【摘要】 目的對黑水纈草愈傷組織誘導培養基和生長的培養條件進行研究,構建黑水纈草快速繁殖體係。方法通過篩選外植體,添加不同種類及濃度的生長調節劑對黑水纈草進行愈傷組織誘導、芽增殖培養及生根培養。結果誘導愈傷組織適宜培養基:MS+0.5 mg/LNAA+5.0 mg/L6BA。芽增殖培養以MS+0.2 mg/LNAA+10.0 mg/L6BA為宜。生根培養以MS+0.1mg/LNAA為佳。結論利用組織培養技術能夠實現黑水纈草快速繁殖。
【關鍵詞】 黑水纈草 組織培養 快速繁殖
AbstractObjectiveTo provide some new evidences for rapid propagation of Valeriana amurensis Smir . ex Kom through studying on medium with callus tissue culture and the condition of growth.MethodsPrimary culture of different explants,culture of cluster buds and their rooting culture were conducted on medium of treatment combinations of adding different hormones. ResultsThe appropriate medium for different culture stages were MS+0.5 mg/LNAA+5.0 mg/L6BA in callus culture induction, MS+0.2 mg/LNAA+10.0 mg/L6BA in differentiation and subculture of cluster buds, MS+0.1 mg/LNAA in rooting culture.ConclusionRapid propagation can be achieved with plant tissue culture in Valeriana amurensis Smir . ex Kom.
Key wordsValeriana amurensis Smir. ex Kom; Tissue culture; Rapid propagation
黑水纈草(Valeriana amurensis Smir . ex Kom)為敗醬科(Valerianaceae)纈草屬(Valeriana Linn.)多年生草本植物。在我國產於東北,集中分布於長白山及其餘脈地區。入藥部位為根和根莖。黑水纈草中主要含有環烯醚萜、倍半萜、生物堿和黃酮四大類型化學成分[1],具有鎮靜、解痙、抗腫瘤活性、抗抑鬱活性等作用,尤其是其倍半萜類和纈草酯類化合物具有很大的利用潛力,有望從中尋找出新型的抗抑鬱藥和鎮靜藥[2]。目前纈草提取物及其製劑在國際上十分暢銷,銷售額列植物藥前10名[3]。
我國多利用野生纈草資源,不利於大規模生產。由於近年旅遊開發以及自然環境的破壞和無節製的采挖,野生狀態的纈草資源已急速下降。又由於纈草屬植物為多年生草本,自然生長十分緩慢,野生資源更趨於枯竭。開展黑水纈草的組織培養及快速繁殖的研究,就顯得更為迫切和重要。而關於纈草屬植物的組織培養研究有少數報道,陳建榮等[4]對誘導纈草愈傷組織作了初步研究。經查閱文獻,關於黑水纈草的組織培養尚未見相關報道。本研究旨在通過對黑水纈草組織培養的研究,為建立其快速繁殖體係提供依據。
1 材料與方法
1.1 材料本實驗所用黑水纈草采自於黑龍江伊春綠潭地區,經佳木斯大學生藥學教研室
1.2 儀器SA-1600-2JZ多功能超淨操作台(上海稼豐園藝用品有限公司);ZPQ-280D智能氣候培養箱(黑龍江東拓儀器製造有限公司);YXQ-LS-75SLL立式壓力蒸氣滅菌器(上betway必威西汉姆联訊實業有限公司醫療設備廠);電子天平 FA2004(上海恒平科技有限公司)。
1.3 培養基與培養條件采用MS基本培養基,添加0.8%瓊脂,3%蔗糖及不同濃度的植物生長調節劑,調節pH值至5.8 ,
1.4 方法將材料經流水衝洗30 min後,置於超淨工作台上消毒接種。先於70%酒精中漂洗30s,再用0.1%HgCl2消毒8 min,最後用無菌水衝洗7~8次,將消毒後的莖尖、莖段和葉柄切成長約1~1
2 結果
2.1 不同外植體對黑水纈草愈傷組織誘導的影響 為了確定黑水纈草愈傷組織的最佳誘導部位,把莖尖、莖段、葉柄基部、葉柄中部和葉片分別接種於含有MS+0.2 mg/LNAA(萘乙酸)+5.0 mg/L6BA(6苄氨基腺嘌呤)的培養基中。接種20 d後,統計愈傷組織誘導率(見表1)。結果表明,在含有MS+0.2 mg/LNAA+5.0mg/L6BA的MS培養基中,以莖尖和葉柄基部為外植體誘導愈傷組織較適宜,帶節間的莖段誘導叢生芽較適宜。
表1 不同外植體對愈傷組織誘導的影響 (略)
2.2 不同植物生長調節劑對黑水纈草愈傷組織誘導和生長的影響考察了不同濃度配比的NAA和6-BA對愈傷組織誘導和組織生長的影響。見表2。
表2 NAA和6-BA 不同濃度的組合(略)
初次培養有多類型的愈傷組織產生,繼代後不同類型愈傷組織再生能力表現不同。初次培養產生的愈傷組織,質地上有疏鬆、堅硬,顏色有白色、淡黃色、淡綠色、深綠色。其中C係列培養基長勢較理想(見表3)。C4號培養基愈傷組織結構致密,表麵光滑,繼代後愈傷組織保持旺盛生長,培養25 d後可見白色根形成。C1號培養基繼代後生長正常,愈傷組織質地適中,長期培養未見根分化,這種特征的愈傷組織分生能力較強,可用作細胞培養。
表3 C係列配方對莖尖愈傷組織生長的影響(略)
2.3 節間莖段叢生芽的誘導和苗增殖培養采用不同濃度配比的6-BA和NAA對黑水纈草帶節間的莖段進行誘導。結果表明,經過30d的培養,部分培養基中節間部位長芽。其中,以B5號培養基長芽的時間較短,且生長速度較快。莖段在培養起始時即開始膨大,並在基部出現較多綠色小點,隨著植株的生長分化出小芽,幼芽數逐漸增多形成芽叢,將叢生芽切割後轉接到不同濃度配比的6-BA和NAA培養基中,其中仍以B5號培養基芽增殖效果為好。
2.4 生根培養當無根苗長至
3 討論
3.1 外植體對愈傷組織誘導效果的影響 在本實驗中,黑水纈草莖尖培養後優先愈傷,然後葉柄和莖段剪切端愈傷,最後是葉片破損處愈傷化。這表明分裂旺盛的部位易愈傷化,剪切受損的部位易愈傷化。造成這種差異的原因可能是由於旺盛生長時期的材料內源激素的含量較高,再分化比較容易。因此,在進行愈傷組織誘導時,選用適宜的組織部位是十分必要的,應盡量選擇未分化或分化程度較輕的組織作為外植體使用。
3.2 植物生長調節劑對黑水纈草愈傷組織誘導的影響一般認為誘導愈傷組織成敗關鍵在於培養的條件。其中,植物生長調節劑是極為重要的因素。本實驗利用6-BA和NAA以不同的濃度配比來誘導愈傷組織,可以看出當NAA濃度較高而6-BA濃度相對較低時外植體形成的愈傷組織相對較理想。由此可見,進行愈傷組織誘導時,應加入適量生長素而少加入細胞分裂素。對能形成愈傷組織的幾組培養基進行比較發現,在含有6-BA的培養基中愈傷組織可長期繼代,並且不褐化。其原因可能是6-BA可延緩組織衰老,從而減緩或抑製了褐化[5]。
3.3 植物生長調節劑對黑水纈草苗增殖及生長的影響本實驗利用6-BA和NAA以不同的濃度配比來進行苗增殖培養,發現隨6-BA濃度增加苗生長速度越快,但6-BA的濃度不宜大於10.0 mg/L。NAA在不定芽的分化過程中具有重要作用,但濃度不宜大於1.0 mg/L。由此可見,進行芽增殖培養時,應加入適量細胞分裂素,加少量生長素。這與張蘭英等在寬葉纈草的報道中結果一致。
3.4 植物生長調節劑對黑水纈草根的誘導的影響本實驗采用4種不同濃度的NAA培養基誘導生根,結果發現NAA濃度相對低時生根較容易。這可能是由於生長素的濃度對生根有一定影響。其濃度較低時促進生根。同時也說明NAA比較適用於黑水纈草的生根。
綜上所述,本實驗分別確定了愈傷組織誘導、叢生芽培養和生根培養的最佳培養基配方。采用誘導黑水纈草葉柄及莖產生愈傷組織的方法進行試驗,結果在較短期內產生大量叢生芽,然後誘導生根,從而為其快速繁殖提供科學依據。對於莖和葉柄誘導的愈傷組織中,其有效藥用成分的含量和變化,還有待於進一步深入研究。
作者:劉娟 汪洋 《時珍國醫國藥》
【參考文獻】
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[2] 羅世家,周光來.纈草葉片組織培養研究[J].湖北民族學院學報,2005,23(2):137.
[3] 邵雲東,高文遠,劉 丹,等. 植物提取物的質量控製[J].中國中藥雜誌,2003,28(10):899.
[4] 陳建榮,秦玉芝,穀巨華.闊葉纈草葉愈傷組織誘導初步研究[J].吉首大學學報(自然科學版),2000,21(3):14.
[5] 楊增海.園藝植物組織培養[M].北京:農業出版社,1987:41.
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