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湖北麦冬茎尖离体培养技术研究
作者:何家涛, 赵劲松, 别运清, 瞿宏杰

《时珍国医国药》 2006年 第6期

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       【关键词】  湖北麦冬;,,,茎尖;,,,离体培养
       摘要:目的探讨湖北麦冬种质改良的途径。方法利用茎尖分生组织离体培养技术再生植株。结果茎尖外植体愈伤组织诱导,不定芽分化与增殖的适宜培养基为MS+BA(1.0~2.0)mg/L+IBA(0.1~0.3)mg/L;生根适宜培养基为1/2MS+NAA0.1或IBA0.1~0.3或IAA0.3。结论初步试验湖北麦冬茎尖再生植株生产性状优于当地品种。
       关键词:湖北麦冬;   茎尖;   离体培养
       The Technological Research on in vitro Culture from Stem Tip of Liriope spicata var.prolifera Y.T.Ma
       HE Jia-tao, ZHAO Jin-song , BIE Yun-qing , QU Hong-jie  
       (Department of Biolgical Engineering,Vocational and Technology College,Xiangfan 441021, China)
       Abstract:ObjectiveTo explore the way to improve the germplasm of Liriope spicata var. prolifera Y.T.Ma.MethodsMake use of stem tip meristem tissue in vitro culture technology to regenerate plant.ResultsThe suitable culture medium of step tip explant caclus tissues abductian and indefinite pud differentiation and mutiplication is MS+BA 1.0~2.0+IBA 0.1~0.3, the suitable culture medium of radication is 1/2MS+NAA 0.1 or IBA 0.1~0.3 or IAA0.3.ConclusionExperiment shows that the produce character of lirlope spicata var. prolifera Y.T.Ma regeneration plant initial is better than local variety.
       Key words:Liriope spicata var.prolifera Y.T.Ma;   Stem tip;   In vitro culture
   
  湖北麦冬(Liriope spicata var.prolifera Y.T.Ma)属百合科山麦冬属植物,为《中国药典》(1995年版)新增品种山麦冬的原植物。其块根与麦冬块根有相似的化学成分与药理活性[1]。湖北麦冬含多种甾皂苷。此外,还含有71%的单糖类和寡糖类,具有养阴生津、润肺补心、除烦安神等功效[2]。湖北襄樊市为湖北麦冬主产区,种植面积现已发展到3 000 ha,成为全国麦冬三大生产基地之一,但在其主栽区湖北襄樊市欧庙镇,湖北麦冬长期单一采用无性分株方式繁殖,导致湖北麦冬种质退化;品质与单产呈逐年下降趋势。为此,湖北省科技厅在2001年立项的科技攻关项目《湖北麦冬规范化种植与示范基地建设》中,将湖北麦冬种质改良列为重要的研究内容之一。本试验利用茎尖离体培养技术成功地建立了湖北麦冬无性繁殖系,为进一步利用生物技术改良湖北麦冬种质奠定了一定基础,具重要现实意义。
         1  材料与方法
       1.1  材料于20010506,取湖北麦冬植株,去根、剥离叶片,只留包裹茎尖的嫩叶回实验室。材料取自湖北襄樊市欧庙镇湖北麦冬大田。
       1.2  方法
       1.2.1  茎尖表面灭菌将嫩叶包裹的茎尖用饱和洗涤液浸泡5~10 min,用自来水冲洗5~10 min,除去表面污物,然后在超净台上用70%酒精浸泡20~30 s,无菌水冲洗1次,再用0.1%HgCl2浸泡6~7 min,最后用无菌水冲洗4~5次,1~2 min/次,滤干水分以备接种。
       1.2.2  茎尖剥离在超净台上,将已表面灭菌的芽放在有无菌纸的培养皿中,在一台带光源的解剖镜下,一手用镊子将芽固定于视野中,一手用解剖针将幼叶与叶原基剥离,至出现裸露生长点,用锋利的长柄刀片将茎尖(0.2~0.3 mm)切下,可带1~2叶原基或不带叶原基,然后及时用解剖针将切下的茎尖接种于分化培养基上。
       1.2.3  培养基及培养条件以MS为基本培养基,附加两种不同浓度水平的外源激素6-BA(0.1,0.5,1.0,2.0,3.0)和IBA(0.05,0.1,0.3,0.5),共20个不同浓度水平的组合进行愈伤组织的诱导培养,并用上述双因子组合共4个处理进行不定芽诱导和增殖培养;以1/2MS(MS中矿质元素减半)为基本培养基,附加激素NAA(0.1,0.3,0.6)、(0.1,0.3,0.6)和IAA(0.1,0.3,0.6),并以1/2MS为对照,共10个处理进行不定根分化培养。以上培养基中均附加3%蔗糖、0.68%琼脂、pH值5.8~6.2.。培养条件:温度:(23±1)℃,光照1 500-2 000LX,光照时间:12~14 h/d。
         2  结果与分析
       2.1  两种激素不同水平组合对茎尖外植体愈伤组织形成的影响茎尖接种于上述愈伤分化培养基中,培养15~20 d,部分培养基上的茎尖有明显膨大,30~35 d形成愈伤组织块,初期为白色,后转为淡黄绿色,40~45 d后出现少量绿色颗粒状物。试验表明:在不同激素水平组合的培养基中,愈伤组织启动、生长与分化具明显差异(见表1)。最早启动分化愈伤组织的培养基为MS+BA1.0~2.0+IBA0.1~0.3,而且愈伤组织分化率在40%以上,愈伤组织生长速度快,结构致密,分化能力强,说明6-BA1.0~2.0与IBA0.1~0.3水平范围组合诱导愈伤效果好;在BA0.1~0.5水平范围内,愈伤分化启动慢、分化率较低,愈伤组织块小;在BA>2水平时,愈伤分化率亦较高,但结构稀疏。不定芽分化能力呈下降趋势。表1  两种激素不同水平组合对湖北麦冬茎尖外植物分化愈伤组织的影响(略)
       表中数据为外植物培养50 d的平均值;表中愈伤组织诱导率=已分化愈伤组织茎尖数/接种茎尖总数×100
       2.2  两种激素不同水平组合对不定芽分化与增殖的影响将分化的愈伤组织切成3 mm小方块接种于愈伤分化率大于40%的两种激素不同水平组合的培养基中进行不定芽分化与增殖培养。接种7~10 d后,愈伤组织上绿色颗粒状物变为绿色芽点,芽点不断增大,培养35 d后,统计增殖系数并考察不定芽生长情况(见表2)。表2  两种激素不同水平组合对湖北麦冬不定芽分化与增殖系数及生长的影响(略)
       实验结果表明:从增殖系数、试管苗的质量等方面综全评判,适宜增殖的培养为MS+6-BA1.0~2.0+IBA0.1~0.3,增殖系数可达11.4~13.5。以MS+BA2.0+IBA0.1效果最佳。
       2.3  不同激素种类与水平对不定根分化的影响将带3~4叶的不定芽切成单芽,接种于诱导生根培养基中。每处理接种20瓶,每瓶接5株。培养5~7 d,部分培养基上芽基部形成根源基突起,连续培养25 d后,随机统计生根率与根的生长情况(见表3)。试验结果表明:在1/2MS中附加NAA 0.1或IBA0.1~0.3或IAA 0.3中,生根率可达96%以上,根生长健壮。表3  不同激素种类与水平对湖北麦冬不定芽分化的影响激素种类与水平(略)
       2.4  试管苗驯化与移栽将4~5叶生根试管苗根上的培养基洗净,用800~1 000倍百菌清浸泡基部1~2 min,植于珍珠岩∶蛭石∶腐叶土=1∶1∶1的基质中,移至苗室内,保持适宜温、湿度,调节光照强度,其驯苗成活率可达97%以上。
         3  小结
       湖北地道药材湖北麦冬在医药保健方面具广泛用途,年产量占全国麦冬总产量的50%以上。但在其主产区,湖北麦冬种质改良问题长期不受重视,造成其单产量与品质逐年呈下降趋势。利用茎尖离体培养技术再生植株,是对湖北麦冬进行提纯复壮、种质改良的有效途径,亦为进一步利用细胞工程、基因工程等生物技术对湖北麦冬种质改良奠定了基础。
       本实验研究结果表明:湖北麦冬以茎尖为外植体,愈伤组织诱导与不定芽分化增殖的适宜培养基为MS+6-BA1.0~2.0+IBA0.1~0.3,愈伤分化率在40%以上,增殖系数达11.4~13.5,试管苗的质量好;不定根诱导适宜培养基为1/2MS附加NAA0.1或IBA0.1~0.3或IAA0.3,25 d内生根率达96%以上,根长势旺、健壮。在珍珠岩∶蛭石∶腐叶土=1∶1∶1基质中过渡炼苗,成活率可达97%以上。
关于湖北麦冬茎尖再生植株的生产性状,初步试验其单产量较当地农家品种高,成熟期提早,但有待进一步试验验证。
       参考文献
       [1]余伯阳,徐国钧,徐珞珊,等.中药麦冬的资源利用研究[J].中草药,1995,26(4):205.
       [2]中华人民共和国卫生部药典委员会.中国药典[S].广州:广东科技出版社,1995:19.
       [3]杨乃博.沿阶草叶片愈伤组织的诱导及其植株再生[J].植物生理通讯,1992,28(5):365.
       [4]别运清,丁芹,瞿宏杰,等.麦冬的组织培养与快速繁殖[J].农村经济与科技,2001,12(4):23.
       基金项目:湖北麦冬规范化种植物技术研究与示范基地建设资助项目[文号:鄂科发社字(2001)219号]
       作者简介:何家涛(1965),男(汉族),湖北宜城人,现任襄樊职业技术学院副教授,主要从事生物技术教学、研究与应用技术推广.
       (襄樊职业技术学院,湖北 襄樊  441021)

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