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新疆雪莲组织培养体系的优化



全 文 :新疆雪莲组织培养体系的优化
胡雪梅1 , 2 ,秦 丽1 , 2 ,贺宾2 ,闫建庆2 ,高 燕2 ,
多力坤·沙比尔2 ,沙红2 ,兰海燕1 ,张富春1
(1.新疆生物资源基因工程重点实验室/新疆大学生命科学与技术学院 ,乌鲁木齐 830046;2.新疆农科院经作所 ,乌鲁木齐 830091)
摘 要:以新疆雪莲无菌苗的根 、茎 、叶为外植体 , 对各种不同激素配比条件下新疆雪莲的再生体系进行了探
讨 ,结果表明:培养基MS+6-BA 0.1 mg/ L + NAA 2.0 mg/ L对愈伤组织诱导效果较好;而再生芽的诱导培养
基为MS+6-BA 0.4 mg/L + NAA 0.05 mg/ L+水解乳蛋白 500 mg/ L;生根培养基为1/ 4MS + NAA 0.3 mg/
L。
关键词:新疆雪莲;组织培养;优化
中图分类号:S567.048   文献标识码:A   文章编号:1001-4330(2007)03-0333-03
Study on Optimization of Tissue Culture System of
Saussurea involucrata Kar.&Kir.
HU Xue-mei1 ,2 ,QIN Li1 ,2 ,HE Bin2 ,YAN Jian-qing2 ,GAO Yan2 ,
Duolikun·Shabire2 , SHA Hong2 , LAN Hai-yan1 , ZHANG Fu-chun1
(1.Key Laboratory of Biological Resources and Genetic Engineering of Xinjiang , College of Life Science and
Technology , Xinjiang University , Urumqi 830046 , China;2.Institute of Industrial Crops , Xinjiang Academy of
Agricultural Sciences , Urumqi 830091 ,China)
Abstract:In present study , the regeneration system of tissue culture of Saussurea involucrata Kar.&Kir.was
discussed by using roots , shoots , and leaves of sterile seedling of Saussurea involucrata Kar.&Kir.as the explant.
Results showed:MS+6-BA 0.1mg/L+NAA 2.0 mg/L medium was effective for calli induced;Shoots were
induced with MS+6-BA 0.4 mg/L+NAA 0.05 mg/L+LH 500 mg/L medium;and roots were formed on
1/4 MS +NAA 0.3 medium.
Key words:Saussurea involucrata Kar.&Kir.;tissue culture;optimization
新疆雪莲(Saussurea involucrata Kar.&Kir.)为菊科凤毛菊属的高山草本植物 ,是我国中草药中的珍
稀名贵药材。一般生长在海拔 2 400 m 以上生态环境非常恶劣的高山冰碛石 、流石滩石隙中 。由于近
年来野生雪莲乱采滥挖现象十分严重 ,雪莲种子的萌发率极低 ,加之人工栽培困难 ,雪莲已被列为国家
3级濒危物种而受到保护 。雪莲具有多种生理活性 ,实验表明 ,具有抗炎 、镇痛[ 1] 、抑制肿瘤[ 2] 、调节免
疫等活性;临床上主要用于祛寒 、除风湿 ,治疗关节炎[ 1] 、增强免疫[ 3] 、抗癌[ 2] 、治疗妇科疾病[ 4]等。目
前 ,关于雪莲的组织培养已有许多报道 ,综合了近几年发表的相关报道 ,对新疆雪莲的组织培养进行了
进一步的优化。为扩大新疆雪莲的药源及有效成分的工业化生产提供了一个更为方便 、有效的方法 ,具
有重要的实践意义。
1 材料与方法
1.1 材 料
新疆雪莲购自新疆北园春农产品批发市场。
1.2 方 法
1.2.1 培养基
(1)种子萌发培养基 N6培养基 +0.3%琼脂;
收稿日期:2006-10-25
基金项目:“新疆雪莲人工栽培技术及系列产品开发研究”
作者简介:胡雪梅(1981-),女 ,四川人 ,硕士研究生 ,研究方向为生物化学与分子生物学 ,(E-mail)xmhubmg@yahoo.com.cn
通讯作者:贺宾(1962-),男 ,河北人 ,研究员 ,研究方向为植物生物技术
新疆农业科学 2007 ,44(3):333-335
Xinjiang Agricultural Sciences
                            
  (2)愈伤组织诱导培养基
MS +6-BA 0.1 mg/L +NAA 2.0 mg/L;MS+6-BA 2.0 mg/L +IBA 0.2 mg/L[ 5] 。
(3)分化培养基
基本培养基为MS培养基 ,附加不同激素类型及不同浓度的生长素 、细胞分裂素共 10种 。表 1
(4)生根培养基
1/4MS +NAA0.3 mg/L。
其中愈伤组织诱导培养基 、分化培养基及生根培养基中蔗糖 30 g/L ,琼脂 7.5 g/L , pH 5.8 ~ 6.0 ,
121℃灭菌 20 min。
(5)培养条件
温度(20±2)℃, 光照时间 10 ~ l2 h/d ,光照度为1 500 ~ 2 000和2 000 ~ 3 000 lx 。
表 1 新疆雪莲再生芽分化培养基
Table 1 Differentiation medium for shoot regeneration of Saussurea involucrata Kar.&Kir.
分化培养基
Differentiation medium
生长调节剂(mg/ L)Grouth regulator(mg/ L)
6-BA NAA
1[ 5] 0.4 0.05
2[ 6] 1.5 0.2
3[ 7] 2 0.02
4 2 0.05
5[ 8] 2 0.1
6[ 9] 4 2
7 0.05
8 0.3
9 0.5
10 1.0
1.2.2 再生体系建立
(1)无菌材料的获得
将已干枯的雪莲花花絮中的种子采下 ,清理干净后 ,挑选棕黑褐色 、饱满 、表面有光泽的雪莲种子 ,
流水冲洗 8 ~ 12 h ,后用赤霉素浓度为 5 mg/L 的水溶液浸泡 24 h ,然后将雪莲种子用自来水冲洗数遍 ,
先用 70%的酒精溶液漂洗 30 s ,再用 0.1%的升汞溶液漂洗 8 ~ 10 min ,最后用无菌水漂洗 5 ~ 8次 ,晾干
后接入种子萌发培养基中 ,待种子萌发后无菌苗长至 2 cm左右即可将无菌苗作为外植体 。
(2)诱导愈伤组织
将无菌苗的根 、茎 、叶片切下 ,分别接入愈伤组织诱导培养基中 ,进行愈伤组织的诱导 。
(3)诱导丛生芽
将诱导出的愈伤组织接入分化培养基中 。
(4)生根培养
将较壮的雪莲再生植株从愈伤组织块上切下 ,可稍带少量愈伤 ,接入生根培养基中。
2 结果与分析
2.1 植物生长调节物质对雪莲愈伤组织及丛生芽诱导的影响
2.1.1 愈伤组织
接入愈伤组织诱导培养基中的外植体 20 d后以茎和叶片作为的外植体均可诱导出直径约 1 cm的
绿色愈伤组织 ,而根出愈伤的时间稍长 ,较前两者晚 5 d左右 。在研究过程中发现 ,新疆雪莲愈伤组织
诱导最适合的激素配比是 6-BA 0.1 mg/L 与NAA 2.0 mg/L组合 ,而 6-BA与 IBA组合[ 5]虽然也能够
诱导出新疆雪莲的愈伤组织 ,但时间较长 ,前者15 d后就可以长成直径 1 cm左右的愈伤组织块 ,而后者
在诱导了 15 d后还未出现明显的愈伤组织 。图 1 ,图2(封三)
2.1.2 丛生芽
接入分化培养基中的愈伤组织 ,在 1 ~ 6(5号培养基除外)号培养基中 10 d左右即出现芽点及少量
的芽 ,20 d左右出现大量的芽 ,但 1号培养基中分化出的再生芽数量最多 ,质量最好 ,而 7 ~ 10号培养基
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虽然也有芽出现 ,但数量非常少 ,且再生苗较弱。将诱导出的较壮的芽接入生根培养基中 ,30 d左右长
出平均根长在 1 cm 以上的白色根 ,根条数在 3条以上 ,得到雪莲的再生植株 。表 2 ,图 3 ,图 4(封三)
表 2 不同激素配比对再生芽分化率的影响
Table 2 Effect of different hormonetype on differentiation rate
for shoot regeneration of Saussurea involucrata Kar.&Kir.
培养基序号
Medium sequence
愈伤个数(个)
Callus number
再生芽分化率(%)
Differentiation rate
of regenerated shoot
再生芽畸形率(%)
Abnormal rate
of regenerated shoot
1 30 >100 0
2 30 70 0
3 30 >100 5
4 30 60 10
5 30 0 0
6 30 >100 20
7 30 1 0
8 30 40 0
9 30 20 0
10 30 30 0
2.2 光照对雪莲愈伤组织生长的影响
将诱导出的雪莲愈伤组织分成两组 ,一组置于 2 000 ~ 3 000 lx的光照条件下培养 ,另一组放置在光
照强度为 1 500 ~ 2 000 lx 的光照条件下培养。发现第一组中雪莲愈伤组织呈现翠绿或深绿色;而第二
组中的雪莲愈伤组织则绿色较淡 ,且形成许多疏松的淡黄白色的愈伤组织 ,这种非常疏松的愈伤组织较
适合细胞的悬浮培养 ,同时还出现了紫红色的愈伤组织 。
3 小结
3.1 研究过程中发现 ,愈伤诱导培养基中6-BA的浓度不宜过高 ,否则易造成愈伤玻璃化 ,研究中发现
当6-BA的使用量为 1.5 mg/L时 ,虽然愈伤组织没有观察到明显的玻璃化 ,但进行丛生芽的诱导时 ,诱
导出的再生植株即出现玻璃化 。因此 ,需要采取相应的措施来避免这种情况的发生 。
3.2 在光照强度为 1 500 ~ 2 000 lx 的光照条件下诱导出的愈伤组织中 ,产生紫红色的愈伤组织 ,有报
道称紫红色的雪莲愈伤组织中总黄酮的含量较高[ 9] 。
3.3 植物生长调节物质对芽的分化有着重要的影响 ,但在分化培养基中添加一定量的营养物质 ,如实
验中添加的是水解乳蛋白 ,这样诱导出的丛生芽 ,芽苗较壮 ,较强壮的苗生根情况也非常好。
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·335·3期          胡雪梅等:新疆雪莲组织培养体系的优化