



摘要[目的]建立小薊愈傷組織的誘導及增殖培養體系。[方法]以野生小薊無菌苗葉片為外植體,分析2,4D、6BA、NAA對小薊愈傷組織的誘導及增殖的影響,確定最適宜的激素組合。[結果]單因素條件下,0.8 mg/L 2,4D、0.9 mg/L 6BA、2.0 mg/L NAA為小薊葉片愈傷組織誘導的最佳濃度;MS+2,4D 0.6 mg/L+6BA 0.9 mg/L+NAA 2.5 mg/L培養基為小薊葉片愈傷組織最適誘導組合。單因素條件下,2,4D、NAA不適合小薊愈傷組織增殖培養,MS+6BA 0.3 mg/L為小薊葉片愈傷最佳增殖培養基。[結論]該研究為小薊的進一步開發利用奠定基礎。
關鍵詞小薊;葉片;愈傷組織誘導;愈傷組織增殖;優化
中圖分類號S567.23+9文獻標識碼A文章編號0517-6611(2015)26-067-03
Abstract[Objective] The research aimed to establish the systems of callus induction and proliferation of Cirsium setosum.[Method]With leaves aseptic Cirsium setosum seedlings as explants, the effect of 2,4D,6BA and NAA on callus induction and proliferation of Cirsium setosum were researched. The optimum combination of hormones was determined.[Result]Under ingle factor design, the callus induction were better inducted in MS medium with 0.8 mg/L 2,4D,0.9 mg/L 6BA and 2.0 mg/L NAA. The optimum medium for the callus induction was MS+2,4D 0.6 mg/L+6BA 0.9 mg/L+NAA 2.5 mg/L. The optimum medium for the callus proliferation was MS+6BA 0.3 mg/L. 2,4D and NAA were not suitable for callus proliferation.[Conclusion] The study provides a foundation for further development and utilization of Cirsium setosum.
Key wordsCirsium setosum;Leaf;Callus induction;Callus proliferation;Optimization
小薊(Cirsium setosum),又稱刺兒菜、萋萋菜、刺角芽等,為菊科薊屬多年生草本植物[1],是一種常用的本草中藥材,有很好的止血、凝血和抗炎功效[2-3],其提取物對腫瘤細胞活性有抑制作用,同時小薊還是一種營養豐富的蔬菜[4]。但小薊多以野生狀態為主,其有效成分的形成機制、利用以及開發受到了限制。建立一套穩定的小薊組織培養體系,是小薊深入研究的基礎。該試驗以小薊無菌苗葉片為供試材料,確立小薊最佳的愈傷組織誘導及增殖條件,為小薊的進一步開發利用奠定基礎。
1材料與方法
1.1材料
野生小薊種子采自華北理工大學校園。
1.2方法
1.2.1無菌苗培養。
小薊種子用1.0%升汞溶液浸泡10~20 min,無菌水沖洗3~4次,再用75%酒精浸泡10~20 s,無菌水沖洗4~5次,然后接種于MS培養基(10 g/L蔗糖、4 g/L瓊脂、pH 5.0~6.0)[5-6]。
1.2.2培養條件。
無菌苗培養、愈傷組織誘導及增殖均在光照培養箱中。采用光周期12 h/d、光強6 000 lx、溫度25 ℃的培養條件。選擇MS+30 g/L蔗糖+5 g/L瓊脂(pH 6.0)作為愈傷誘導及增殖的基本培養基。
1.2.3植物調節劑對小薊葉片愈傷組織誘導。
單因素條件下,確定2,4D(0、0.4、0.6、0.8、1.0、2.0 mg/L)、6BA(0、0.4、0.7、0.9、1.1、1.5 mg/L )、NAA(0、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mg/L)對小薊愈傷組織誘導影響;采用L9(34)正交設計,設置2,4D(0.6、0.8、1.0 mg/L)、6BA(0.7、0.9、1.1 mg/L)和NAA(1.5、2.0、2.5 mg/L)三因素三水平試驗[7],篩選最適宜的誘導培養條件。
選擇長勢良好的無菌苗葉片,剪成約5 mm×5 mm大小接種于不同的誘導培養基上,觀察愈傷組織的生長狀態,培養21 d后,統計愈傷組織重量誘導系數(愈傷組織重量/外植體接種重量)和誘導率。
1.2.4小薊葉片愈傷組織增殖。
單因素條件下,確定2,4D(0、0.6、0.8、1.0、2.0 mg/L)、6BA(0、0.1、0.3、0.5、0.8 mg/L)、NAA(0、0.5、1.0、1.5、2.0 mg/L)對小薊愈傷組織增殖的影響及適宜條件。選擇生長旺盛、有光澤的小薊愈傷組織,剪成約6 mm×6 mm×6 mm大小接種于不同的愈傷組織增殖培養基上。培養21 d后,計算愈傷增殖率,觀察愈傷組織狀態,確定小薊愈傷組織增殖適宜的激素濃度范圍。
2結果與分析
2.1單因素條件下植物生長調節劑對小薊葉片愈傷組織誘導的影響
單因素結果顯示(表1),2,4D對小薊葉片愈傷組織誘導率最高,最早6 d即可誘導出愈傷組織;在0.4~2.0 mg/L范圍內,誘導率為100%,愈傷組織呈白綠色,細胞透明度均較低;在0.8 mg/L條件下,21 d愈傷組織重量誘導系數最高,達46.91,愈傷組織生長狀態最優。
6BA對愈傷組織誘導率一般,愈傷組織出現時間早于對照3~4 d;在0.4~1.5 mg/L范圍內,均能誘導得到愈傷組織,質量較差,褐化嚴重;在0.9 mg/L條件下,21 d愈傷組織重量誘導系數最高,達15.09。
NAA對愈傷組織誘導率較好,愈傷組織出現時間早于對照4~5 d;在1.0~3.0 mg/L條件范圍內,均能誘導得到愈傷組織,有褐化現象;在2.0 mg/L條件下,愈傷組織重量誘導系數最高,達26.65,愈傷組織出現的時間較短,生長狀態較好。
2.2正交試驗優化小薊葉片愈傷組織誘導
正交試驗結果顯示,9種培養基對小薊葉片愈傷組織均有較高誘導率,均達100%,愈傷組織呈白綠色或黃綠色,細胞透明度均較低(表2和圖1)。
極差分析結果顯示,NAA不同濃度重量誘導系數的極差最大,NAA對小薊葉片愈傷組織誘導的影響最大,3種植物生長調劑對小薊葉片愈傷組織誘導的影響主次順序為NAA>6BA >2,4D。從誘導系數平均值分析可知,最佳愈傷誘導培養基組合為MS+2,4D 0.6 mg/L+6BA 0.9 mg/L+NAA 2.5 mg/L。驗證得到,該培養基中能獲得最優誘導效果,愈傷組織呈白綠色,質地松軟,愈傷組織重量誘導系數為113.06,為所有激素處理最高(圖2)。
2.33種激素對小薊葉片愈傷組織增殖的影響
單因素試驗顯示(表3),6BA對小薊愈傷組織增殖效果較好,愈傷組織團較大,呈淡綠或綠色,細胞透明度均低,在0.3 mg/L條件下,愈傷組織增殖率最高;2,4D和NAA對小薊愈傷組織增殖效果較差,愈傷組織團較小,誘導率低,呈白色或淡青色,較為松軟,不適合小薊愈傷組織的增殖培養。因此,確定MS+6BA 0.3 mg/L為小薊愈傷組織增殖的最佳培養基。
3結論與討論
MS培養基無機鹽濃度較高,適合植物組織培養[8]。試驗中選擇MS培養基為基本培養基。植物調節劑是植物愈傷組織培養的關鍵因素。2,4D、6BA、NAA植物調節劑在一定范圍內均能促進植物愈傷組織培養[7,9-10]。
2,4D、6BA、NAA 3種激素對小薊愈傷組織誘導及增殖
均有不同程度的影響。單因素試驗條件下,3種激素均能成
功誘導出小薊葉片愈傷組織,最佳濃度分別是2,4D 0.8 mg/L、6BA 0.9 mg/L、NAA 2.0 mg/L,其中2,4D的誘導效果最佳,NAA對小薊葉片愈傷組織誘導的影響最大。3種激素配合使用,在MS+2,4D 0.6 mg/L+6BA 0.9 mg/L+NAA 2.5 mg/L培養基中,誘導效果最好。在2,4D 和NAA單因素條件下,小薊愈傷組織增殖率極低,有褐化現象,不適于增殖培養;6BA對小薊愈傷組織增殖率相對較高,MS+6BA 0.3 mg/L培養基為愈傷組織增殖的最適條件。
參考文獻
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