李慧玲 蒋倩倩 刘莉莉 高宁 程玉鹏
(黑龙江中医药大学药学院,黑龙江哈尔滨 150040)お
摘要
[目的]建立绶草高频再生体系。[方法]以野生绶草的花序轴为外植体,对外植体进行消毒和预培养后,以MS为基本培养基,添加不同浓度的6睟A筛选最适诱导培养基;以MS为基本培养基,添加不同浓度6睟A和IAA筛选最适增殖培养基;以1/2 MS为基本培养基,添加不同浓度NAA筛选最适生根培养基。[结果]最适诱导培养基为MS+6睟A2.0,最适增殖培养基为MS+6睟A1.5+IAA0.4,最适生根培养基为1/2MS+NAA1.5。[结论]该研究对绶草优良品种的改良和次级代谢产物研究有重要意义。
关键词 绶草;再生体系;诱导
中图分类号 SB188文献标识码 A文章编号 0517-6611(2014)19-06162-01
お
On Establishing a High Frequency Regeneration System of 玈piranthes sinensis
LI Hui瞝ing, CHENG Yu瞤eng et al
(College of Pharmacy, Heilongjiang University of Chinese Medicine, Harbin, Heilongjiang 150040)
Abstract [Objective] To establish a high frequency regeneration system of 玈piranthes sinensis. [Method] With rachis of wild 玈piranthes sinensis 玜s explant, disinfection and preculture was conducted. With MS as basic medium, adding different concentration 6睟A, the optimum induction medium was obtained; with MS as basic medium, adding different concentration 6睟A and IAA, the optimum proliferation medium was selected; with 1/2 MS as basic medium, add different concentration NAA for screen out the optimal rooting medium. [Result] The optimum medium for induction is MS+6睟A 2.0; the optimum medium for proliferation is MS+6睟A 1.5+IAA 0.4 and 1/2 MS+NAA 1.5 is the best rooting medium. [Conclusion] The study has significance for improvement and secondary metatolites research of 玈piranthes sinensis 玣ine cultivar.
Key wordsSpiranthes sinensis; Regeneration system; Induction
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基金项目 黑龙江中医药大学校基金(200710)黑龙江中医药大学校基金(201004);黑龙江中医药大学优秀创新人才支持计划(2012RCQ13)。
作者简介
李慧玲(1979-),女,黑龙江北安人,硕士,讲师,从事环境微生物和生物药物研究。*通讯作者,博士,副教授,从事生物制药研究。
收稿日期 20140526
绶草(玈piranthes sinensis)属于兰科绶草属植物,别名盘龙参、龙抱柱、猪鞭草等,原国家林业部颁布的《野生植物保护名录》中将其列为二级保护植物,现已列入《濒危野生动植物种国际贸易公约》[1]。绶草生长于海拔400~3 200 m的山坡林下或草地,广泛分布于我国各省区。绶草根或全草入药,具有滋阴益气、补肾壮阳、凉血解毒、润肺止咳、消炎解毒、强筋骨、祛风湿之功效。用于病后气血两虚、少气无力、阴虚内热、神经衰弱、肺结核咯血、小儿季热、糖尿病、遗精、头晕、失眠等症状[2]。
绶草中已经报道分离出多种化合物:黄酮类化合物spirathetin并瘛阿魏酸酯如阿魏酸二十八醇酯(octaco瞫ylferulate)、二氢菲类衍生物和甾醇类等[3-5]。其中阿魏酸二十八醇酯已被证实具有抗肿瘤的作用[3],二氢菲类衍生物可能具抗乙肝病毒和抗SARS病毒的作用[6]。由于绶草植株瘦小、野生资源较少、有效成分很难提取和富集,这些都限制绶草药用价值的进一步开发。因此,建立绶草高频再生体系,对其优良品种的改良和次级代谢产物的研究具有重要意义。
1材料与方法
1.1材料
以黑龙江镜泊湖绶草为材料,取其花序轴为外植体。
1.2 方法
1.2.1
外植体消毒和预培养。将花序轴剪去小苞叶后用流水冲洗15 min,然后用75%乙醇消毒30 s,无菌水冲洗4~5次。利用0.1%的氯化汞消毒3、5、7和10 min,用无菌水冲洗4~5次,将花序轴剪成1~2 cm小段接种于MS培养基中预培养。每个处理接种30个外植体,培养25 d,统计污染率、死亡率和成活率。
1.2.2
外植体的诱导培养。将预培养后生长良好的外植体接种于诱导培养基,诱导培养基以MS为基本培养基,添加不同浓度的6睟A(0.2、0.6、1.0、1.5、2.0、3.0 mg/L),每种培养基接种30个外植体。
1.2.3
诱导芽的增殖培养。将诱导产生的芽接种于增殖培养基,增殖培养基以MS为基本培养基,添加不同浓度的6睟A(0.6、1.0、1.5、3.0 mg/L)和IAA(0、0.2、0.4、0.6 ﹎g/L)。每种培养基接种30个诱导芽。
1.2.4
诱导芽的生根培养。
将2 cm以上的芽接种于生根培养基中,以1/2 MS为基本培养基,添加不同浓度的NAA(0.5、1.0、1.5、2.0 mg/L),每种培养基接种30个芽。
1.3 培养条件
培养基添加蔗糖30 g/L,琼脂7 g/L,pH值为5.8,培养温度25 ℃,光照2 000 lx,每天12 h光照/12 h┖诎怠*
2 结果与分析
2.1 不同消毒方法对预培养的影响
外植体培养25 d后,消毒结果如表1所示,0.1%的氯化汞消毒效果随灭菌时间的增加而加强,外植体消毒10 min污染率为0,消毒7 min外植体出现枯死,消毒10 min枯死数量明显增加。鉴于外植体在消毒7 min时,污染和死亡较少,成活率也较高,所以0.1%氯化汞消毒7 min效果较好。
2.2 最佳诱导培养基的选择
外植体接种于诱导培养基15~18 d后,诱导芽生长情况如表2所示,6睟A浓度在0.2 mg/L时没有分化芽;当浓度达到0.6 mg/L时开始分化芽,但是数量较少;随着6睟A浓度的升高芽诱导率增加,当6睟A浓B度B达B到2.0 mg/L时芽诱导率达83.3%。因B此外B植体B接种于培养基MS+6睟A2.0最适宜芽的诱导。
表1 外植体的消毒处理
消毒时间∥min 接种数∥个 污染率∥%死亡率∥%成活率∥%
3 30 75 0 25
5 30 34 0 66
7 30 10 13 77
10 30 0 48 52
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表2 外植体的芽诱导率
6睟A浓度∥mg/L 接种数∥个 形成芽∥个芽诱导率∥%
0.2 30 0 0
0.6 30 2 6.7
1.0 30 15 50
1.5 30 18 60
2.0 30 25 83.3
2.3 最佳增殖培养基的选择
诱导芽在增殖培养基中生长4~5周后的芽增殖倍数结果见表3。表3表明,6睟A浓度为1.5 mg/L时芽的增殖倍数高于6睟A其他试验组,培养基中添加1.5 mg/L的6睟A和0.4 mg/L的IAA时芽增殖倍数最高,因此最佳增殖培养基是MS+6睟A1.5+IAA0.4。
表3 不同培养基的芽增殖倍数
IAA浓度mg/L 6睟A浓度∥mg/L
0.6 1.0 1.5 3.0
0 2.4 2.7 3.3 1.2
0.2 1.7 2.9 4.6 1.5
0.4 1.3 3.2 4.7 1.8
0.6 1.1 2.1 4.1 2.3
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2.4 最佳诱导生根培养基的选择
增殖后的芽转入生根培养基中培养15~17 d开始生根,3周以后观察生根情况。结果表明,NAA浓度是1.5 mg/L时生根率较高,所以最佳生根培养基是1/2MS+NAA1.5。
2.5 炼苗和移栽
组培苗生长到4~6 cm时,生根3~4条进行炼苗,打开培养瓶盖2~3 d,取出试管苗用水冲洗干净,洗去根部残留的培养基,移栽到草炭与蛭石(2∶1)中,注意保持适宜的湿度和遮阴,每周喷施1次MS培养基中的大量元素。经过30 d左右,当幼苗粗壮、挺拔、根系发达后移栽到土壤中。
3讨论
绶草属于兰科植物,在组织培养过程中经常会出现染菌、褐化等现象,究其原因主要与品种、取材部位和取材时间、外植体大小及伤害程度有关[7]。所以,在培养过程中需要严格遵照无菌操作规程,降低污染率。
6睟A是细胞分裂素,主要作用是促进细胞分裂和诱导芽的分化,所以诱导芽的生成经常在培养基中添加6睟A。NAA是生长素,可以诱导生根,效果较好,所以该研究利用NAA诱导生根达到了预期目的。该研究表明,进行绶草组织培养时,最适诱导培养基为MS+6睟A2.0,最适增殖培养基为MS+6睟A1.5+IAA0.4,最适生根培养基为1/2MS+NAA1.5。
参考文献
[1] 国家环境保护总局.中国珍稀濒危保护植物名录(第一册)[M].北京:中国科学院植物研究所,1987.
[2]《中华本草》编委会.中华本草[M].上海:上海科学技术出版社,1999:7916.
[3] LIN Y L,HUANG R L,DON M J,et al.Dihydrophenanthrenes from 玈piranthes sinensis[J].Journal of Natural Products,2000,63(12):1608-1610.
[4] LIN Y L,WANG W Y,KUO Y H.Homocyclotirucallane and two dihydrophenanthrenes from 玈piranthes sinensis[J].Chemical &Pharmaceutical Bulletin,2001,49(9):1098-1101.
[5] PENG J Y,HAN X,XU L N,et al.Two new prenylated coumarins from 玈piranthes sinensis (Pers.) Ames[J].Journal of Asian Natural Products Research,2008,10(3): 256-259.
[6] LINY L,CHEN W P,ABDULGAFOR D M.Dihydro phenanthrenenes from Bletilla formosana[J].Chem Pharm Bul,2005,53 (9):1111-1113.
[7] 陈少珍,卜朝阳,闭志强,等.兰花组织培养中常见问题及解决方法[J].广西农业科学,2006,37(1):72-74.