张高翔,金涛,王利
(1.西藏职业技术学院农业科学技术学院,西藏拉萨 850000;2.西藏自治区农牧科学院农业资源与环境研究所,西藏拉萨 850000)
濒危药材胡黄连离体再生技术研究
张高翔1,金涛2,王利1
(1.西藏职业技术学院农业科学技术学院,西藏拉萨 850000;2.西藏自治区农牧科学院农业资源与环境研究所,西藏拉萨 850000)
【目的】旨在为以后人工大面积栽培提供理论基础。【方法】通过对胡黄连再生分化的研究,建立起胡黄连再生体系。【结果】MS培养中添加一定浓度的6-BA,能较好地诱导不定芽的正常分化,有利于提高胡黄连不定芽分化的6-BA质量浓度是2~4 mg/L,芽分化率最高可达22.2%,且不定芽生长健壮,但过高浓度的 6-BA (5 mg/L) 不利于芽的分化。【结论】MS培养基中添加6-BA 2 mg/L 和NAA 0.05 mg/L 能够更好地分化出不定芽,并生健壮,其中不定芽分化率可达23.0%。
胡黄连;再生;西藏
胡黄连为玄参科胡黄连属多年生草本植物,是玄参科婆婆纳族的最原始类群之一,具有较高的科学价值和药用价值。目前,胡黄连已被列为国家二级保护野生珍稀濒危植物,也是藏东南特有药材之一,市场上所用胡黄连多来自于西藏亚东地区其余均为进口[1-4]。
本实验主要对胡黄连离体培养体系进行系统研究,旨在打破传统繁殖方式,保护现有的胡黄连野生资源,并对其实现可持续的开发利用,为西藏胡黄连人工栽培奠定基础,为规模化生产提供科学依据,为市场提供稳定的药材,也为进一步研究胡黄连的生理习性及药用价值提供条件。
选用西藏地区野生胡黄连种子作为实验材料。
先筛选采回的胡黄连种子,由于胡黄连种子细小,采用水选的方法进行筛选。
将筛选过的种子在超净工作上用75%酒精消毒45~50 s、1 g/L汞消毒10 min,无菌水冲洗3次[5],接种在MS培养基上,每个培养瓶接种5~7粒种子,在25℃、16 h光照/8 h黑暗条件下培养,光强2 000~2 500 Lx的条件下进行离体培养。10天后逐渐出现发芽,30~50天后无菌苗长成(图1),可以作为离体培养的试材进行实验。
图1 胡黄连无菌苗
以胡黄连的无菌苗为供试材料,对其幼嫩茎段(1cm左右)进行培养。
首先进行不同质量浓度6-BA的筛选,选出最佳6-BA浓度为2 mg/L;在最佳6-BA质量浓度的基础上筛选出最佳0.4 mg/L NAA的最佳浓度;最后选用2mg/L 6-BA+0.4 mg/L NAA两种质量浓度配比,研究了对胡黄连幼嫩茎段的不定芽诱导效果。
分化率(%)=分化的总芽数/接种外植体数×100%。
不定芽生长至1.0~1.5 cm高时,自芽基部切下,转入0.3 mg/L NAA的MS生根培养基中诱导生根,20天后观察记录。
当有4~7个不定根分化出后,开瓶口锻炼10~15天,洗去根部的培养基,栽入培养土(蛭石、珍珠岩、园土的比例为1∶1∶3)中,在温度20~22℃,空气相对湿度为80%~90%的室内培养7~10周,在幼苗约有3 cm高时,进行正常栽培管理。
由表1可知,MS培养基中加入2 mg/L 6-BA对胡黄连不定芽诱导效果最好,不定芽分化系数为22.2%(图2),比对照(CK)有所提升;当6-BA为3和4 mg/L时,仍有较多的不定芽分化,但褐化较多,不定芽生长易徒长,长势较弱,叶色浅,后期炼苗死亡率较高;5 mg/L 6-BA对不定芽诱导效果最差,无不定芽分化,表明6-BA在较低质量浓度(2~4 mg/L)有利于不定芽的诱导分化,而高质量浓度(5 mg/L)对不定芽诱导分化有一定的抑制作用,不定芽有待率低,甚至不能诱导出不定芽。
表1 不同浓度6-BA对不定芽的诱导效果
图2 不定芽的分化
由表2可知,在对外植体诱导不定芽中,以MS培养基中添加2mg/L 6-BA+0.05mg/L NAA和2mg/L 6-BA+0.1mg/L NAA的分化系数较高,不定芽的分化系数分别为23.0%和12.5%。因此认为,MS+2 mg/L 6-BA中添加0.05 mg/L NAA的激素对不定芽的诱导有促进作用;而2 mg/L 6-BA与相对较低浓度(0.05~0.3 mg/L)NAA配比有利于不定芽诱导,但随着NAA浓度的提高,反而不利于不定芽的诱导。因此在较低浓度的NAA情况下,有利于不定芽的萌发。
表2 2 mg/L 6-BA与不同质量浓度NAA配比不定芽的诱导结果
当不定芽长至1.0~1.5 cm时,即可切下接种到生根培养基进行不定根的诱导。以MS培养基添加0.3mg/L NAA为最好。小苗移入生根培养基后约20天即可产生不定根,40天左右便可出瓶。不定根诱导率达28%。将锻炼好的幼苗移栽至基质中(蛭石、珍珠岩、园土的比例为1∶1∶3),进行培养。
影响植物再生频率的主要因素是培养基中的激素含量[6-7]。本实验在MS培养中添加一定浓度的6-BA,能较好地诱导不定芽的正常分化,有利于提高胡黄连不定芽分化的6-BA质量浓度是2~4 mg/L,芽分化率最高可达22.2%,且不定芽生长健壮,但过高浓度的6-BA(5 mg/L)不利于芽的分化。
在MS基本培养基中同时加入细胞分裂素(6-BA)和生长素(NAA),更有利于不定芽的诱导,本研究表明,MS培养基中添加2 mg/L 6-BA和0.05 mg/L NAA能够更好地分化出不定芽,并生健壮,其中不定芽分化率可达23.0%。
在整个实验中,由于胡黄连生长较慢,实验周期比预想要长很多,并且外植体较小,在培养过程中死亡率较高;在后期炼苗过程中,由于苗子较小,死亡率较高,这些都是在以后的实验中需要克服的。总之,建立胡黄连的离体快繁体系,打破传统繁殖方式,为胡黄连人工栽培奠定基础,为规模化生产提供科学依据,也为进一步研究胡黄连的生理习性及药用价值提供条件,同时也为胡黄连的种质资源保存提供新的思路。
[1]江苏新医学院中药大辞典编写组.中药大辞典(下册)[M].上海:上海科学技术出版社,1996.
[2]国家药典委员会.中国药典(一部)[S].2005.
[3]付立国.中国植物红皮书—稀有濒危植物(第一册)[M].北京:科学出版社,1992.
[4]泽仁旺姆,于顺利,尼珍,等.独一味等13个藏药植物种在西藏的分布和资源量调查[J].北京农业,2012(12):56-60.
[5]曹孜义,刘国民.实用植物组织培养教程[M].兰州:甘肃科学技术出版社,1996.
[6]潘瑞帜,董愚得.植物生理学[M].北京:高等教育出版社,1995.
[7]刘庆昌,吴国良.植物细胞组织培养[M].北京:中国农业大学出版社,2003.
Tissue Culture and Plantlet Regeneration of Endangered Medicinal-- Picrorhiza scrophulariiflora Pennell
Zhang Gao-xiang1,Jin tao2,Wang li1
(1.Tibet Vocational Technical College,College of agricultural science and technology,Tibet Lhasa 850000;2.Tibet academy of Agriculture and animal husbandry Science,Agricultural resource and environment research institute,Tibet Lhasa 850000)
【Objective】The aim is to provide a theoretical basis for artificial large scale cultivation in the future.【Method】This passage discusses the method for the differentiation of shoot regeneratio .【Result】The differentiation of shoot regeneration was 22.2% with 6-BA 2--4 mg/L.But ,the high concentration of 6-BA (5 mg/L) is not conducive to bud differentiation.【Conclusion】It could improve the differentiation of shoot in MS medium complementing with 6-BA or NAA.
Tibet;Picrorhiza scrophulariiflora Pennell;regeneration
S567.239
A
2096-0387(2017)05-0030-03
2016年度西藏自治区高校青年教师创新支持计划资助项目“濒危药材胡黄连立体快繁体系建立的研究”(QCZ2016-87)。
张高翔(1982—),女,河南信阳人,硕士,讲师,研究方向:园艺植物栽培及繁育。