土党参茎段的愈伤组织诱导与植株再生

2017-09-03 10:26戚甫友范伟军梁韩枝吴永清许炳强
浙江农业学报 2017年8期
关键词:茎段生根分化

戚甫友,范伟军,胡 秀,梁韩枝,吴永清,许炳强

(1.广州普邦园林股份有限公司,广东 广州 510600; 2.台山市红岭种子园,广东 台山529223; 3.仲恺农业工程学院 园艺园林学院,广东 广州510225; 4.中国科学院 华南植物园,广东 广州510650)

土党参茎段的愈伤组织诱导与植株再生

戚甫友1,范伟军2,胡 秀3,*,梁韩枝3,吴永清3,许炳强4

(1.广州普邦园林股份有限公司,广东 广州 510600; 2.台山市红岭种子园,广东 台山529223; 3.仲恺农业工程学院 园艺园林学院,广东 广州510225; 4.中国科学院 华南植物园,广东 广州510650)

为了建立土党参愈伤组织途径的高效再生体系,以无菌苗的带芽茎段为外植体,接种于含有不同植物激素的MS培养基中,探讨不同植物激素对愈伤组织诱导、再分化出芽以及生根的影响。结果表明:在不同处理中可获得2种类型的愈伤组织,黄色致密愈伤(类型Ⅰ)和杂夹有少量白色球形体细胞胚的黄色疏松愈伤(类型Ⅱ),细胞分裂素主导着愈伤组织类型的形成。米黄色致密状胚性愈伤(类型Ⅰ)的适宜配方为MS+1.0 mg·L-12,4-D+1.0 mg·L-16-BA+0.5 mg·L-1NAA,米黄色疏松愈伤组织(类型Ⅱ)的适宜配方为MS+1.0 mg·L-12,4-D。致密愈伤组织在含有细胞分裂素(6-BA、KT、TDZ)的培养基上可分化出芽点进而形成不定芽块,转接到MS+0.5 mg·L-16-BA+0.5 mg·L-1GA3+0.1 mg·L-1NAA培养基后,芽伸长并增殖为丛生芽。单芽体经300 mg·L-1IBA溶液浸泡15 min 后,转接于不含任何植物激素的MS培养基上,生根率为100%;将生根良好的植株移栽到泥炭土、蛭石、珍珠岩体积比1∶1∶1的基质中培养30 d,成活率为73.3%。通过愈伤组织途径建立了土党参的高效再生体系,为种苗繁育、多倍体育种、转基因操作和细胞突变育种提供了技术基础。

土党参;愈伤组织;丛生芽;生根率;成活率

土党参(CampanumoeajavanicaB1.),又名金钱豹,为桔梗科(Campanulaceae)金钱豹属(Campanumoea)多年生缠绕草本,分布于贵州、四川、云南、广东和广西等地的山地、林缘、疏林下、灌木丛及溪谷等较阴湿的地方[1]。土党参根部提取物含有金钱豹苷、党参苷、黄酮、苯丙素苷、甾类等化学成分,具抗癌、提高免疫、抗血管生成、抗疲劳、抗氧化和提高耐缺氧能力[2-14],土党参多糖与氯化铁配合而成的铁配合物还可作为新型的补铁剂[15]。土党参不但具有较高的药用价值,同时也是传统的食疗材料。我国民间取其晒干的根用于炖鸡、炖瘦肉等,不但味道鲜美而且具有补气、止血、通乳等作用[16]。近年来,土党参作为新兴的食疗营养保健品深受我国以及东南亚国家人民的青睐,国内外市场对其需求量呈增长趋势。由于具有良好的耐阴性,在林下种植可大大地节省土地资源,在林下经济的发展中前景广阔。目前,国内外对土党参繁殖方面的研究较少,主要集中于播种繁殖和丛芽途径的离体繁殖[17],没有以愈伤组织或体细胞胚发生途径进行植株再生的报道。愈伤组织或体细胞胚再生途径可在短时间内高效地获得再生植株,再生植株大部分是由单细胞或少量几个细胞起源,可在细胞水平上研究细胞的分化和胚胎的形成以及用于转基因研究。另外,体细胞胚还可以制成人工种子。基于此,本研究采用不同种类及浓度的植物激素,以无菌苗的带芽茎段为材料,建立土党参愈伤组织再生体系,为土党参的种苗繁育、多倍体育种、转基因操作和细胞突变育种等奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料

土党参成熟果实,于2016年7~8月采集于中国科学院华南植物园高山极地植物温室区。

1.2 试验方法

1.2.1 培养基及培养条件

基本培养基为Murashige and Skoog (MS)[18],培养基配方:蔗糖30 g·L-1,琼脂7 g·L-1,以及不同种类和浓度的植物激素,pH 5.8。培养基在121 ℃、104 kPa条件下灭菌20 min。接种后置于温度(25±1)℃,12 h/12 h(L/D)条件下,在无菌培养室内培养(如无特别说明,以下培养条件均与此相同)。

1.2.2 无菌体系的建立

将土党参果实在流水下冲洗1.5 h,置于超净工作台上晾干表面水分,75%乙醇溶液浸泡1 min,无菌水冲洗1次,滤纸吸干,在0.1%升汞溶液中浸泡15 min,期间不断搅拌,无菌水漂洗6次,晾干表面水分。在无菌滤纸上用无菌镊子和刀片剥开果皮,取种子接种于不含任何植株激素的MS培养基上。种子在20 d左右开始萌发,40 d长成高4~6 cm,带2~3个节的幼苗。

1.2.3 愈伤组织诱导

切取无菌苗带芽茎段(长约1 cm),横放于含有不同浓度2, 4-D(0.5、1.0、2.0 mg·L-1)、6-BA(0、1.0 mg·L-1)、NAA(0、0.5 mg·L-1)和TDZ(0、0.1 mg·L-1)及其组合的MS培养基上,在光照下培养,试验设计见表1。为探讨光照条件对愈伤组织诱导的影响,将部分带芽茎段接种于含1.0 mg·L-12,4-D的MS培养基,置于黑暗下培养。每个处理接种45个茎段,试验重复3次。培养30 d后观察愈伤组织生长情况,并统计愈伤组织诱导率,愈伤组织诱导率=(产生愈伤组织的茎段数量/接种数)×100%。

1.2.4 愈伤组织再分化出芽

将诱导出的愈伤组织块切为1 cm × 1 cm大小,转接至含有不同浓度的6-BA(0、0.5、1.0 mg·L-1)、NAA(0、0.01、0.1 mg·L-1)、TDZ(0、0.01、0.1 mg·L-1)及其组合的培养基上,30 d后观察记录愈伤组织再分化出芽情况并统计出芽诱导率与平均芽数,出芽率=出芽的愈伤组织块数/接种数)×100%;平均出芽数=芽总数/接种时愈伤组织块数。每个处理接种45个茎段,试验重复3次。

1.2.5 芽的伸长与扩繁

切取相同大小(2 cm × 2 cm)的不定芽块转接于含有不同浓度6-BA(0、0.1、0.5、1.0 mg·L-1)、NAA(0、0.1、0.5 mg·L-1)、KT(0、0.5 mg·L-1)、TDZ(0、0.1、0.3、0.5 mg·L-1)、GA3(0、0.5、2.0 mg·L-1)及其组合的MS培养基上,30 d后观察记录生长情况,并统计芽伸长率、平均芽伸长数与芽增殖率。芽伸长率=(长于0.5 cm的不定芽块数/接种时的总不定芽块数)×100%;平均芽伸长数=长度大于0.5 cm的总芽体数/接种时的不定芽块数;芽增殖率=(出现增殖的芽数/接种时的芽数)×100%。每个处理接种45个茎段,试验重复3次。

1.2.6 生根培养

选取长3~4 cm、生长健壮的枝条,切离不定芽块并将切口以上长0.2~0.5 cm部分置于300 mg·L-1IBA溶液浸泡15 min,转接于不含任何植物激素的MS培养基上培养,30 d后观察记录其生长情况,并统计生根率与平均生根数。生根率=(生根数/接种数)×100%,平均生根数=总根数/生根的植株数量。每个处理接种45个茎段,试验重复3次。

1.2.7 炼苗移栽

选择生根良好的植株,去除盖子,带瓶置于自然光照条件下培养7 d后,用自来水小心冲洗根系附着的培养基,略微晾干根系表面水分,植于泥炭土、蛭石、珍珠岩体积比1∶1∶1的花盆中,浇足定根水,每天早晚用清水喷洒叶面,30 d后统计成活率。移栽成活率=(30 d后移栽成活的植株数/移栽总株数)×100%。

1.3 数据统计

采DPS 7.05软件中的Duncan新复极差法对数据进行统计分析,差异显著性水平为0.05。

2 结果与分析

2.1 激素配比及光照对土党参愈伤组织诱导的影响

培养10 d左右,茎段切口处开始膨大并形成愈伤组织。在不同激素配比下,土党参的愈伤组织诱导率呈显著性差异。在不含植物激素的培养基中不能形成愈伤组织,生长素单用以及与细胞分裂素合用均可形成愈伤组织(表1)。细胞分裂素(6-BA、TDZ)主导着愈伤组织类型的形成,在同时添加2,4-D与6-BA或TDZ的培养基上可产生米黄色致密状胚性愈伤(类型Ⅰ,图1-A),而单独添加2,4-D时则产生含有少量白色球形胚的米黄色疏松状愈伤(类型Ⅱ,图1-B)。

愈伤组织诱导率与2,4-D浓度呈正相关,2,4-D浓度越高则愈伤组织诱导率越高,最高可达86%;但当2,4-D浓度达1.0 mg·L-1以上时,差异不显著。低浓度2,4-D诱导的愈伤组织生长旺盛,分裂速度较快,高浓度的2,4-D(≥2.0 mg·L-1)诱导的愈伤生长缓慢,在培养后期甚至出现部分褐化的现象。因此,高浓度的2,4-D可在一定程度上抑制土党参愈伤组织的生长甚至对其产生了一定的毒害作用。另外,无论是在12 h光照/12 h黑暗处理还是在全黑暗处理的情况下,土党参茎段愈伤组织诱导率以及相应的生长情况并没有显著差异,可见土党参愈伤组织的形成对光照条件要求不严格。

2.2 激素配比对类型Ⅰ愈伤组织再分化出芽的影响

致密愈伤组织(类型Ⅰ)在单独含有细胞分裂素(6-BA或TDZ)或与GA3相配合的培养基上均可再分化出不同程度的芽点(图1-C),而不含任何植物激素的对照组(CK)则产生大量根并褐化死亡,推测细胞分裂素是愈伤组织再分化出芽的必要条件。虽然单独使用6-BA或TDZ均可诱导芽的分化,但是诱导再分化出芽的效果却有显著差异。TDZ诱导效果最高,TDZ浓度为0.5~1.5 mg·L-1时,出芽率和平均芽点数随着浓度的升高而增加,最高分别可达81.4%和203个。虽然分化出的芽体叶片均为卷缩,芽点均不能伸长形成正常态的嫩芽,在相同培养基上继代培养30 d后芽体依然不能伸长形成常态芽,但可使不定芽块长大并出现更多的芽点(表2)。

表1 不同植物激素及其组合对土党参茎段愈伤组织诱导的影响

Table 1 Effects of different phytohormone and their combinations on callus induction ofC.javanicafrom stem with axillary bud

植物激素Phytohormones/(mg·L-1)2,4-D6-BANAATDZ愈伤组织诱导率Callus-inducedrate/%愈伤组织类型Typeofcallus光照条件Lightcondition00000d—光培养Light0.500055c类型Ⅱ(疏松)TypeⅡ(loose)光培养Light0.51.00065bc类型Ⅰ(致密)TypeⅠ(compact)光培养Light0.51.00.5054c类型Ⅰ(致密)TypeⅠ(compact)光培养Light1.000078.7ab类型Ⅱ(疏松)TypeⅡ(loose)光培养Light1.000072ab类型Ⅱ(疏松)TypeⅡ(loose)暗培养Dark1.01.00076ab类型Ⅰ(致密)TypeⅠ(compact)光培养Light1.01.00.5086a类型Ⅰ(致密)TypeⅠ(compact)光培养Light1.0000.181.3a类型Ⅰ(致密)TypeⅠ(compact)光培养Light2.000073ab类型Ⅱ(疏松)TypeⅡ(loose)光培养Light2.01.00078ab类型Ⅰ(致密)TypeⅠ(compact)光培养Light2.01.00.5085a类型Ⅰ(致密)TypeⅠ(compact)光培养Light

表中数据为3次重复的平均值,同列数据后无相同小写字母表示差异显著(P<0.05),下同;类型Ⅰ,黄色致密愈伤;类型Ⅱ,米黄色疏松愈伤。

Values represented means in three repeated tests. Data marked without the same lowercase letter in each column indicated significant differences atP<0.05. Type Ⅰ, yellow and compact callus; TypeⅡ, beige and loose callus.

在含有不同浓度6-BA(0.5、1.0 mg·L-1)与TDZ(0.01、0.1 mg·L-1)组合的培养基上,致密的愈伤组织在培养10 d左右开始变得松散,同时开始出现绿色芽点。培养30 d后该愈伤组织出现的芽点不能伸长,只是疏松的愈伤组织出现了部分增殖。取含该绿色芽点的疏松愈伤组织于体视镜下观察发现,在绿色芽点当中杂夹着少量的球形胚(图2-A)和心形胚(图2-B);胚根伸长形成根,但胚芽愈伤化并长出次级体细胞胚的“畸形成熟胚”,无正常的成熟胚(图2-C),同时还发现在部分球形胚上面也长出了次级体细胞胚(图2-D)。由此可知,6-BA与TDZ的协同作用有助于体细胞胚的形成,但是体细胞胚形成的质量较差。

表2 不同植物激素及其组合对Ⅰ类愈伤组织再分化的影响

Table 2 Effects of different phytohormone and their combinations on differentiation of callus type Ⅰ

植物激素Phytohormones/(mg·L-1)6-BATDZNAAGA3出芽率Shootinductionrate/%平均芽数Numberofshoots愈伤组织分化情况Performanceofcallusdifferentiation00000g0i大量根,愈伤褐化Plentifulrootandbrown0.500069.0b45.0g芽簇生紧密Fascicular1.000062.5bc104.0d芽簇生紧密Fascicular00.50079.5a148c芽簇生紧密Fascicular01.00081.4a188.5b芽簇生紧密Fascicular01.50080.8a203.0a芽簇生紧密Fascicular0.50.10061.5bc62.5f愈伤组织块松散Loose,shootsparse1.00.10068b89.0e愈伤组织块松散Loose,shootsparse0.500.1028.2f29.5h愈伤组织块松散,芽稀少,大量根Loose,shootsparseandplentifulroot1.000.1027.7f24.0h愈伤组织块松散,芽稀少,大量根Loose,shootsparseandplentifulroot2.000.1038.5e28.0h愈伤组织块松散,芽稀少,大量根Loose,shootsparseandplentifulroot0.5000.557.5c104.5d芽簇生紧密Fascicular1.000.01030.4f18.0h愈伤组织块松散,芽稀少,大量根Loose,shootsparseandplentifulroot00.500.577.6a158c芽簇生紧密Fascicular0.50.10.1040.6de103d愈伤组织块松散,芽稀少,大量根Loose,shootsparseandplentifulroot0.500.10.528.5f64.0f愈伤组织块松散,芽稀少,大量根Loose,shootsparseandplentifulroot1.00.10.01045.9d82.0e愈伤组织块松散,芽稀少,大量根Loose,shootsparseandplentifulroot

A, 茎段在1.0 mg·L-1 2,4-D+1.0 mg·L-1 6-BA+0.5 mg·L-1 NAA的MS培养基上形成的黄色致密愈伤组织(类型Ⅰ);B, 茎段在1.0 mg·L-1 2,4-D的MS培养基上形成的黄色疏松愈伤组织(类型Ⅱ),且该愈伤组织杂夹少量白色球形体细胞胚;C, 类型Ⅰ愈伤组织在1.0 mg·L-1 TDZ培养基上长出致密芽点;D, 不定芽块上的芽体在0.5 mg·L-1 6-BA+0.1 mg·L-1 NAA+0.5 mg·L-1 GA3的培养基上伸长;E, 健壮的丛生芽经300 mg·L-1IBA浸泡15 min后接种于不含任何激素的空白MS培养基上生根;F, 移栽成活的无菌苗。图中标尺代表的实际长度为0.5 mmA, Yellow and compact callus (Type Ⅰ)was induced on MS medium supplemented with 1.0 mg·L-1 2,4-D+1.0 mg·L-1 6-BA+0.5 mg·L-1 NAA; B, Yellow and fragile callus (type Ⅱ) was induced on MS medium supplemented with 1.0 mg·L-1 2,4-D and formed a few white globular embryos; C, The compact callus could differentiated into adventitious buds on the medium supplementing 1.0 mg·L-1 TDZ; D, The shoots were elongated on MS medium supplemented with 0.5 mg·L-1 6-BA+0.1 mg·L-1 NAA+0.5 mg·L-1 GA3; E, Excised shoots rooted after treated with 300 mg·L-1 IBA for 15 min and cultured on MS basal medium for 30 d; F, Plantlets were survival after transplanted into matrix. Bars=0.5 mm图1 土党参愈伤组织诱导及植株再生Fig.1 Plant regeneration via callus from aseptic stems of C. javanica.

含有NAA的培养基上培养的愈伤组织均可再分化产生大量的根,但芽分化率与出芽程度均较低,仅在长满根的致密愈伤组织块上零星地分布一些芽,该芽体叶片舒展,芽长势正常(表2)。

A, 球形胚;B, 心形胚;C, 畸形胚;D, 在球形胚上形成了次级体细胞胚,如白色箭头所示。标尺代表的实际长度为0.5 mmA, Globular embryos; B, Heart-shaped; C, Abnormal embryo; D, Secondary embryos formed on the surface of primary globular embryos (white arrow). Bars=0.5 mm图2 处于不同时期的体细胞胚Fig.2 Somatic embryos at different stages

综上所述,最适的诱导愈伤组织分化出芽培养基为:MS+1.5 mg·L-1TDZ;6-BA与NAA同时作用时有助于体细胞胚的形成,含有NAA的培养基不适合愈伤组织再分化出芽。

2.3 芽的伸长与增殖

由表3可知,GA3在簇生芽的伸长方面具有重要作用。虽然单一添加6-BA或KT的培养基中不定芽出现增殖且无褐化现象,但不定芽块的芽点致密,不能伸长;6-BA与NAA配合使用时,部分不定芽增殖,但仅有少量的芽可以伸长,大部分芽块出现了褐化现象。在GA3培养基上培养的不定芽均可以出现不同程度的伸长,芽伸长率与平均芽伸长数最高分别可达90.55%与102个,几乎整个不定芽块的芽体都得以伸长且叶片舒展,长势旺盛(图1-D)。单独添加2.0 mg·L-1GA3的培养基上芽长势旺盛,但是没有新的芽形成;当GA3与6-BA、NAA配合使用时不定芽块长势最好,既有芽的伸长也有芽的增殖。由表3可知,诱导不定芽块伸长的较好配方为:MS+0.5 mg·L-16-BA+0.1 mg·L-1NAA+0.5 mg·L-1GA3。

在含有6-BA、NAA与TDZ的MS培养基上,虽然芽块伸长率较低,但将伸长的芽体从不定芽块上剥离并转接于相同培养基上,在茎段的切口基部会产生绿色致密的愈伤组织,同时在基部产生大量丛生芽,可知该类培养基配比不适合诱导芽的分化与伸长,而适合于丛生芽产生与扩繁。

表3 不同植物激素及其组合对土党参芽伸长与增殖的影响

Table 3 Effects of different phytohormone and their combination on shoots elongation and propagation ofC.javanica

植物激素Phytohormones/(mg·L-1)6-BANAATDZKTGA3芽伸长率Therateofelongatedshootinduction/%平均芽伸长数NumberofshootsperAdventitiousmass芽增殖率Therateofelongateshoots/%不定芽块生长情况Growthperformanceofshootmass000000c0c0c褐化Brown0.50.0100023.94b27.15b23.25b部分褐化Brownpartly0.50.100.100025.30b32.45b56.00a无褐化Nobrown0.50.10000.5091.00a102.00a59.10a无褐化Nobrown0.50.2000022.62b28.75b21.50b部分褐化Brownpartly1.00.1000026.27b25.00b24.00b部分褐化Brownpartly1.00.100.010029.40b33.50b54.00a无褐化Nobrown1.0000.50029.10b2.65c22.30b无褐化Nobrown00002.0090.55a100.10a0c无褐化Nobrown

2.4 生根培养与炼苗移栽

健壮的枝条置于300 mg·L-1IBA 溶液中浸泡处理15 min后,转接至MS无激素培养基上,7 d左右开始陆续生根,30 d后生根率达到100%,每株平均生根数为5.3条,植株茎秆健壮,叶片翠绿(图1-E)。自然光照下炼苗7 d后,用自来水冲洗根部附着的琼脂后移栽于土壤中,30 d后移栽成活率为73.3%,小苗长势良好(图1-F)。

3 讨论

本研究以无菌苗的带芽茎段为材料,以MS为基本培养基,单独使用2,4-D或与6-BA、TDZ进行配合,分别获得了2种类型的愈伤组织。单独添加2,4-D诱导获得的是米黄色疏松愈伤组织(类型Ⅱ),而米黄色致密状胚性愈伤(类型Ⅰ)的诱导需2, 4-D与6-BA或TDZ配合使用,表明细胞分裂素对诱导出的愈伤组织类型至关重要。不同质地的愈伤组织有不同的用途,疏松易分散的愈伤组织适于悬浮培养,用于研究细胞结构以及相关药用成分的大规模生产;致密的愈伤组织具有较高的繁殖效率,可为多倍体育种、转基因和细胞突变育种提供基础,因此,可根据不同需求来诱导不同的愈伤组织。

米黄色致密状胚性愈伤(类型Ⅰ)在单独含有细胞分裂素(6-BA或TDZ)或与GA3相配合的培养基上均可再分化出数量不等的芽点,而在添加NAA的培养基上可分化出大量根但没有芽,因此,在器官分化阶段不适宜添加NAA。分化出的芽点均不能伸长形成正常的嫩芽,在相同培养基上继代培养30 d后不定芽块长大,但芽体依然不能伸长形成常态芽。将不定芽块转移至GA3与6-BA、NAA配合的培养基,芽既可以伸长又可维持一定的增殖;仅采用6-BA与NAA配合可获得一定的芽增殖率,但不能促使芽伸长,表明GA3在芽的伸长中具有重要作用。本研究中,实现土党参愈伤组织再分化出正常芽需要2步,即先将愈伤组织诱导出含有密集芽点的不定芽块,再将该芽块继代于含有GA3的芽伸长培养基上进行芽伸长诱导,这与杜鹃花[19]、印度黄檀[20]以及菜花[21]等植物的植株再生过程相一致。

米黄色致密状胚性愈伤(类型Ⅰ)在含有不同浓度6-BA(0.5、1.0 mg·L-1)与TDZ(0.01、0.10 mg·L-1)组合的培养基上再分化出芽时,还观察到了体细胞胚的形成,但所占比例较小,后续研究可尝试调整6-BA与TDZ的浓度,提高此类愈伤组织分化成体细胞胚的比例。后续实验将进一步研究单独添加2,4-D诱导获得的米黄色疏松愈伤组织(类型Ⅱ)。

[1] 中国植物志编辑委员会. 金钱豹CampanumoeajavanicaBl. [M]. 中国植物志, 北京: 科学出版社, 1983, 73(2): 71.

[2] 冯道德, 李合国, 李平. 党参与土党参的鉴别[J]. 四川中医, 1993 (7): 53. FENG D D, LI H G, LI P. Identification ofCodonopsispilosulaandCampanumoeajavanicaBl. [J].JournalofSichuanofTraditionalChineseMedicine, 1993 (7): 53. (in Chinese)

[3] 张占军. 苗药土党参化学成分及其多糖生物活性研究[D]. 贵阳: 贵州大学, 2005. ZHANG Z J. Studies on chemical constituents and their bioactive ofCampanumoeajavanica[D].Guiyang: Guizhou University, 2005. (in chinese with English abstract)

[4] 奚玮, 石丹, 刘芃, 等. 黔产土党参与其混淆品的生药鉴定[J]. 中国民族民间医药, 2009, 18(1): 9-11. XI W, SHI D, LIU F, et al. Identification of crude drug ofCampanumoeajavanicaBl. and their adulterant from Guizhou province[J].Chinesejournalofethnomedicineandethnopharmacy, 2009,18(1): 9-11. (in Chinese)

[5] 张振东,杨娟,吴兰芳,等. 神经营养因子样土党参多糖促进小鼠学习记忆作用的实验研究[J]. 时珍国医国药, 2011,22(8): 1845-1847. ZHANG Z D, YANG J, WU L F ,et al. Improvement of NGF-like polysaccharides fromCampanumoeajavanicaBl. on learning and memory function in mice [J].LishizhenmedicineandMateriaMedicaResearch, 2011, 22(8): 1845-1847. (in Chinese with English abstract)

[6] 杨大松, 李资磊, 王雪, 等. 土党参的化学成分及其抗血管生成活性研究[J]. 中草药, 2015, 46(4): 470-475. YANG D S, LI Z L, WANG X, et al. Chemical constituents from roots ofCampanumoeajavanicaand their antiangiogeneic activities [J].ChineseTraditional&HerbalDrugs, 2015, 46(4): 470-475. (in Chinese with English abstract)

[7] 吴兰芳, 景永帅, 张振东, 等. 土党参多糖不同提取方法的比较研究[J]. 食品科学, 2012, 33(18): 45-48. WU L F, JING Y S, ZHANG Z D, et al. A comparative study of different extraction methods for polysaccharides fromCampanumoeajavanicaRoots [J].FoodScience, 2012, 33(18): 45-48. (in Chinese with English abstract)

[8] 姚佳,杨晓玲,彭梅,等.土党参多糖对环磷酰胺所致小鼠白细胞减少症的影响[J].山地农业生物学报,2011, 30(4): 340-343. YAO J, YANG X L, PENG M, et al. Effect of polysaccharide fromCampanumoeajavanicaon leucopenia induced by cyclophosphamide in mice [J].JournalofMountainAgricultureandBiology, 2011, 30(4): 340-343. (in Chinese with English abstract)

[9] 彭梅, 张振东, 杨娟. 土党参多糖对小鼠的抗疲劳作用[J]. 食品科学, 2011, 32(19): 224-226. PENG M, ZHANG Z D, YANG J. Anti-fatigue effect of polysaccharides fromCampanumoeajavanicaB1 in mice [J].FoodScience, 2011, 32(19): 224-226. (in Chinese with English abstract)

[10] 彭梅, 张振东, 杨娟. 土党参多糖对小鼠耐缺氧能力的影响[J]. 中国老年学, 2012, 32(6): 1183-1185. PENG M, ZHANG Z D, YANG J. Effect of polysaccharides fromCampanumoeajavanicaB1. on hypoxia tolerance in mice [J].Chinesejournalofgerontology, 2012,32(6): 1183-1185. (in Chinese with English abstract)

[11] 张振东, 杨娟, 吴兰芳, 等. 土党参多糖对小鼠脑缺血/再灌注损伤的保护作用[J]. 中国药理学通报, 2011, 27(4): 508-511. ZHANG Z D, YANG J,WU L F, et al. Protective effect of polysaccharides fromCampanumoeajavanicaBl. against cerebral ischemia reperfusion injury in mice [J].ChinesePharmacologicalBulletin, 2011, 27(4): 508-511. (in Chinese with English abstract)

[12] 张占军, 杨小生, 朱文适, 等. 土党参化学成分研究[J]. 中草药, 2005, 36(8): 1144-1146. ZHANG Z J, YANG X S, ZHU W S, et al. Study on the chemical ingredients inCampanumoeajavanicaBl. [J].ChineseTraditionalandHerbalDrugs, 2005, 36(8): 28-30. (in Chinese)

[13] 张占军, 杨小生. 响应面法优化土党参多糖的提取工艺及其神经营养活性研究[J]. 食品工业科技, 2016, 37(6): 291-297. ZHANG Z J, YANG X S. Optimization of extraction conditions of polysaccharides fromCampanumoeajavanicaBlume by response surface methodology and evaluation of its neurotrophic activities [J].ScienceandTechnologyofFoodIndustry, 2016, 37(6): 291-297. (in Chinese with English abstract)

[14] 肖雄, 彭梅, 唐健波, 等. 正交试验优选土党参多糖的硫酸化工艺[J]. 华西药学杂志, 2015, 30(5): 556-558. XIAO X, PENG M, TANG J B, et al. Optimization on sulfated technology ofCampanumoeajavanicapolysaccharide by Orthogonal design [J].WestChinaJournalofPharmaceuticalSciences, 2015, 30(5): 556-558. (in Chinese with English abstract)

[15] 肖雄,彭梅,杨娟. 土党参多糖铁配合物的制备及其理化性质[J]. 食品科学, 2015, 36(17): 13-16. XIAO X, PENG M,YANG J. Preparation and physicochemical characterization ofCampanumoeajavanicapolysaccharides-iron (Ⅲ) complex [J].FoodScience, 2015, 36(17): 13-16. (in Chinese with English abstract)

[16] 汪毅. 中国苗族药物 彩色图集[M]. 贵州科技出版社, 2002: 61.

[17] 王祝年, 徐立, 黄碧兰, 等. 蔓桔梗的离体快速繁殖[J]. 植物生理学报, 2007, 43(4): 745. WANG Z N, XU L, HUANG B L. et al.Invitrorapid propagation ofCampanumoeajavanicaBl. [J].PlantPhysiologyCommunications.2007, 43(4): 745. (in Chinese with English abstract)

[18] MURASHIGE T, SKOOG F. A revised medium for rapid growth and bio assays with tobacco tissue cultures [J].PhysiologiaPlantarum, 1962, 15(3): 473-497.

[19] JOHN E PREECE, MILES R IMEL. Plant regeneration from leaf explants ofRhododendron, ‘P.J.M. Hybrids’ [J].ScientiaHorticulturae, 1991, 48(1/2): 159-170.

[20] PRADHAN C, KAR S, PATTNAIK S, et al. Propagation ofDalbergiasissooRoxb. throughinvitroshoot proliferation from cotyledonary nodes [J].PlantCellReports, 1998, 18(1): 122-126.

[21] 王兴翠, 吕金浮, 薛其勤, 等. 应用TDZ优化生菜再生体系的建立[J]. 浙江农业学报, 2015, 27(8): 1381-1386.

WANG X C, LYU J F, XUE Q L, et al. Establishment and optimization of the regeneration system for lettuce using TDZ [J].ActaAgricultureaeZhejianggensis, 2015, 27(8): 1381-1386. (in Chinese with English abstract).

(责任编辑 侯春晓)

Callus induction and plant regeneration from stem explants ofCampanumoeajavanicaB1.

QI Fuyou1, FAN Weijun2, HU Xiu3,*, LIANG Hanzhi3, WU Yongqing3, XU Bingqiang4

(1.GuangzhouPubangLandscapeArchitectureCo.,Ltd,Guangzhou510600,China; 2.HonglingSeedOrchard,Taishan529223,China; 3.CollegeofHorticultureandLandscapeArchitecture,ZhongkaiUniversityofAgricultureandEngineering,Guangzhou510225,China; 4.SouthChinaBotanicalGarden,ChineseAcademyofSciences,Guangzhou510650,China)

In order to estabilished an efficient plant regeneration system via callus from stem segments with bud ofCampanumoeajavanicaB1. The aseptic stems were used as explants and then cultured on MS medium supplemented with different plant growth regulators (PGRs) to establish an effective protocol for callus induction, shoots induction and development, and roots induction. The results showed that two types of callus could be obtained under different treatments, of which type Ⅰ was yellow and compact while type Ⅱ was light yellow, fragile and mixed with a small number of white globular embryos. The type of callus could be regulated by cytokinin. Type I callus was induced on MS medium supplemented with 1.0 mg·L-12, 4-D+1.0 mg·L-16-BA + 0.5 mg·L-1NAA, while type Ⅱ callus was induced on MS medium supplemented with 1.0 mg·L-12, 4-D. The compact callus could differentiated into adventitious buds on the medium supplementing cytokinin (6-BA, KT, TDZ). The adventitious buds further developed and proliferated after 30 d culture on MS medium containing 0.5 mg·L-16-BA+0.5 mg·L-1GA3+0.1 mg·L-1NAA. Excised shoots were treated with 300 mg·L-1IBA for 15 min and then cultured on MS basal medium for 30 d, and the rooting rate reached 100%. When transplanted into a mixture of peat soil, vermiculite and perlite (volume ratios was 1∶1∶1), the survival rate of regenerated plantlets could reached 73.3% after 30 d. The experiment developed an effective protocol forC.javanicashoot organogenesis via callus, which might laid the foundation of researches on polyploidy, transgenic and cell mutation breeding.

CampanumoeajavanicaB1.; callus; excised shoots; rooting rate; survival rate

10.3969/j.issn.1004-1524.2017.08.12

2017-04-19

广东省林业科技创新专项资金(2013KJCX014-02,2015KJCX039);广东大学生科技创新培育专项资金(pdjh2016b0253)

戚甫友(1982—),男,山东梁山人,硕士,工程师,主要从事风景园林施工。E-mail: 272741918@qq.com

*通信作者,胡秀,E-mail: 13902215936@139.com

S567.23+9

A

1004-1524(2017)08-1313-08

戚甫友, 范伟军, 胡秀, 等. 土党参茎段的愈伤组织诱导与植株再生[J]. 浙江农业学报, 2017, 29(8): 1313-1320.

猜你喜欢
茎段生根分化
两次中美货币政策分化的比较及启示
洮河流过生根的岩石(外二章)
HgCl2 和84 消毒液在月季组培中消毒效果的研究
不同激素对甘草带芽茎段诱导丛生芽的影响
分化型甲状腺癌切除术后多发骨转移一例
鲁政委:房地产同城市场初现分化
Attitudes, knowledge levels and behaviors of lslamic religious officials about organ donation in Turkey:National survey study
石灰水浸泡不同部位茎段对木薯苗生长的影响
国外的微水洗车模式如何在本地“生根”
温暖在严寒深处生根