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五指毛桃组织培养研究



全 文 :·栽培与育种·
五指毛桃组织培养研究
蒋 林1 ,2 黄清春2 张晚风1 徐鸿华2 刘春玲2
(1.仲恺农业技术学院 ,广州 510225; 2.广州中医药大学 ,广州 510405)
  摘要 以五指毛桃茎节为外植体 , 1/2MS 培养基加不同植物生长调节剂的组培实验结果表明:不定芽最适诱
导培养基为 1/2MS+BA1.0 mg/ L+NAA1.0mg/ L 和 1/2MS+BA1.5 mg/ L+NAA0.5 mg/ L , 增殖培养基为 1/
2MS+6-BA0.5 mg/ L , 生根培养基为 1/ 2MS+IBA 1mg/ L。本文还对组织培养过程中 ,导致褐变产生的因素及防
止褐变的方法进行了探讨。
关键词 五指毛桃 组织培养
  五指毛桃原植物为桑科粗叶榕 Ficus hirta
Vahl.,多为灌木 ,稀为小乔木 ,全株密被粗毛。以根
入药治肝炎 、水肿 、风湿性关节炎 、劳伤咳嗽等症 。
主要分布于我国的东南部及西南各省区 ,以野生为
主 ,极少人工栽培 ,未见组织培养研究方面的报道 。
由于五指毛桃植株多浆汁 、体表多硬毛 ,组培过
程中易褐化 、不易诱导愈伤组织和不定芽 ,很难获得
组培苗。近年来 ,随着中药材规范化种植基地开展 ,
本研究通过组织培养技术 ,试图获得大量优质的种
苗 ,以满足市场需要 。
1  材料和方法
本实验所用材料五指毛桃采自广州中医药大学
中药材苗圃。
1.1  初代培养 于 2001年 3月采用发育正常 、无
病虫害的当年生枝条 ,切取含顶芽或腋芽的 4 ~ 5cm
的茎段作为外植体。先用自来水反复冲洗 ,经 5℃
低温预处理24 h和 VC等防褐化浸泡30 min后 ,用
70%的酒精浸泡 30 s , 0.1%升汞消毒 5 ~ 6次 ,洗净
晾干备用 。
在无菌条件下 ,将带顶芽或腋芽茎节切成 0.5
~ 1 cm 的茎段 ,以 1/2M S为基本培养基 ,附加不同
浓度生长调节剂培养 。
1.2  继代培养 选择经初代培养成功的芽丛切割
成单芽 ,并将芽丛中高 2 cm 以上的单芽切割成含一
个腋芽的茎段 。每个处理接种 30 株 ,以 1/2M S 为
基本培养基 ,加入不同浓度的植物生长调节剂 。用
1500 lx 和 300 lx 光照处理 。另设培养基中加入
0.15%的活性炭作对照。
1.3  生根培养 当芽苗长高 1.5 ~ 2 cm 时 ,转移
到1/2MS+NAA 1mg/L 或 1/2M S+IBA 1mg/L 生
根培养基上诱导生根 ,并选择 2 ~ 3 cm 高芽苗 ,用
500 mg/ L IBA 溶液速蘸处理 ,直接诱导生根 。成苗
后先敞口炼苗 1 ~ 2d ,然后取出幼苗 ,洗净附在苗上
的培养基 ,切去较大叶片 ,移到珍珠岩∶蛭石∶腐殖土
=0.5∶1∶0.5的基质中 ,基中腐殖土要充分灭菌。
炼苗初期搭设小荫棚 ,以利保湿 。10d后 ,可逐步降
低湿度 ,使其能够适应自然条件生长 。
培养基所加蔗糖浓度均为 2.5%,琼脂 0.8%,
pH 值为 5.8 ,在 1.2 kg/cm2 压力下灭菌 20 min。
接种后置于 18±2℃,1000 ~ 1500 lx ,每天光照 12 h
条件下培养 。
2  结果与分析
2.1  抗褐化处理 未经 VC 处理的材料 ,培养 1 d
后褐变严重 ,先外植体周围变褐 ,培养基亦随之变
褐 ,7 ~ 10d死亡 。而 VC 浓度增高抗褐化效果愈明
显 ,以 1000 mg/ L 效果最好 。温度对褐化影响大 ,
但不同温度处理无明显差异 ,半胱氨酸处理效果亦
不如 VC 明显 ,详见表 1。
 表 1 五指毛桃组织培养防褐变效果
温度(℃)
5 20 30
VC(mg/ L)
0 500 1000 1500
半胱氨酸(mg/ L)
1000
+++ ++++ +++++ +++++ ++ + ++ +++
  注:“ +”示褐变程度 ,越多越严重
2.2  植物生长调节剂组合对茎节诱导的影响 外
植体经 VC(1000mg/L)处理后 ,将带有顶芽或者腋
芽的茎节 ,接种到含不同配比植物生长调节剂的培
养基中 ,12d外植体的基部节间膨胀 ,25d后整个外
植体均膨胀 ,并从上切面长出许多小芽。50d统计
不定芽数(见表 2),以 1/2M S 培养基附加 BA1.0
mg/L+NAA1.0mg/L 对顶芽的诱导率最高 ,芽长
势较好 ,而附加其他生长调节剂的诱导率均较低 ,芽
较小 ,长势不好或者生长较慢。1/2M S培养基附加
BA1.5 mg/ L +NAA0.5 mg/ L 对腋芽茎节诱导效
果最佳 ,长势也较好。
2.3  植物生长调节剂组合对不定芽增殖的影响 
将诱导出的小芽 ,分别置于不同配比的培养基上(见
表 3)诱导 ,45 ~ 60d后形成丛生芽 ,将丛生芽切割出
·547·中药材第 27 卷第 8 期 2004 年 8 月
DOI :10.13863/j.issn1001-4454.2004.08.001
3 ~ 4芽再转入相同的培养基上继代培养 30d 形成
无根苗丛 。丛生芽在所用的培养基均能大量繁殖和
继代培养 ,以 1/2M S+6-BA0.5mg/ L 和 MS+6-
BA0.5 mg/L ,增殖系数大 ,但后者的苗纤细弱小 ,且
有玻璃化苗的大量出现。
 表 2   植物生长调节剂组合对茎节诱导效果
培养基(mg/ L)
顶芽茎节
不定芽数(个) 诱导率(%)
腋芽茎节
芽苗数(个) 诱导率(%)
1/2MS+6-BA0.5+NAA0.5 41 136.6 15 50
1/2MS+6-BA1.0+NAA0.5 73 264.3 21 70
1/2MS+6-BA1.5+NAA0.5 89 296.6 34 113.3
1/2MS+6-BA2.0+NAA0.5 64 213.3 17 56.6
1/2MS+6-BA0.5+NAA1.0 67 223.3 22 73.3
1/2MS+6-BA1.0+NAA1.0 109 363.3 26 86.6
1/2MS+6-BA1.5+NAA1.0 66 220 18 60
1/2MS+6-BA2.0+NAA1.0 51 170 14 46.6
  注:接种数均为 30个
 表 3  植物生长调节剂对不定芽增殖的影响(30d)
培养基(mg/ L) 糖(g/ L) 增殖芽数 增殖系数
1/2MS+6-BA0.3 30 231 7.7
1/2MS+6-BA0.5 30 243 9.1
1/2MS+6-BA1.0 30 201 6.7
MS+6-BA0.3 40 249 8.3
MS+6-BA0.5 40 318 10.6
MS+6-BA1.0 40 237 7.9
  注:接种芽数均为 30个。
2.4  光照强度对试管苗的影响 1500 lx 处理的苗
玻璃化较高 ,几乎为 50%,同时易褐化 ,而遮光处理
的玻璃化苗极少 ,褐化较轻 ,但有黄化现象。
2.5  活性炭对试管苗的影响 在同样 6-BA浓度
条件下用活性炭处理的 ,幼苗生长健壮 ,但分化率较
低 ,说明活性炭具有吸附作用 。
2.6  生长调节剂对试管苗生根的影响 在不同的
培养基中处理 2 、3 、4 天后 ,再转入含植物生长调节
剂的 1/2M S 培养基中诱导生根 。30d 后统计生根
率(见表 4)以 IBA处理的效果好于 NAA ,长出的根
短而粗 ,易于成活。
 表 4   不同生长调节剂对试管内生根的影响
培养基(mg/ L) 时间(天) 接种数 生根数(株) 生根率(%)
1/2MS+IBA 2 30 27 90.0
3 30 29 96.6
4 30 23 76.6
1/2MS+NAA 2 30 12 40.0
3 30 17 56.6
4 30 15 50.0
2.7  试管内和试管外诱导生根的比较 试管外生
根宜选择 2 ~ 3 cm 高芽苗 ,用 500mg/L IBA 溶液速
蘸处理。实验结果表明试管外生根好于试管内生
根 ,主要表现在:①试管内生根成活率 80%左右 ,而
试管外生根能达到 95%以上;②试管内生根的苗移
栽成活需要 40d左右 ,而试管外生根只需 20d。
3  讨论和小结
3.1  褐化在许多木本植物组织培养中常见 ,成为
组织培养中的一大障碍 。多酚氧化酶(PPO)是植物
体内普遍存在的一类含铜类的末端氧化酶 ,它催化
天然底物酚类化合物(酶促反应),发生氧化而形成
棕褐色的醌类物质和水 ,醌经非酶促聚合 ,形成深色
物质(羟醌与黑色素)〔1〕 。这些物质扩散到培养基
后 ,抑制其他酶的活性 ,最后影响外植体的培育 。还
有人认为由于细胞受胁迫或者其他不利条件影响所
造成的死亡(程序化死亡)或自然发生的细胞死亡
(坏死)而形成的褐化现象 ,这里不涉及酚类物质的
产生(非酶促反应),且诸多不利条件都可以造成细
胞的程序化死亡 ,温度是诱导程序化死亡的主要原
因〔2〕。
本研究表明 ,五指毛桃外植体的褐变可能与温
度和光照条件 、植物体酚类物质 、培养基成分等有
关 。较高的温度可能使 PPO的活性提高 ,从而加速
培养的组织褐变。温度越高 ,褐变物质渗出量越大。
通过外植体低温处理(5℃)可以减少褐变 。适当遮
光处理 ,也可以减轻褐化。
抗坏血酸(VC)是一种抗氧化剂 ,适当浓度的
VC能有效抑制多酚氧化酶的活性 ,对外植体无毒
副作用 ,是较好的防褐剂〔2〕。其抗褐化机理是与空
气中的氧生成脱氢抗坏血酸 ,从而减轻 O2 与氧化
物质的结合 ,达到抗褐化的目的。褐化现象在不同
植物间表现不同。由于多酚氧化酶活性差异和易氧
化醌类物质多少 ,不同植物表现褐化程度有一定的
差异 。五指毛桃属于桑科植物 ,而桑科植物含有的
组织浆汁较多 ,浆汁含有大量易氧化醌类物质 ,所以
氧化现象明显 , 生成的褐化物质较多 。本实验用
VC在灭菌前处理 ,收到较好的效果 。
活性炭对多酚氧化酶有一定的吸附能力。本实
验表明 ,在接种时边切边接和培养基加入活性炭 ,也
有一定的效果 。但它的选择性差 ,不仅能吸附培养
基中的酚类物质 ,而且也吸附无机盐 、植物生长调节
剂 。因此 ,活性炭浓度过高 ,对植物组织产生伤害 ,
反而提高多酚氧化酶的活性 ,使褐变加重〔3〕。
褐变与培养基的成分也有关系 。高浓度的糖 、
丝氨酸 、细胞分裂素及硼的存在而加剧〔4〕 。本实验
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表明 ,使用 1/2MS 培养基 ,降低无机盐浓度能有效
减轻褐化现象。同时 ,细胞分裂素(6-BA)使用浓度
低 ,褐化轻 ,随着 6-BA 浓度提高 ,其褐化率增大 。
减少蔗糖的浓度也可以减少褐变。
3.2  植物本身的生理状况不同 ,接种后褐变的程
度也不同 。其原因可能是不同的生理状况酚类物质
和多酚氧化酶活性不同 。通常情况下 ,冬春季节植
物的多酚氧化酶含量低 ,幼龄枝条作为外植体褐化
轻。因此 ,选取早春发育正常 、无病虫害的当年生枝
条作为外植体较合适 。
3.3  玻璃化是组织培养中常见的现象 ,不能诱导
生根 ,结果使繁殖系数降低。为了避免这一现象 ,在
初始培养时将外植体处于不适合酚类合成的条件
下 ,于黑暗或弱光培养可以抑制酚类化合物的氧化 。
本实验通过遮光处理 ,降低光照程度 ,既抑制了玻璃
化现象 ,又可以减轻褐变。
注:本项工作为国家重点科技攻关计划专题(2001BA701A25)及
广东省重点科技攻关计划专题(2KB012015)
参 考 文 献
1  乔旭光 ,等.牛蒡多酚氧化物酶学性质的研究.山东农
业大学学报 , 1997 , 28(3)∶327
2  蔡金星 ,等.不同品种梨多酚氧化物特性及其抑制剂的
研究.河北农业技术学院学报 , 1999 , 13(1)∶55
3  刘用生.植物组织培养中活性炭的使用.植物生理学
通讯 , 1994 , 30(3)∶214
4  Bong J M 等著.阙国宁等译.树木组织培养.北京:中
国林业出版社 , 1988∶283
(2004-01-30收稿)
Study on Tissue Culture of Ficus hirta
Jiang Lin1 , Huang Qingchun2 , Zhang Wanfeng1 , Xu Honghua2 , Liu Chunling2
(1.Zhongkai Agrotechnical Colleg e, Guangzhou 510225; 2.Guangzhou University of T raditional Chinese Medicine , Guangzhou
510405)
Abstract The tissue culture of Ficus hirta Vahl.was studied.The nodes w ere used as explants and 1/ 2MS media with different
plant grow th regulato rs w ere tested.The result showed that the adventitious bud differentiation medium was 1/2MS+BA1.0mg/ L+
NAA1.0 mg/ L and 1/ 2MS +BA1.5mg/ L+NAA0.5mg/ L , the media fo r multiplication was 1/2MS+6-BA0.5mg/ L , and the
medium for rooting w as 1/ 2MS+IBA1 mg/ L.The cause of nigrescence in the tissue culture and its preventive methods were also dis-
cussed in this paper.
Key words Ficus hirta Vahl.;T issue culture
檀香主要害虫的生活习性与防治
高泽正1 , 2 伍有声1 董祖林1 吴伟坚*2
(1.中国科学院华南植物园 ,广州 510520; 2.华南农业大学昆虫生态研究室 ,广州 510642)
  摘要 本文报道了华南植物园檀香的 5 种主要害虫:报喜斑粉蝶 、咖啡木蠹蛾 、糠片盾蚧 、金龟子 、小地老虎等
的生活习性 ,并提出初步的防治方法。
关键词 檀香 害虫 生活习性
  檀香在栽培过程中 ,遭受害虫的危害十分严重 ,
对植株生长造成极大的影响。本文报道多年来的调
查研究和防治试验结果。
1  报喜斑粉蝶 Delias aglaia Linni.
1.1  分布与寄主  报喜斑粉蝶属鳞翅目 Lepi-
doptera粉蝶科Pieridae 。分布于广东 、海南 、广西等
地。除为害桑寄生科的多种桑寄生和檀香科的檀香
外 ,还能为害檀香科的寄生藤 。
1.2  生活习性 该虫在所有的檀香种植区都发现
无越冬现象 。据 1998年至 2003年 6月在广州市华
南植物园 38亩的檀香园陆续观察及室内饲养 ,1年
可发生 4代。第 1代幼虫发生期在 11 月中至翌年
1月中 、下旬;第 2代在 2月初至 4 月上旬;第 3代
在 3月下旬至 5月上 、下旬 ,第 4代在 5月中 、下旬
至 6月中旬 。世代重叠现象严重 。成虫一般在晴天
的上午 8 ~ 10时左右羽化。羽化后经 6 ~ 8 h交尾 ,
产卵一般在上午 8时~ 11时和下午 2时 ~ 5时 。卵
产于近叶片顶端的叶面或叶背 ,以叶面为多 。卵粒
·549·中药材第 27 卷第 8 期 2004 年 8 月