全 文 :新疆雪莲的组织培养及植株再生
杨 林 ,覃筱燕
(中央民族大学 生命与环境科学学院 ,北京 100081)
摘 要: 本文通过研究培养基的种类 、植物生长调节物质对新疆雪莲愈伤组织诱导 、再生苗形成的影响 , 结
果表明:在新疆雪莲愈伤组织诱导过程中 , NAA 和6-BA 组合使用比 NAA、6-BA、2 , 4-D单独使用更有利于
愈伤组织的形成 , MS 培养基对新疆雪莲愈伤组织诱导和生长均最为有利;6 , 7-V 培养基有利于诱导不定芽
的形成;生长在 1 2MS+ NAA0.5培养基上 90%以上的不定芽可在 28天内形成不定根.
关键词: 愈伤组织的形成;不定芽;不定根;再生苗;新疆雪莲
中图分类号:Q946 文献标识码:A 文章编号:1005-8036(2006)01-0026-04
收稿日期:2005-11-01
基金项目:中央民族大学 211 项目资助.
作者简介:杨林(1972-),女(汉族),河南南阳人 ,中央民族大学生命与环境科学学院讲师 ,主要研究方向:植物细胞
工程.
新疆雪莲(Saussurea involucrata Kar.et Kir.)主要分布在 4000m以上的高原寒带山区 ,为国家二级濒
危植物 ,民间多用于风湿性关节炎 、散热除湿 、活血通络 、抗疲劳等症的治疗.由于新疆雪莲生境特异 ,生
长缓慢 ,人工栽培困难 ,加上长期以来对雪莲的粗放型和掠夺性采挖 ,使雪莲资源严重匮乏[ 1 ~ 2] ,自然资
源难以满足临床日益增长的需要.新疆雪莲组织培养再生植株的成功 ,不仅可以保护野生种质资源 ,而
且为新疆雪莲规模化生产提供了新途径.
1 材料和方法
1.1 材料
新疆雪莲种子购自新疆和静县.
1.2 无菌苗的获得
筛选颗粒饱满的种子 ,表面消毒后接种于无激素的 MS 培养基上 , 3d后开始萌发 , 20d 后统计种子
萌发率可达80%.
1.3 培养条件
将无菌苗的幼叶剪成小片或小段接种在培养基上诱导愈伤组织 ,将获得的愈伤组织转移到 MS+
NAA2.0+6-BA0.5+苯丙氨酸 2 mg·L-1的培养基上进行固体继代培养 ,培养温度(23±2)℃,光照培养时
间12 h·d-1 ,光照强度 1500 ~ 2000 lx.
1.4 培养基
采用MS 、6 ,7-V 、B5 培养基 ,另外附加NAA 、6-BA 、2 ,4-D等不同的植物生长调节物质 ,蔗糖用量
为30 g·L-1 ,琼脂用量为 7.0 g·L-1 ,培养基在消毒前 pH 值均调至 5.8 ,121℃消毒 20 min.
2006年 2月
第 15卷 第 1期
中央民族大学学报(自然科学版)
Journal of the CUN(Natural Sciences Edition)
Feb.2006
Vol.15 No.1
1.5 统计方法
形成愈伤组织的外植体是指形成了肉眼可见的愈伤组织的外植体 ,愈伤组织形成频率=形成愈伤
组织的外植体 接种的未污染的外植体数 100%,所有数据均于外植体接种 1个月后统计.
2 结果与分析
2.1 植物生长调节物质对新疆雪莲愈伤组织形成的影响
以生长40d的无菌幼苗的叶作为外植体 ,在附加不同浓度 、不同种类生长调节物质的 MS培养基上
进行愈伤组织的诱导 ,经 14d后愈伤组织开始形成 ,30d后统计愈伤组织发生频率及生长状态 ,结果(表
1)表明 ,不同种类的植物生长调节物质及其浓度对新疆雪莲愈伤组织形成的影响不一样 , NAA 所诱导
的愈伤组织生长状态较好 ,愈伤组织的形成随各种生长调节物质浓度的高低也呈现出一定的规律性.
同时观察到由 2 ,4-D诱导出来的愈伤组织呈水渍状 ,继代培养时生长较慢;由 6-BA诱导出来的愈伤
组织呈墨绿色 ,质地较硬 ,继代培养时生长也较慢;NAA诱导出来的愈伤组织呈黄绿色 ,质地较疏松 ,继
代培养时生长较好.
表 1 植物生长调节物质对新疆雪莲愈伤组织形成的影响
Tab.1 Effects of plant growth regulators on the callus formation of Saussurea involucrata
激素
Hormones
激素浓度
Hormones concentration(mg·L-1)
接种外植体数
No.of explants
愈伤组织发生频率(%)
Frequencies of callus formation(%)
愈伤组织生长状态
growth state of callus
6-BA
0.5
1.0
2.0
3.0
34
30
28
33
29.4%
60.0%
71.7%
90.9%
+
+
++
+++
NAA
0.5
1.0
2.0
3.0
34
32
28
24
50.6%
68.8%
77.1%
86.7%
++
++
++
+++
2 , 4-D
0.5
1.0
2.0
3.0
34
38
32
38
52.9%
52.6%
68.7%
78.9%
+
++
++
+
注:1)+表示愈伤组织生长状况的级别;2)基本培养基为MS 培养基
Note:1)+stands for the grade of growth state of callus;2)Basal medium was MS
2.2 培养基种类对新疆雪莲愈伤组织形成的影响
以MS 、6 , 7-V 、B5 培养基为基本培养基对新疆雪莲无菌苗的叶进行愈伤组织的诱导 ,结果(表 2)表
明 ,这三种培养基对无菌苗叶的愈伤组织的诱导不存在显著性的差异 ,但在 MS培养基上的愈伤组织生
长状态较其他两者为好.其中 ,MS 、B5 培养基上诱导出来的愈伤组织均呈黄绿色 ,质地较疏松 ,继代培
养时生长较好;6 ,7-V培养基上诱导出来的愈伤组织呈乳白色 ,质地较硬 ,继代培养时生长较慢.
表 2 不同的培养基对新疆雪莲叶愈伤组织形成的影响
Tab.2 Effects of different media on the callus formation of Saussurea involucrata
培养基
Media
接种外植体数
No.of explants
愈伤组织发生频率(%)
Frequencies of callus formation(%)
愈伤组织生长状态
growth state of callus
MS
6 , 7-V
B5
42
40
49
87.5%
90.0%
85.3%
++++
+++
+++
注:三种培养基中均添加 2.0mg·L-1NAA和 0.2 mg·L-16-BA
Note:2.0mg·L-1NAA和 0.2 mg·L-16-BA were added in the three media
27 第 1期 杨林等:新疆雪莲的组织培养及植株再生
2.3 再生苗的获得
2.3.1 不定芽的分化以生长 40 d的幼苗作外植体分别接种于附加一定浓度的植物生长调节物质(见
表3)MS 、6 , 7-V 、B5 培养基上 ,经 14d左右愈伤组织开始形成 , 25 d左右部分瓶中的愈伤组织上开始形
成绿色芽点 ,34 d左右不定芽丛大量发生.以形成不定芽的愈伤组织统计 ,结果(表 3)表明 ,6 , 7-V培
养基有利于诱导不定芽的形成.
表 3 不同的培养基对新疆雪莲不定芽形成的影响
Tab.3 Effects of different media on the adventitious bud formation of Saussurea involucrata
培养基
Media
愈伤组织的块数
No.of callus
不定芽发生频率(%)
Frequencies of bud formation(%)
MS 33 36.4%
6 ,7-V 35 77.1%
B5 40 22.5%
注:三种培养基中均添加 2.0mg·L-1NAA和 0.2 mg·L-16-BA
Note:2.0mg·L-1NAA和 0.2 mg·L-16-BA were added in the three media
2.3.2 不定根的分化 将长约 3 ~ 8 cm不定芽分别接种于如下培养基(表 4)上 ,约 14 d后 ,生长在 1
2MS+NAA0.5培养基上 90%以上的不定芽可长出 2 ~ 5条 、1 ~ 3 cm长的不定根 ,28 d后根的长度可达到
10 cm 左右 ,形成完整的再生植株 ,生长良好.而生长在其他培养基上的无根苗在 30 d左右才开始形成
少数 、长度仅有 1 cm 左右的不定根 ,生长欠佳.
表 4 培养基对新疆雪莲的不定芽上形成不定根的影响
Tab.4 Effects of different media on the adventitious root formation from adventitious buds of Saussurea involucrata
培养基
Media
生根率(%)
Frequencies of adventitious root formation(%)
生根个数 个不定芽
Number of adventitious root per bud
MS+NAA0.5+IAA0.5
1 2MS+NAA0.5+IAA0.5
1 2MS+NAA0.2+IAA0.5
1 2MS+NAA0.5
1 2MS+IAA 0.5
28.6%
25.0%
40.4%
90.3%
48.6%
2.00±0.000
1.50±0.577
2.00±0.000
4.07±0.372
1.33±0.467
注:所有培养基均添加 0.2%活性炭;接种的芽数均为 30个
Note:0.2% activated charcoal were added in all media;The number of adventitious buds of inoculating was 30.
2.4 试管苗的移栽
将生长在 1 2MS+NAA0.5培养基上 28 d后已生根的试管苗 ,先打开瓶塞炼苗 5 d ,然后取出洗净根
部残存的培养基 ,移栽于花盆(将愈伤组织蛭石 、泥土 、细砂混匀灭菌)内 ,覆盖塑料薄膜 ,2周后揭开薄
膜放在室内生长.试管苗移栽成活率达50%.
3 讨 论
在新疆雪莲和水母雪莲的组织培养过程中 ,发现雪莲愈伤组织存在多态性 ,不仅表现在外形特征
上 ,更重要的是各种类型愈伤组织再分化能力上有差异[ 3 ~ 5] ,有的芽可在愈伤组织上自动发生.作者在
实验中发现类似现象 ,从 6 ,7-V培养基上诱导出的愈伤组织质地较硬 ,不定芽的分化频率较高.
有关新疆雪莲快速繁殖的报道已有数篇报道[ 6 ~ 7] .瓦·古巴诺娃等报道用新疆雪莲小头状花序作
为外植体诱导出愈伤组织 ,再经分化处理诱导出不定芽 ,在无根苗诱导生根的过程中需经过低温处理;
武利勤等直接利用新疆雪莲的胚芽诱导出不定芽 ,进一步再诱导出不定根.本实验则是以来源于新疆
28 中央民族大学学报(自然科学版) 第 15卷
雪莲种子的无菌幼苗幼叶为外植体 ,诱导出大量生长良好的愈伤组织 ,不经处理即可形成大量的不定
芽 ,同时在无根苗诱导生根的过程中不需低温处理即可形成大量的不定根.这些实验结果为新疆雪莲
的快速繁殖提供了另一条有效途径.
参考文献:
[ 1 ] 李茂寅.水母雪莲的愈伤组织和黄酮类化合物的形成[ J] .云南植物研究 , 2000(22):65.
[ 2 ] 国家环境保护局 ,中国科学院植物研究所.中国珍稀濒危保护植物名录[ M] .北京:科学出版社 , 1987.
[ 3 ] 朴日子 ,曹后南 , 陈燕秋 ,等.新疆雪莲的离体培养及其快速繁殖[ J] .延边大学农学学报 , 2003 , 25(2):117.
[ 4 ] 关家彦 ,张淑媛.天山雪莲浸提液制备工艺的考察.沈阳药科大学学报[ J] .1995 , 12(3):209.
[ 5 ] 陈发菊 , 赵德修 ,杨映根 , 等.水母雪莲愈伤组织的多态性及其再分化条件的研究.华中师范大学学报:自然科学
版 , 2000 , 34(3):331.
[ 6 ] 瓦·古巴诺娃 , 刘杰龙 ,石玉瑚.新疆雪莲的组织培养[ J] .新疆农业科学 , 1990(5):221.
[ 7 ] 武利勤 ,郭顺星 , 肖培根.新疆雪莲胚芽的组织培养和植株再生[ J] .中国中药杂志 , 2005 , 30(11):814.
In Vitro Tissue Culture and Plantlet Regeneration
of Saussurea involucrata Kar.et Kir.
YANG Lin , Qin Xiao_yan
(College of Life and Environmental Sciences , Central University for Nationalities , Beijing 100081 , China)
Abstract:The combination of NAA and 6_BA was better for the callus induction of Saussurea involucrata
than single NAA , 6-BA , and 2 ,4-D.MS medium was most effective for callus induction from leaves;
6 ,7-V medium was most effective for adventitious buds induction from callus;90% of the adventitious
buds rooted well after they were planted on the 1 2MS containing 0.5mg·L-1 NAA for 28 days.
Key words:callus induction;adventitious buds;adventitious roots;plantlet regeneration;Saussurea
involucrata
[责任编辑:白 玲]
(上接第 25页)
It contained β -glucosidic bonds by IR analysis.It was composed of Xyl 、Ara、Glc、Man 、Gal and its
molar ratio is:1.0∶2.1∶2.9∶5.3∶3.7. It is the first time to isolate SJ21 from leave in
Hippohaerhamnoides L .
Key words:leave in Hippohaerhamnoides L;polysaccharide;isolition purification;composition
[责任编辑:白 玲]
29 第 1期 杨林等:新疆雪莲的组织培养及植株再生