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环草石斛试管苗壮苗培养的研究



全 文 :收稿日期:2005-03-15。
基金项目:贵州省中药现代化科技产业研究开发专项项目(黔科合中药专字 [ 2003] 45号)。
作者简介:毛堂芬(1970~ ),女 ,助理研究员;主要从事植物细胞和组织培养研究工作。
环草石斛试管苗壮苗培养的研究
毛堂芬 1 刘作易 2, 3 金家兴 4 朱国胜 1, 2 李 飞  吴明开 1, 2
(1.贵州省农科院生物技术研究所 贵阳 550006; 2.贵州省农业生物技术重点实验室 贵阳 550006;
3.贵州省农业科学院 贵阳 550006 4.兴义市吉仁堂药业公司 贵州兴义 562400)
摘要:本文讨论了不同基本培养基(MS、KC、B5、1/2MS), 不同培养基添加物(马铃薯提取液 、香蕉汁)及浓度 、植物激素
(NAA、IAA、IBA)及浓度和培养基的 pH值等对环草石斛试管苗壮苗的影响。试验结果表明:壮苗阶段以 KC或 B5、
1/2MS为基本培养基较佳 , 添加 20%香蕉和 2.0mg/LNAA较好 ,培养基 pH5.5偏酸性环境适合于生长。
关键词 环草石斛 培养基 有机添加物 植物激素 pH值
StudiesontheSeedlingGrowthofDendrobiumloddigesiRolfeinVitro
MaoTangfen1 , LiuZuoyi2, 3 , JinJiaxing4 , ZhuGuosheng1, 2 , LiFei1 , WuMingkai1 , 2
(1.BiotechnologyInstitute, GuizhouAcademyofAgriculturalSciences, Guiyang, 550006;
2.TheKeyLaboratoryforAgri.BiotechnologyofGuizhou, Guiyang550006;
3.GuizhouAcademyofAgriculturalScience, Guiyang550006;
4.JiRenTangPharmaceuticalCo.Xingyi, Guizhou562400)
Abstract:Theefectsofdiferentbasicmedia(MS, B5, KCand1/2MS), diferentorganiccompounds(Po-
tatoextractandBananajuice)andconcentration, diferentplantgrowthregulatorsandconcentrationanddif-
ferentpHvaluesonthegrowthofDendrobiumloddigesiRolfeweredescribed.Experimentalresultsshowed
thattheKC, B5, 1/2MSmediumsweresuitabletothegrowth.20% bananajuiceincombinationwith2.0
mg/LNAAaddedapparentlypromotedrootformationandplantletgrowth.ThepHvalueof5.5 wasoptimal
forthegrowthofseedling.
Keywords DendrobiumloddigesiRolfe Culturemedium Organiccompounds
Plantgrowthregulator pH
环草石斛(DendrobiumloddigesiiRolfe)属兰科石斛属多年生草本植物 ,为贵州地道药材[ 1 ~ 3] ,是我国传统名
贵中药 。具有生津益胃 、清热养阴 、止咳润肺和抗血小板聚集之功效。我省兴义 、安龙等地是环草石斛野生资源
较多的产区 。由于药用石斛的开发逐渐深入和广泛利用 ,需求量日益增多。长期乱采滥挖 ,加之人类活动的增
加 ,环境污染和大量采伐树木 ,石斛赖以生存的特异环境遭到破坏 ,导致环草石斛资源日趋枯竭 ,被国家列为三级
濒危保护药用植物。环草石斛生长缓慢 ,自然繁殖率低 。为了解决人工栽培的种苗问题 ,利用组培快繁技术繁殖
药用石斛种苗的研究也有很多报道 [ 4 ~ 6] ,但对环草石斛的研究较少[ 7] 。为保护和综合开发利用该资源 ,我院同兴
义市吉仁堂药业公司合作进行了组培成苗研究 。近两年来 ,我们对环草石斛组培快繁的研究结果表明 ,利用茎段
培养成苗快 ,苗壮 ,但繁殖系数低;种子无菌培养比茎段培养获得的试管苗至少多数万倍 ,但生长周期长 ,苗弱。
为实现工厂化生产提供大量生长整齐 、健壮的优质组培苗 ,以提高移栽成活率。为此 ,我们探讨了培养基 、植物激
素 、天然添加物及培养基 pH值等与环草石斛壮苗的关系。
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第 24卷第 6期  2005年 6月           种 子(Seed)           Vol.24No.6 Jun. 2005
DOI :10.16590/j.cnki.1001-4705.2005.06.042
表 1 不同基本培养基对试管苗生长的影响
基本
培养基
苗高
(cm)
茎粗
(cm)
叶数
(片)
根数
(条)
根长
(cm) 叶色
1/2MS 1.75 0.21 5.94 4.22 5.25 绿色
MS 1.29 0.19 6.40 5.45 2.84 黄绿
B5 1.55 0.19 6.20 4.95 5.41 浓绿
KC 2.01 0.20 6.40 5.65 5.96 浓绿
表 2 不同生长激素及浓度对试管苗生长的影响
生长素 浓度(mg/L)
苗高
(cm)
茎粗
(cm)
叶数
(片)
根数
(条)
根长
(cm) 叶色
ck 0 1.24 0.19 5.45 4.75 4.69 绿
NAA 0.5 1.24 0.19 5.10 4.05 5.21 绿
1.0 1.17 0.20 5.20 4.75 4.92 绿
2.0 1.81 0.27 6.55 5.55 6.03 浓绿
4.0 1.79 0.23 7.10 7.50 5.13 绿
IBA 0.5 1.34 0.21 5.36 4.64 5.48 绿
1.0 1.35 0.24 5.55 4.05 5.70 绿
2.0 1.35 0.22 4.80 4.50 5.95 绿
4.0 1.19 0.22 5.35 4.45 5.51 绿
IAA 0.5 0.95 0.22 4.95 4.00 4.93 绿
1.0 1.39 0.24 5.30 5.05 6.01 绿
2.0 1.08 0.23 4.95 4.35 6.00 绿
4.0 1.28 0.22 5.35 4.95 5.55 绿
表 3 不同天然添加物及浓度对试管苗生长的影响
添加物 浓度(mg/L)
苗高
(cm)
茎粗
(cm)
叶数
(片)
根数
(条)
根长
(cm) 分枝 叶色
ck 0 0.99 0.19 3.45 3.65 2.28 1.45 绿
香蕉 10% 1.06 0.20 3.75 4.80 4.64 1.75 绿
20% 1.64 0.26 8.20 8.80 3.18 3.35 浓绿
30% 1.43 0.26 9.15 9.20 2.72 3.40 绿
马铃薯 10% 0.91 0.17 4.25 4.05 6.32 1.50 绿
提取液 20% 1.29 0.20 5.30 4.70 5.44 1.50 绿
30% 1.14 0.20 5.20 4.60 5.15 1.45 绿
1 材料与方法
1.1 材料
环草石斛野生植株与蒴果采自贵州省安
龙县德卧自然保护区 。摘取成熟的蒴果经表
面消毒后 ,在无菌操作条件下切开果皮 ,取少
许种子撒播在 1/2MS培养基表面 ,待种子萌
发成幼苗。选择苗高约 0.5cm, 2片真叶 ,
0 ~ 2条短根的幼苗 ,作为供试材料。
1.2 方法
1.2.1 基本培养基试验:采用 1/2MS、MS、
B5、KC等 4种为基本培养基。分别添加
NAA0.5mg/L、20%马铃薯提取液 、2%蔗糖
和 0.7%琼脂粉 , pH5.8。
1.2.2 不同生长素及浓度试验:分别添加
IAA、IBA、NAA等 3种生长素 , 浓度分别为
0.5、1.0、2.0、4.0 mg/L,以不加为对照。
1.2.3 天然添加物及浓度试验:马铃薯提取
液 10%、 20%、30%;香蕉 10%、20%、30%。
以不加为对照。
1.2.4 培养基酸碱度试验:pH分别为 4.5、
5.0、5.5、6.0共 4个处理。
上述试验的基本培养基为 1 /2MS+
NAA0.5mg/L+20%马铃薯提取液 +2%蔗
糖 +0.7%琼脂粉 , pH5.8。除特别指出外。
培养温度(25±2)℃,每天光照 12h,光照强
度 1 500 ~ 2 000lx。培养 110d后 ,各处理随
机抽取 5瓶对试管苗进行生长状况的测定 。
2 结果与分析
2.1 不同基本培养基对试管苗生长的影响
幼苗在 4种培养基上生长情况见表 1。在 KC培养基上幼苗生长良好 ,苗高 ,叶色浓绿 ,根系发达 ,且长度较
均匀;其次为 B5和 1/2MS培养基。在 MS培养基上植株长势最差 ,产生斑状病叶和死亡 ,根系较短细弱 。
2.2 不同生长激素及浓度对试管苗生长的影响
适宜的生长素及浓度有利于试管苗的生长(表 2)。添加 NAA和 IBA的培养基 ,试管苗长势均比不加生长素
的较好 ,其中添加 NAA2.0mg/L的培养基 ,苗高大 ,茎粗 ,叶色浓绿 ,根系发达且长度较均匀 ,试管苗的综合素质
好;其它处理的则根细 ,长短不整齐。当处理浓度达到 NAA4.0mg/L时 ,根生长不正常 ,变黑。
表 4 pH值对试管苗生长的影响
pH 苗高(cm)
茎粗
(cm)
叶数
(片)
根数
(条)
根长
(cm) 叶色
4.5 1.13 0.18 5.25 4.75 5.08 绿
5.0 1.18 0.20 5.45 4.60 5.89 绿
5.5 1.35 0.20 5.35 4.60 5.73 浓绿
6.0 1.28 0.22 5.55 4.10 5.91 绿
2.3 不同天然添加物及浓度对试管苗生长的影响
试验结果表明(见表 3),添加香蕉和马铃薯提取液对
试管苗均有促进作用 。香蕉比马铃薯提取液更有利于培养
优质的试管苗 ,如添加 20%和 30%香蕉的培养基上 ,苗较
高 ,茎粗 ,叶色浓绿 ,分枝多 ,根系发达且根上发生侧根 ,长
度较整齐 ,试管苗长势明显优于其它处理 。从植株的综合
长势及降低成本考虑 ,以添加 20%香蕉较好 。(下转第 44页)
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3.4 化感物质所产生的自毒作用可能干扰了生长素类物质的合成 ,使根 、茎细胞的伸长受到抑制 ,但关于化感物
质影响激素代谢的作用机制 ,目前尚无明确结论;或者是化感物质抑制了对营养物质的吸收和利用 。POD是细
胞保护系统的主要酶之一 ,对多种逆境都比较敏感 ,被认为在植物抵抗病原菌侵入中起重要作用 [ 9] 。本试验 “重
茬 ”幼苗呈显著下降趋势与前人研究结果有所不同 [ 10] ,其原因有待进一步研究 。 “重茬”幼苗电导率的增加意味
着根系将养分离子向土壤中渗漏显著增加 ,土壤中的化感物质 、病原物质更容易进入根细胞 ,危害根系;“重茬 ”
幼苗 TTC活力的降低标志根系的生长和代谢受到明显抑制 ,从而影响根系对养分的吸收。
3.5 为了避免有毒物质的积累 ,防止自毒作用 ,可以通过调整耕作制度 ,采用轮作 ,避免单一作物的连年种植。
只要时间足够 ,残留于土壤中的有毒物质可以挥发 、分解或被土壤吸附固定 ,而使浓度降低到临界浓度之下 ,降低
有毒物质对作物产生毒害作用 。
参考文献
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10 吴凤芝 , 黄彩红.酚酸类物质对黄瓜幼苗生长及保护酶活性的影响.中国农业科学 , 2002, 35, (7):821 ~ 825.
(上接第 22页)
2.4 pH值对试管苗生长的影响
培养基的酸碱度在 pH值为 5.0 ~ 6.0对试管苗的生长影响不大(表 4)。但在 pH值为 5.5 ~ 6.0时 ,试管苗
的根系较粗壮 ,且长有较多假根毛;pH值为 5.5时 ,苗较高 ,叶色浓绿 。
3 小结
环草石斛的果实为蒴果 ,每个蒴果有几万粒种子 ,但种子极小 ,呈黄色粉末状 ,仅有种胚 ,无胚乳 ,在自然条件
下很难萌发成苗 。通常以分株繁殖 ,但繁殖系数低 。我们利用成熟的种子无菌播种在适宜的培养基上 ,并在一定
的温 、光条件下培养 ,种子萌发率达 90%以上 ,再用种子萌发产生的原球茎增殖 、分化成苗 ,繁殖系数可以提高若
干倍 ,但种子萌发成苗的生长期较长 ,苗较细弱 ,要把试管繁殖用于实际生产 ,培育试管壮苗是保证移栽成活率的
重要因素。本项研究结果表明 ,应用于实际生产时 ,可以采用 KC或 1/2MS或 B5做基本培养基 ,另外添加
2mg/LNAA和 20%香蕉 ,培养基的 pH值调整为 5.5左右时有利于培养健壮 、高大的优质组培苗 。
参考文献
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