重楼组织培养和快繁体系的建立

2017-04-04 08:51徐梅珍毕云慧王文艳闫怡新王德富
山西农业科学 2017年9期
关键词:重楼壮苗根茎

徐梅珍,毕云慧,王文艳,刘 旋,闫怡新,王德富

(山西农业大学生命科学学院,山西太谷030801)

重楼组织培养和快繁体系的建立

徐梅珍,毕云慧,王文艳,刘 旋,闫怡新,王德富

(山西农业大学生命科学学院,山西太谷030801)

通过对重楼的不同外植体进行组织培养,筛选出最佳外植体、外植体壮苗和生根的最佳培养基配方,以期建立重楼的组织培养快繁体系。结果表明,进行重楼组织快繁的最佳外植体是幼苗;最佳壮苗和生根培养基为MS+1.25 mg/L 6-BA+0.25 mg/L NAA+0.8%琼脂+3%蔗糖。通过该研究可达到重楼组织的快速繁殖,缓解重楼中药材市场紧缺的问题。

重楼;组织培养;快繁

重楼(Rhizoma paridis)是名贵中药材之一,为百合科植物华重楼(七叶一枝花,Paris polyphylla Smith var.chinensis(Franch.)Hara)和滇重楼(P. polyphylla Smith var.yunnanensis(Franch.)Hand-Mazz)的干燥根茎[1-3]。现代药理研究表明,重楼具有抗肿瘤[4]、止血[5]、止咳平喘、抗菌[5]、抗病毒[5]、避孕[6]、消炎[7]、镇痛等作用,常用于毒蛇咬伤、乳腺炎、肝癌、胃癌和白血病等病的治疗,是云南白药、宫血宁、热毒清等[8-9]重要中成药的主要成分,用途极为广泛。目前,重楼以野生资源为主,资源有限,而且野生重楼生长周期长(从发芽到药用一般需要5 a以上),繁殖速度较慢,再加上人们掠夺式的采挖,致使种苗资源严重匮乏,导致市场供需严重失调,直接影响到以重楼为主要原料的中药产业的发展[10-11]。

李强等[12]的研究结果表明,重楼属3种植物的花粉活力呈现出先上升后下降,再小幅上升,然后下降至零的变化规律,这为其有性繁殖积累了资料,但是操作起来难度较大。罗明华[13]用完整或带顶芽的根茎繁殖重楼幼苗,成活率高且生长快,表明带顶端分生组织的根茎是重楼无性繁殖很好的外植体材料。但至今对重楼的组织培养方面尚未取得令人满意的结果。

本试验以华重楼为材料,通过对重楼不同器官进行无性繁殖研究,筛选出最佳外植体和最佳的壮苗和生根培养基配方,以期建立重楼的组织培养快繁体系,加快重楼种苗的繁育速度,为人工栽培重楼提供优良种苗,解决重楼供不应求的难题。

1 材料和方法

1.1 试验材料

2015年5月在山西省吕梁市庞泉沟采集生长旺盛、无病虫害的重楼根茎和叶,用自来水冲洗干净备用;幼苗由山西农业大学生命科学学院实验室提供。

1.2 试验方法

1.2.1 试验条件 以MS培养基+0.8%琼脂+3%蔗糖为基本培养基,通过改变不同激素的种类和浓度形成不同的诱导培养基配方,光照时间为12 h,光照强度为2 500 lx,培养温度为(25±2)℃。

1.2.2 外植体的消毒 将采集的试验材料先用自来水和肥皂水清洗,最后用蒸馏水洗3次,接着在无菌操作工作台内用70%酒精消毒20 s,再用无菌蒸馏水清洗3次,然后用NaClO(20%)+吐温(<0.1%)灭菌10 min,最后用无菌蒸馏水清洗至少5次,以备接种。

1.2.3 幼苗的获取 针对重楼种子发芽率低的情况,通过看护培养的方法获得幼苗。具体方法:将一张1 cm左右的无菌滤纸放到一块1 cm大的三七愈伤组织上,再把消过毒的重楼种子放在滤纸上,待发芽后再生长一段时间,将生长旺盛的幼苗转移到壮苗及生根培养基上培养。

1.2.4 最佳外植体筛选 分别以重楼的叶片、根茎[14-15]和幼苗为外植体,MS培养基+0.8%琼脂+3%蔗糖为基本培养基,加入1.5 mg/L 6-BA,再加入质量浓度分别为0.5,1.0,1.5 mg/L的NAA。将叶片切成1 cm左右的正方形,根茎切成0.5 cm左右的小段,幼苗稍做处理后,分别接入培养基中进行培养。每种外植体于不同培养基中分别接种10瓶,每瓶3个叶片或根茎或幼苗,培养一段时间后观察并记录生长情况。

1.2.5 壮苗及生根培养基的筛选 以MS培养基+0.8%琼脂+3%蔗糖为基本培养基,加入不同质量浓度的6-BA和NAA。其中,6-BA设置1.0,1.25,1.5 mg/L等3个浓度,NAA设置0.10,0.25,0.40 mg/L等3个浓度。选择长势较好的幼苗进行壮苗及生根,每个浓度做10瓶,每瓶插1~2株。接种后置于光照培养室中,观察并记录生长情况。

2 结果与分析

2.1 筛选最佳外植体

重楼的不同外植体在不同培养基中培养一段时间后,观察不同质量浓度激素下不同外植体的生长情况。由表1可知,重楼组织培养快繁最佳外植体是幼苗,6-BA和NAA的质量浓度比例对幼苗的生长状况影响较大,当6-BA和NAA的比值相对较大时,幼苗生长速度较快,生长状态较好。幼苗的生长情况如图1-a所示。

表1 不同培养基对不同外植体芽苗的诱导效果

2.2 重楼生根及壮苗培养基的筛选

表2 不同培养基对重楼生根及壮苗的诱导结果

由表2可知,当6-BA质量浓度为1.25 mg/L,NAA质量浓度为0.25 mg/L时,这个激素配比对生根及壮苗影响较大,效果最明显,平均株高达4.3 cm。由此可以得出,促进重楼生根及壮苗的最佳培养基为MS+1.25 mg/L 6-BA+0.25 mg/L NAA+0.8%琼脂+3%蔗糖。生根情况如图1-b所示,壮苗情况如图1-c所示。

3 讨论与结论

本研究为解决重楼中药材市场紧缺的问题,选用植物离体快速繁殖的方法,能在短时间内获得遗传性一致的大量再生植株,不受季节和气候的影响,周年繁殖,生长速度快,效率高,其培养条件可控制性强,管理方便,利于自动化控制,并且占用空间小,操作简单、方便[16-18]。

重楼的种类多,但是主要为野生资源,近年生活环境的破坏和过度采挖,导致重楼原材料稀缺。将重楼种子运用看护培养的方法得到幼苗。选用看护培养,简单易行,能明显打破种子的休眠期,促进种子发芽,缩短重楼种子萌发的时间,为试验提供幼苗材料,克服试验材料短缺的不足。

通过上述试验研究发现,重楼的根茎和叶片生长缓慢,并且没有明显生根和发芽的变化,而重楼的幼苗生长迅速,是组织快繁的最佳原材料,且得到最佳的壮苗及生根培养基是MS+1.25 mg/L 6-BA+0.25 mg/L NAA+0.8%琼脂+3%蔗糖。幼苗在该培养基上植株生长旺盛,满足大量快繁的要求,可为重楼的人工栽培提供优质的种苗。

[1]李恒.重楼属植物[M].北京:科学出版社,1998.

[2]中国医学科学院药物研究所.中药志[M].北京:人民卫生出版社,1982.

[3]国家药典委员会.中国药典一部 [M].北京:化学工业出版社,2010:243.

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[18]李群,葛方兰,王丽,等.重楼属植物初代培养过程中无菌培养物的建立[J].四川师范大学学报,2003,26(6):624-626.

Establishment of Tissue Culture and Rapid Propagation System of Rhizoma paridis

XUMeizhen,BIYunhui,WANGWenyan,LIUXuan,YANYixin,WANGDefu
(College ofLife Science,ShanxiAgriculturalUniversity,Taigu 030801,China)

Through the Rhizoma paridis the tissue culture of different explant,the paper chose the best explant,the seeding and rootthe bestculture medium formulh,to establish oftissue culture and rapid propagation system of Rhizoma paridis.The results showed thatthe optimalexplantwas seeding,the bestseedling and rooting medium was MS+1.25 mg/L 6-BA+0.25 mg/L NAA+0.8%ager+ 3%sugar.Through these studies to Rhizoma paridis building tissue rapid propagation,the shortage ofChinese herbalmedicine marketof Rhizoma paridis problems was relieved.

Rhizoma paridis;tissue culture;rapid propagation

R282.71

:A

:1002-2481(2017)09-1412-03

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.09.05

2017-05-03

山西省普通高等学校大学生创新创业训练项目(2015084)

徐梅珍(1994-),女,山西垣曲人,在读本科,研究方向:中药资源与开发。王德富为通信作者。

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