全 文 : [收稿日期] 2003-12-10
[基金项目] 贵州省中药现代化科技产业研究开发项目《环草石斛组培苗工厂化生产技术研究》(03-45)
[作者简介] 毛秀华(1962-),女 ,实验师 ,从事教学及植物组织培养研究。
[文章编号] 1001-3601(2004)03-0083-0048-02
环草石斛种子萌发培养的研究
毛秀华1 , 金家兴1 , 刘作易2 , 毛堂芬2
(1.吉仁堂药业公司 , 贵州 兴义 562400;2.贵州省农业科学院 , 贵阳 550006)
[ 摘 要] 研究结果表明:环草石斛成熟种子播种在培养基上 ,无论在光照或黑暗条件下 , 种胚均能萌发产生原球茎 ,既可
直接成苗 ,又能继续增殖 , 诱导产生完整植株。种胚萌发的适宜培养基为 MS+NAA 0.2mg/L+6-BA 0.2mg/L;原球茎增殖适
宜的培养基为MS+NAA 0.5mg/L+6-BA 0.2mg/ L;试管苗壮苗培养基为 MS+NAA 1mg/ L+6-BA 0.5mg/L。[ 关键词] 环草石斛;种子;原球茎;种胚苗[ 中图分类号] S667.3 [ 文献标识码] A
Study on Germinating of Seeds of Dendrobium loddigesii Rolfe
MAO Xiu-hua1 , JIN Jia-xing1 , LIU Zuo-yi2 , MAO Tang-fen2
(1.Jiren Tang Pharmaceutical Co.Xingyi , Guizhou 562400;2.Guizhou Academy of Agricultural Sciences , Guiyang 550006 , China)
Abstract:The results in this study showed that in dark or light the mature seeds of Dendrobium loddigesii Rolfe could germinate growing
into seedlings or dedifferentiating into protocorm on the medium.The protocorm could be cut into a few parts , each of which could be differen-
tiated into plantlet.The medium MS+NAA 0.2mg/ L+6-BA 0.2mg/ L was adapted for seeds germinating , MS+NAA 0.5mg/ L+6-BA 0.
2mg/ L for protocorm , MS+NAA1mg/L+6-BA 0.5mg/ L for seedling strengthening.
Key words:Dendrobium loddigesii Rolfe;seed;protocorm;seedling
环草石斛 Dendrobium loddigesii Rolfe ,别名美花
石斛 、粉花石斛 、小黄草等 ,是我国常用中药材植物 ,
也是传统的名贵中药 ,属国家药典收藏品种 ,其化学
成分主要含有石斛宁定 、石斛宁 、石斛酚[ 1] ,除此之
外 ,还含有 moscatilin 、moscatin 、gigantol和十八碳二烯
酸单甘油脂 ,具有滋阴清热 、生津益胃 、止咳润肺 、抗
血小板聚集之功效[ 2] 。近年来 ,国内外药学研究者
对石斛化学和药理的深入研究还发现其具有更为重
要的药用价值[ 3] 。因此 ,开发应用前景广阔 。环草
石斛主要分布于贵州 、广东 、广西 、云南等省区 ,其中
以贵州省兴义市为主产区 。历史上因其资源丰富 ,
当地行政区划以黄草命名为“黄草坝” ,而今是贵州
省兴义市的中心城镇———黄草坝镇 。多年来 ,由于
当地缺乏资源保护的有效措施 ,地方外贸的出口和
人为乱采滥挖及生态环境的破坏 ,环草石斛几乎灭
绝。上世纪80年代初期 ,国家为了这一资源得到有
效保护 ,将环草石斛列入三级濒危药用植物加以保
护[ 4] 。尽管如此 ,其资源仍受到严重破坏 ,致使国内
药用石斛长期无法满足需求。近年来 ,国家大力提
倡对石斛资源的保护与抚育开发 ,如上海 、浙江 、云
南等地的有关科研单位及公司用组织培养技术对个
别品种(如铁皮石斛)快速繁殖试管苗方法的研究已
有较成熟的技术。但由于品种的个性差异 ,以及分
布环境和生长环境的显著特点 ,导致环草石斛的内
在质量与其他品种有明显的差异。因此 ,为保护物
种的繁衍 ,有效地利用和开发这一珍稀名贵药材 ,本
试验以主产于贵州省黔西南州的天然药用环草石斛
为材料 ,在总结已有快速繁殖的基础上 ,采用组织培
养技术 ,通过环草石斛种胚培养 ,探讨了适用于组培
快繁的培养基。
1 材料与方法
1.1 试验材料
环草石斛种子 ,采自贵州省黔西南州野外的自
然授粉结实 10个月左右成熟未裂开的蒴果。
1.2 试验方法
1.2.1 材料消毒 把取来的成熟未裂开的蒴果先
用 75%的酒精表面消毒 30s ,再用 0.1%的升汞消毒
10min ,无菌水冲洗 5 ~ 6次 ,备用 。
1.2.2 接种和培养 将处理好的蒴果在无菌操作
下 ,用消毒过的手术刀 ,将蒴果剖成两半 ,用镊子将
种子剥入种胚诱导培养基中 ,播种后稍加摇动 ,使种
子散布均匀 ,立即盖上瓶盖 ,放在培养室进行培养。
培养条件:温度 25 ~ 28℃,光照 14h/d ,黑暗 10 h/d ,
光照强度2 000 ~ 2500Lx 。
1.2.3 不同激素处理原球茎 以 MS 为基本培养
基 ,设置 5个不同激素的组合 ,附加蔗糖 3%,活性
炭 800mg/L(表1)。将 1 cm 左右大的原球茎切割成
0.2cm左右的小块 ,分别接种于以上 5个不同激素
配比的培养基中 ,每个培养瓶中接 5块 ,培养 30d。
培养条件与 1.2.2相同 。
贵州农业科学 2004 , 32(3):48 ~ 49 Guizhou Agricultural Sciences
表 1 不同激素处理的 MS培养基(30d)
处 理 激 素 组 合
NAA(mg/ L) 6-BA(mg/ L)
1 0.5 -
2 - 1
3 0.5 0.2
4 0.2 2.0
5 0.1 0.5
2 结果与分析
2.1 光照条件对种胚培养的影响
取成熟的种子播种在种胚诱导培养基上 ,分别
进行光培养和暗培养 , 30d后 ,种胚开始膨大 ,逐渐
萌发形成绿色原球茎 ,约 60 d后 ,一部分从原球茎顶
端产生叶原基突起 ,逐渐发育成幼叶 ,最后形成完整
植株(见封三图片Ⅱ);另一部分原球茎继续长大 、分
化 ,这些原球茎可长到0.8 ~ 0.9 cm ,它既可用来继
代增殖 ,又可以保存种质。种胚在光和黑暗的条件
下培养的结果见表 2。
表 2 光照对环草石斛种胚萌发及生长的影响
培养条件 种胚萌发率(%) 生长情况
光培养
96
种胚在膨大萌发过程中渐渐变成
绿色幼叶 ,小苗整齐 、粗壮
暗培养
96
种胚萌发的原球茎 , 幼叶呈淡绿
色,生长发育的小苗较弱
从表 2可看出 ,环草石斛种胚培养中 ,光照条件
对胚的萌发率影响不大 ,这可能与环草石斛生长在
亚热带地区的苔藓石岩上 ,在自然条件下种胚的萌
发依靠真菌供给营养有关 。但在组培快繁过程中 ,
明显看出原球茎苗的生长与光照有很大关系 。因
此 ,在种胚发育成原球茎及小苗时应及时给予适当
的光照 ,以满足其生长发育的需要 。
2.2 不同培养基对试管苗生长的影响
为了寻找一个适宜环草石斛试管苗生长的培养
基 ,将培养了 2个月 、苗高 0.5 cm 、具有 1 ~ 2片叶子
的小苗 ,转接到不同的培养基中 ,经过 2个月的培
养 ,其生长情况见表 3。
表 3 不同培养基对小苗生长的影响
培养基 苗高(cm) 叶片数 苗 况 根 数
B5 0.9 2~ 3 叶色绿 ,苗较弱 1~ 2
N6 1.6 3~ 4 叶色浓绿 ,苗壮 2~ 3
MS 1.7 4~ 5 叶色浓绿 ,苗壮 2~ 3
1/ 2MS 1.4 3~ 4 叶色浓绿 ,苗壮 1~ 2
从表 3 看出 ,小苗转入不同的培养基后 , 经过
15 ~ 20 d的适应 ,苗很快挺拔起来 ,这表明小苗开始
进入生长期;经过 2个月的培养 ,在 4种培养基上小
苗生长情况基本一致 ,其中以MS 培养基稍优于其
它3种 。
2.3 不同激素对小苗生长的影响
设置 5种不同浓度的激素 ,以 MS 为基本培养
基 ,附加 3%蔗糖 ,将萌发培养 2 ~ 3个月后 、苗高在
0.5 cm以上 、具有 1 ~ 2片叶子的小苗 ,转接到 5 种
培养基中 ,经过 2个月的培养 ,观察不同激素对小苗
生长的影响。
表 4 不同激素对小苗生长的影响(60d)
MS+不同激素(mg/ L) 苗高(cm) 叶片数 苗 况 根数 根长(cm)
6-BA 1
0.6
3 ~ 4
苗浓绿 、壮 ,叶宽 、中
长 、舒展
2 ~ 4
0.5
NAA 1
0.6~ 1
3 ~ 4
苗绿 、纤细 ,叶细长 、
窄 ,有少数分化
1 ~ 3
1.5
KT 0.5 0.6 ~ 0.8 2 ~ 3 苗绿 、细尖、苗小 0 ~ 2 1.0
NAA 0.5+6-BA1 0.6~ 1 3 ~ 4 苗绿 、细尖、苗小 0 ~ 2 0.4
NAA 1+6-BA 0.5
0.6~ 2
3 ~ 5
苗浓绿 、粗、壮 ,叶宽 、
长 、舒展 ,有分化 2 ~ 4 2.0
植物激素的浓度和配比对环草石斛组培苗分化
和发育起着重要的作用 。试验(表 4)表明:在基本
培养基中加入0.5 ~ 2mg/L NAA有利于根的生长和
分化 ,而 6-BA有利于叶的分化 ,KT也能促进苗的生
长 ,其中以NAA 1mg/L+6-BA 0.5mg/L最有利于环
草石斛苗的分化与生长 。
2.4 不同培养基对原球茎增殖的影响
由于种胚在MS培养基中萌发较好 ,表明 MS培
养基比较适宜于环草石斛的培养 ,故在原球茎增殖
培养基中 ,以MS 为基本培养基 ,其结果表明:(1)在
处理2中原球茎长势最好 ,色绿新鲜体积大 ,但原球
茎表面有绒毛 ,几乎没有分化 ,这对于继代繁殖保存
种质起到一定作用 。但如果超过 40d ,原球茎就停
止增长 ,极少部分有分化 ,更多的是发黄变褐干枯死
亡;在 1 、2 、4 、5 处理中 , 20 ~ 25 d开始分化 ,原球茎
增殖较少 ,到 35d左右 ,原球茎变褐死亡。(2)原球
茎在处理 3培养基中 30 ~ 35d是转接的最佳时期 ,
只有掌握好继代培养的时间 ,通过原球茎的不断增
殖方式 ,才能达到快速获得种苗的目的。同时 ,原球
茎增殖分化的小苗 ,比种胚直接形成的小苗要粗壮
得多 ,为下一步的炼苗 ,提供性状稳定 、质优健壮的
试管苗奠定了基础 。
3 结语
由于石斛种子发育不完全 ,在一般情况下不萌
发 。通过组织培养 ,使环草石斛的种胚萌发后形成
原球茎 ,再通过原球茎反复的增殖 ,这样就可用于大
量繁殖 ,这对于环草石斛的工厂化生产和解决目前
中药市场环草石斛严重的缺种苗现状十分有利 ,具
有广阔的应用前景 。
[ 参 考 文 献]
[ 1] 邓朝义 ,聂建平 ,等.科技进步与西部优势产业发展[ M] .成
都:四川科学技术出版社 , 2003, 447.
[ 2] 秦海林 ,张建新 ,等.环草石斛的1H-NMR指纹图谱解析[ J] .中
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[ 3] 王康正, 高文远, 等.石斛属药用植物研究进展[ J] .中草药 ,
1997 ,28(4):633.
[ 4] 国家医药管理局.国家重点保护野生药材物种名录[M] .1987 ,
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[ 5] 徐 红 ,刘 峻 ,等.鼓槌石斛组织培养研究[ J] .中国中药杂
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(责任编辑:黄贵平)
·49· 第 3期 毛秀华 等 环草石斛种子萌发培养的研究