990年毕业于中山大学,获理学硕士学位; 1996年毕业于华南师范大学,获理学博士学位。现任华南师范大学生物系植物生理研究室、广东省植物发育生物工程重点实验室副研究员。主要从事发根农杆菌对植物遗传转化机理和应用以及植物生长发育调控方面的科研和教学工作。现承担国家自然科学基金项目、广东省科技攻关项目和省自然科学基金项目等计 4项。并在《植物学报》和《云南植物研究》等核心期刊上发表论文 10多篇。
△广州市科委资助项目( 1999-J-00701)
野葛叶柄和茎段愈伤组织的芽再生频率分别为
100% 和 33. 3%。并观察到贴近培养基的愈伤组织
呈暗褐色,可分泌黄褐色或黄色油状分泌物,不产生
芽的分化。当三裂叶野葛叶柄和茎段外植体在 M2
培养基上培养时,虽然可诱导出被白色短绒毛的黄
绿色或灰色致密的愈伤组织, 但它们的愈伤组织分
化芽的频率明显降低, 分别为 57. 1% 和 21. 4%
(表 1) ;平均每块愈伤组织上产生芽的数目分别为 7
条和 3 条(图 1-5)。
三裂叶野葛叶柄和茎段外植体在 M3培养基上
1-叶柄外植体产生的愈伤组织 2-茎段外植体产生的愈伤组织 3-叶柄愈伤组织在 MS + 6-BA 1. 0 mg/ L + NAA 0. 1 m g/ L 培
养基上产生的不定芽 4-茎段愈伤组织在 MS + 6-BA 1. 0 mg / L + N AA 0. 1 m g/ L 培养基上产生的不定芽 5-叶柄愈伤组织在
MS + 6-BA 3. 0 m g/ L + NAA 1. 0 mg /L 培养基上产生的不定芽 6-三裂叶野葛再生植株
图 1 三裂叶野葛茎段和叶柄培养成再生植株
表 1 激素组合对茎段和叶柄外植体愈伤组织
产生及芽分化的影响
外植体 培养基 愈伤诱导率
( % )
芽再生频率
( % )
每块愈伤组织
产生的平均
芽数
叶柄 M 1 100 100 15
M 2 100 57. 1 8
茎段 M 1 94 33. 3 7
M 2 64. 3 21. 4 3
培养两周后, 在叶柄和茎段两端均形成浅绿色的致
密愈伤组织, 其贴近培养基表面的愈伤组织呈褐色,
不断分泌黄色或褐色的分泌物, 35 d 后从愈伤组织
上长出白色不定根。如果把产生的愈伤组织在 M3
培养基上进行反复继代(隔周继代 1 次)时,愈伤组
织会增殖, 不产生不定根, 但始终未见幼芽的分化,
愈伤组织逐渐褐化变黑, 死亡。
2. 2 根的诱导和试管苗的移栽:将三裂叶野葛叶柄
和茎段愈伤组织产生的幼芽切下, 接至添加 0. 1
mg/ L NAA 的 M4 培养基上, 10 d 后长出根, 形成
再生植株, 生根率为 100% , 每株有 6~15 条根(图
·551·中草药 Chinese T raditional and Herbal Drug s 2000 年第 31卷第 7期
1-6)。根系发达,根的生长很快, 15 d后长达 8~10
cm。三裂叶野葛再生植株经锻炼后, 在移栽基质中
的移栽成活率达 90 % 以上。
有关三裂叶野葛叶柄和茎段的组织培养和植株
再生的研究目前尚未见正式报道。我们的结果表明,
三裂叶野葛叶柄的组织培养和植株再生效果比其茎
段更好。比较野葛不同外植体再生植株的效果, 我们
认为野葛组培快繁材料以选取叶柄最合适。本文结
果为我们利用细胞工程技术来生产葛根的药用有效
成分提供了基础材料。
参 考 文 献
1 郭建平,周 全,孙其荣 . 中草药, 1995, 27( 3) : 163
2 石昌顺 . 中草药, 1994, 25( 4) : 496
3 范礼理,赵德化,赵敏崎,等 . 药学学报, 1985, 20( 9) : 647
4 T akaya K, Itokawa H. Ch em Pharm Bu ll, 1982, 30( 4) : 1496
5 施和平,潘瑞炽 . 植物生理学通讯, 1998, 34( 6) : 444
( 1999-05-13收稿)
用同工酶技术鉴定滇产菟丝子
云南农业大学农学院(昆明 650201)  郭凤根X
南京农业大学农学系         李扬汉
摘 要 采用过氧化物酶同工酶和谷草转氨酶同工酶分析技术鉴定了产于云南的 3种 7 份菟丝子材料, 结果表明
用同工酶技术鉴定菟丝子是一种新的行之有效的方法。
关键词 过氧化物酶同工酶 谷草转氨酶同工酶 菟丝子鉴定
Identification of Cuscuta L. by Isozyme Analysis
  Colleg e of Ag ronomy , Yunnan Agr icultur al Univer sity ( Kunming 650201) Guo Fenggen
  Depart ment of Agronomy, Nanjing Ag ricultural Univ ersity L i Yanghan
Abstract  7 samples of 3 species of Yunnan dodder s w ere ident if ied by pero xidase iso zyme and
glutamic oxalacetate tr ansam inase isozyme analysis. T he results show ed that iso zyme analy sis w as a new
and ef fect ive method to ident ify these dodders.
Key words     perox idase isozyme   iso zyme o f glutamic oxalacetate t ransaminase   dodder
ident if icat ion
  菟丝子 Cuscuta spp. 是一类重要的中草药资
源,具有补肝肾、益精、明目、安胎等功效[ 1]。关于菟
丝子种类的鉴定, 已报道过花粉形态[ 2]、种子表面超
微结构[ 3]、种皮显微特征 [ 4]、薄层层析 [ 5]、紫外光谱
法[ 6]和蛋白质纸上电泳 [ 7]等方法或技术,但用同工
酶技术鉴定菟丝子尚未见报道。作者进行了用同工
酶技术鉴定菟丝子的尝试, 效果很好。现将结果作一
报道。
1 材料与方法
1. 1 材料及其处理:从云南各地收集到 3种 7份菟
丝子种子(表 1) ,用浓硫酸处理 20~30 min 以打破
休眠, 用清水漂洗干净后把种子置于垫有潮湿滤纸
的培养皿中, 于 25 ℃生化培养箱中培养,每天光照
12 h。约 3 d 后待菟丝子茎尖从种皮中伸出时取幼
苗制样。
表 1 供试菟丝子材料
编号 中名 拉丁学名 产地
1 菟 丝 子 Cuscuta chinensi s Lam. 云南省宾川县
2 金 灯 藤 C. j aponica Choisy 云南省景洪市
3 大花菟丝子 C. r ef l ex a Roxb. 云南省玉溪市
4 大花菟丝子 C. r ef l ex a Roxb. 云南省大理市
5 大花菟丝子 C. r ef l ex a Roxb. 云南省昆明市
6 大花菟丝子 C. r ef l ex a Roxb. 云南省呈贡县
7 大花菟丝子 C. r ef l ex a Roxb. 云南省路南县
1. 2 聚丙烯酰胺凝胶的制备:按胡能书等介绍的方
法[ 8]制备聚丙烯酰胺凝胶, 规格为 13. 5 cm×23. 5
cm×0. 1 cm, 每板 12 个点样槽, 浓缩胶浓度 4% ,
分离胶浓度因酶而异: 过氧化物酶同工酶( POD) 7
·552· 中草药 Chinese T raditional and Herbal Drug s 2000 年第 31卷第 7期
X Address : Guo Fenggen, Agricul tural Col lege of Yunnan Agricutur al Un iversi ty, Kunmin g郭凤根 男, 1964年 6月生于浙江平湖。1998年 7月从南京农业大学农学系植物学专业毕业,并获理学博士学位。1996年 11月起任云南农业大学农学院副教授。主要从事资源植物学的教学和科研工作,曾主持或参与了 8项国家自然科学基金课题或省部级科研课题的研究工作,在各级学术刊物上发表学术论文 30 篇,许多论文被《Ag ris》、《Weed Abst ract s》、《Biocont rol New s and Inform at ion》、《Chemical Abs t racts》、《中国生物学文摘》和《中国农业文摘》等中外检索刊物收录。