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红根草的组织培养与快速繁殖研究



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 26(3):282— 285 2006年 5月
红根草的组织培养与快速繁殖研究
唐凤鸾,李 锋,付传明,黄宁珍
(; 篝 墓广西植物研究所,广西桂林54106)
摘 要:研究了红根草不同采集季节、外植体类型与消毒效果,不同激素浓度和激素组合与芽及根的诱导,及
试管苗的移栽。结果表明,不同外植体类型消毒效果为:茎节>茎尖>植株抽茎前的生长点;4~6月份采样
最佳;MS+BA 0.8~I.6 mg/L+NAA 0.2 mg/L、MS+BA 0.2 mg/L+NAA 0.02 mg/L、MS+NAA l1 0
mg/L分别用于初代、继代、生根培养效果最好;试管苗移栽成活率达9o 。
关键词:红根草 组织培养;快速繁殖
中国分类号:Q943.I 文献标识码:A 文章编号:1000—3142(2006)O3一O282一O4
Tissue culture and rapid propagation
of Salvia prionitis
TANG Feng—luan,LI Feng,FU Chuan—ming,HUANG Ning—zhen
(Guangxi Institute of Botany,Guangxi Zhuangzu Autonomous Region and Academia Sinica,Guilin 541006,China)
Abstract:Tissue culture and rapid propagation of Salvia prionitis were reported in this paper.Effects of sev—
eral factors such as different explants,collecting periods on the influence of sterilization,different phytohor—
mones concentration,medium on the induction of buds and roots,and transDIantation of seedlings were stud-
ied.Results showed that stem was the best explant for sterilization,the next one was the tip of stem and the
third one was the low tip on the ground before the stem outgrowth. Fhe best colecting periods of explants
was from April to June.The most suitable medium for bud induction was MS+ BA 0.8~ 1.6 mg/L+NAA
0.2 mg/L,MS+BA 0.2 mg/L+ NAA 0.02 mg/I was optimum for proliferation,and MS+NAA1.0 mg/L
was best for root induction.The survival rate of the seedlings was about 90 .
Key words:Salvia prionitis;tissue culture;rapid propagation
红根草(Salvia prionitis),又名黄埔鼠尾、红根
子、小丹参,为唇形科鼠尾草属一年生草本植物。分
布于浙江、安徽、江西、湖南及广西、广东等地。红根
草是民间常用草药,已收载于 1977年版《中华人民
共和国药典》中,民间用于治疗腹泻、菌痢、急性扁桃
腺炎、咽喉炎等(黄炼栋等,l998)。随着对红根草化
学成分及药理作用研究的深入,发现它含有多种有
效成份,如红根草酮内酯、新红根草酮、二氢异丹参
酮 2及红根草邻醌等,其中红根草邻醌是首次从植
物中分离得到的自然产物,它对 P一(338)自血病细
胞有很强的抑制作用,抗菌活性也很明显(张金生
等,l995;杨保津等,1988;张锋等,2003)。随着新的
有效成分的发现和药用范围的扩大,红根草已成为
中药领域极具开发潜力的品种。因此,我们对其进
行组培快繁技术研究,以便对今后的生产和研究提
供技术和科学依据。
收稿 日期 :2005—02—22 修回日期:2005—10—23
基金项目:广西科技攻关项目(桂科攻 0322024 3B)[Supported by Key Technologies Research and Development Program of Guan—
gxi(0322024—3B)]
作者简介:唐风鸾(1978一),女,广西全州人,研究实习员,从事植物组织培养研究工作
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3期 唐凤鸾等:红根草的组织培养与快速繁殖研究 283
1 材料与方法
1.1材料
红根草材料采自于广西桂林雁山镇上屋村的野
生植株。选取无病健壮植株的茎节、茎尖及植株没
有抽茎前的生长点作为外植体。
1.2方法
1.2.1外植体的采集及处理 外植体的采集季节分
为 4~6、6~8、8~10月 3个阶段。在采集季节内把
材料采回,去叶,用 自来水冲洗干净,然后用纱布轻
轻擦去材料表面的污物,放在 800倍甲基托布津溶
液中浸泡 20 min。捞出后用自来水重新冲洗干净,
最后将材料分为茎节、茎尖和植株未抽茎前的生长
点 3种类型待用。
1.2.2外植体的消毒及接种 在无菌条件下把处理
好的外植体材料先用 7O 9/5(v/v)的酒精浸泡 1 min,
无菌水冲洗 2遍后用质量为 0.1 9/5的升汞(HgC1 )
处理 5~10 min,再用无菌水冲洗 5~6遍。把消毒
好的材料切去两头接人不同处理的培养基上,每处
理接种 3O管,每管接种一个材料。
1.2.3培养基及培养条件 以 MS为基本培养基,
附加 3 蔗糖,0.5 琼脂及不同种类和浓度的植物
激素,培养基 pH值 5.8。培养条件:光照时间 12
h/d,光照强度 2 000 lx,培养温度为(25士3)℃。
2 结果与分析
2.1影响外植体消毒效果的因素
2.1.1消毒时间对消毒效果的影响 用升汞(HgC12)
分别处理材料5、7、9、10 min,结果污染率和成活率无
明显差异,这表明红根草对 HgC1。不敏感,可用它来
消毒。但 HgC1z是一种剧毒物质,经它处理过的植
物总会受到一定的伤害,且会随处理时间的延长而
加重。因此在污染率和成活率无明显差异的情况
下,应选择处理时间短的为宜。综上所述用 HgC1
处理 5 min为红根草外植体的最佳消毒方法。
2.1.2取材季节对消毒效果的影响 分别于4~6、6
~ 8、8~10月 3个时间段取茎节,经表面消毒后接
种在诱导培养基中,30 d内观察污染情况。结果不
同季节所采的外植体,其灭菌效果差异较大。4~6
月份取材,外植体的污染率为 3O ,而 6~8、8~lO
月份的污染率分别为 78.3 、53.3%。这与外植体
表面携带的病原菌及气候有关。4~6月份取材,植
株的生长时间短,表面的微生物相对较少,因而污染
率低;6~8月份的植株生长时间较长,且在高温高
湿环境中微生物繁殖快数量多,对植物的侵入能力
也强,因此附着在植株上的微生物也多,难于消毒而
污染率最高;而随着气候的变化 8~1O月份的材料
污染率有所下降。
2.1.3取材部位对消毒效果的影响 分别选择茎
节、茎尖和植株未抽茎前的生长点作为外植体进行
消毒接种,结果三者的差异很大。茎尖细嫩柔软,易
受损伤,外加表皮毛生长浓密及幼叶包被,清洗难也
不利于消毒药剂渗透,因而灭菌不彻底,受消毒药剂
的伤害大,所以死亡率最高(25 ),污染率也较高
(60 oA)。茎节由于腋芽尚未抽长,表皮毛稀疏,相对
容易清洗和消毒,污染率(46.7 )、死亡率(5 )最
低,存活率最高(48.3 9/5)。植株未抽茎前的生长点
与泥土接触,带有较多的微生物且难于清洗,污染率
最高(85 )。
2.2不同激素浓度和组合对不同培养节段芽诱导的
影响
2.2.1对初代培养材料芽的诱导 将消毒好的外植
体(茎节)材料接种于不同激素组合、不同浓度的培
养基上进行培养。培养过程中发现,材料在 BA浓
度为 0.8~1.6 mg/L之间的生长最好,在培养 8 d
时材料开始长出新芽,此时各配方的培养基中材料
生长情况无明显差异;到第 15 d时,随着 BA浓度
的升高芽诱导率及芽的生长量也增加。随培养时问
的延长各处理中材料的芽诱导率趋于一至;BA在
0.8~1.6 mg/L之内,随BA浓度的增加,芽生长快
且较粗壮,但高浓度的 BA会使材料在培养后期出
现玻璃化,如当浓度达 2.0时,材料在培养 30 d左
右有部分出现玻璃化。表 1和表 2是培养 25 d的
统计结果,每处理统计 3O管未被污染的材料。结果
表明,在不同激素浓度和组合中,MS+BA 0.8 rag/
L+NAA 0.2 mg/L上的材料生长最好,芽生长较
快且粗壮,叶颜色嫩绿,无玻璃化现象。因此这一配
方是最佳的。
2.2.2对继代增殖节段丛生芽的诱导 把初代培养
获得的无菌材料切成小段 ,每段带一个腋芽,后接
种在继代培养基上。培养时发现材料在 BA浓度
为 0.5~1.0 mg/L范围内均很容易玻璃化。在配
方为 MS+BA 0.2 mg/L十NAA 0.02 mg/L的培
养基上,材料快速生长,转接 7 d后在材料与培养
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284 广 西 植 物 26卷
基接触处就可见丛生小芽,20 d后即可转接继代 ,
平均增殖倍数达到 5倍/25 d。表 3为培养25 d的
统计结果。
表 1 不同激素浓度对初代培养材料芽诱导的影响
Table 1 Effect of different phytohormones concentration
0n the blds induction of the first culture
培养基
Medium
(mg/I )
芽诱导率 芽平均长
Induced rate Average
of buds length of
( ) buds(cm)
G

lassin

ess IM
n ,
注:芽诱导率为出芽数与统计数的比率,下同
Note;Bud inducing rate is the ratio of budding number to stafs—
ties number.The same as follows.
表 2 不同激素组合对初代培养芽的诱导效果
Table 2 Effect of different phytohormone composition
on the buds induction of the first culture
激索组合(mg/L) 芽诱 导率( )芽平均长(cm) 生长情况
Combinations of Induced rate Average length Growth
phytohormone of buds of buds condition
表 3 不同激素浓度对增殖节段丛生芽诱导的影响
Table 3 Effects of different hormones concentration
on the multiple—shoot induction of proliferation
2.3不同NAA浓度对红根草生根诱导的影响
材料经过增殖培养达到一定的数量后对其进行
生根诱导。把丛生小芽分割成单芽接种在生根培养
基上诱导生根。试验以不加任何激素的 MS为对
照,通过改变基本培养基中的NAA浓度设计方案。
结果在添加 1.0 mg/LNAA培养基上的材料根生长
快、条数多且粗壮;而当 NAA为 1.5 mg/L时培养
材料生根率降低,根系生长也 差;但在 2.0 rag/
LNAA时添加 0.5 的活性碳材料生根却较好,这
是由于 AC的吸附作用降低了培养基中 NAA的有
效浓度,或是由于 AC的存在使培养基变黑,产生了
类似土壤的效果(崔德才等,2003),从而利于生根。
表 4为材料培养 20 d时的观测结果,每处理随机统
计 4O株 。
表 4 不同 NAA浓度对试管苗生根的影响
Table 4 Effect of different NAA
concentration on root induction
根生长
情况
Root
growth
注 :根诱 导率 为长根株数 与统计数 的比翠 。
Note:Induced rate of roots is the ratio of rootings tO statistics
2.4红根草生根苗的移栽
生根试管苗的移栽是植物组织培养的一个重要
环节。将生根苗从培养室移到室外炼苗,7 d后移
栽到经800倍甲基托布津消毒的基质上,基质由2
份火烧土+1份腐熟的猪粪构成。环境温度保持 2O
~ 3O℃,湿度为 8O 左右,用 7O 9,6的遮阳网遮阴。
移栽后 5 d苗长新根,30 d后成活率达 9O 9,6。
3 讨论
红根草的取材季节和外植体类型对消毒效果的
影响非常明显,通过试验证明在 4~6月份采集茎节
做外植体消毒效果最好,其次为 8~1O月份。虽然
红根草在0.1 的 HgC12中处理5~10 rain,死亡率
无明显差别,但在实际操作过程中一般用最低有效
浓度(即达到预期杀菌效果的最低浓度),因为表面
看来,无论死亡率有无差别,但 HgC1 作为消毒杀
菌剂其对植物的潜在伤害是不可避免的。
培养基中的激素组合和浓度与初代培养中芽的
诱导效果关系密切 ,在此实验中,诱导出芽的激素范
围较大,为 0.8~1.6 mg/L,但在实际应用中,为了
降低培养过程中可能出现的异常和突变,培养基中
的激素浓度应尽可能地偏低。因此,本实验采用
MS+BA 0.8 mg/I +NAA 0.2 mg/L为初代培养
的最佳培养基。
篓㈤

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3期 唐凤鸾等:红根草的组织培养与快速繁殖研究 285
在对红根草继代培养过程中我们发现,继代培
养与初代培养所需的 BA浓度大不相同,初代为
0.8~1.6 mg/L,继代培养仅需 0.2 mg/L,若再升
高则易出现玻璃化。此结果与黄炼栋等(1998)的研
究结果有较大差异。在我们的实验中,玻璃化程度
随BA浓度变化的现象与有关玻璃苗问题的研究结
论相符合,即细胞激动素的过剩是玻璃苗发生的最
初胁迫因子,及培养基中 BA浓度与玻璃化成正相
关(曹孜义等,2002)。因此红根草继代培养的 BA
浓度不能过高,以0.2 mg/L为佳,为了保证培养材
料的质量,在继代培养中可以 MS和 MS十BA 0.2
mg/L十NAA 0.02 mg/L两种培养基交替使用。
本试验通过系统研究已建立起了一套完整的红
根草组培快繁技术,这对今后的工厂化育苗及对有
效成分的提取和利用有重要意义。
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