謝敏 李偉 李佳欣
摘 ?要:為建立多花黃精組織培養快速繁殖體系,以多花黃精帶芽根莖為外植體,消毒后將其置于含不同配比激素的培養基中進行培養,結果表明:培養基MS+2.0mg/L 6-BA+0.2mg/L NAA誘導不定芽生長狀況最好,平均能誘導5.5個不定芽,生長不定根平均數為3根;1/2MS+0.8mg/L NAA誘導不定根數最多,平均為20.5根。
關鍵詞:多花黃精;組織培養;快速繁殖技術
中圖分類號 S567.239 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2019)05-0020-02
多花黃精(學名:Polygonatum cyrtonema Hua),是百合科黃精屬多年生草本植物[1],其根莖中含豐富的糖類、甾體皂苷、強心苷、生物堿、黃酮及蒽醌類化合物、木脂素、維生素、氨基酸及微量元素等多種化學成分[2],具有潤肺滋陰、補中益氣、益腎填精、健脾、抑制腫瘤細胞等作用[3]。近年來,多花黃精已廣泛應用于冠心病、高血壓、糖尿病、肺結核、再生障礙性貧血等病的治療,以及預防性放療、化療引起的副作用等[2]。隨著市場需求量的不斷增加和野生資源的不斷減少,人工栽培黃精已成為市場供求的主體。多花黃精在全球分布很廣,約有40多種,我國約有31種,分布于全國各地,常生在林下、灌叢、山坡陰處,海拔500~2100m。
在人工栽培中,由于種子收集難度大、發芽率低、育苗周期長等因素,導致多花黃精有性繁殖的方式無法滿足生產需要。而無性繁殖技術作為保持母體優良性狀和快速繁育的重要手段,可以有效地解決優良種源這一難題。近年來,許多學者都展開了一系列的研究。例如,李文金等對多花黃精進行了試管苗的生根技術的研究[4];劉紅美等對多花黃精進行了組織快繁技術的研究[5];周新華等對多花黃精的帶芽根莖進行了最佳不定芽誘導培養,結果表明平均每個根芽能誘導6.6個不定芽[6];周新華等在2015年對多花黃精組織增殖和生根體系的研究發現,在3—4月采集的外植體其長勢和腋芽萌發的表現最好[7-8];周建金等進行了黃精組培快繁技術研究,結果表明,理想生根、誘導產生不定芽的培養基,生根苗經煉苗移栽后成活率達92%以上[9]。本研究對多花黃精的帶芽根莖進行了組織培養,以期尋找最適培養基,旨在提高多花黃精繁殖系數,快速繁殖種苗,從而建立多花黃精的無性快繁體系。
1 材料與方法
1.1 材料 2016年12月至2017年6月,在貴州省六盤水市野外挖取多花黃精,切取其根狀莖的根莖芽,參考周新華等對外植體的滅菌處理方法[6]處理,將消毒后的根莖芽接種在MS培養基上進行培養。
1.2 方法
1.2.1 外植體消毒 將從土中挖出的黃精用清水洗凈泥土。用刀切取帶芽根莖在飽和的無酶洗衣粉中泡洗30min(隔幾分鐘輕輕順時針攪動),然后流水沖洗1~1.5h,流水大小以不把外植體沖出為宜。同時打開超凈工作臺的紫外燈進行紫外殺菌,殺菌30~40min,殺菌同時打開風機。約過20min后使用超凈工作臺進行接種,接種期間不關閉風機。將沖洗干凈的試驗材料移至超凈工作臺內用無菌紙吸干外植體表面上的水分,用75%酒精浸沒外植體進行消毒,浸泡時間30s,然后用無菌水清洗3次,每次3min;再用0.1%的氯化汞(升汞)溶液浸泡6~10min,用無菌水清洗6~7次(每次3min),再用無菌紙將外植體表面上的水分吸干,即完成外植體的消毒。
1.2.2 0.1%氯化汞(升汞)溶液浸泡時間 由于地下根莖表面常附著許多雜菌,給滅菌帶了來一定的難度,所以設置0.1%氯化汞(升汞)溶液浸泡外植體時間在5~15min分別做10個梯度的對比試驗。并對其接種后的污染數和組培苗的死亡數進行統計對比分析,找出最適合多花黃精升汞表面消毒時間。
1.2.3 多花黃精不定芽的誘導培養 將消毒的黃精帶芽根狀莖接種于MS培養基上,選取不同濃度的6-BA、NAA等外源激素進行配比(表1),各處理的培養基均加入蔗糖30g/L、瓊脂7.5g/L,pH值5.8~6.0。培養環境溫度(25±2)℃,光照強度2000~3000lx,光照時間10~16h/d。從中篩選出最佳不定芽增殖生長的培養基,并對其不定的生長數進行統計。
1.2.4 多花黃精不定根的誘導培養 利用不定芽增殖獲得的不定芽對其進行不定根的誘導培養,培養環境溫度(25±2)℃,光照強度2000~3000lx,光照時間10~16h/d。經過2次的繼代培養后,記錄各培養基中不定根的誘導平均生長情況(表2)。
2 結果與分析
2.1 0.1%氯化汞(升汞)溶液的浸泡時間 經對比試驗,結果表明,升汞對多花黃精外植體消毒時間在6~10min較適宜。以8min最佳,5min時污染較嚴重,超過10min,組培苗出現死苗的現象。在誘導培養基上生長10d后,芽開始生長,基部明顯膨大,30d后分化出不定芽。說明本試驗所用的滅菌方法和誘導培養基是適宜的。
2.2 多花黃精不定芽的誘導培養結果 由表3可知,10種培養基都能使黃精根狀莖發芽生長,其中以為MS+2.0mg/L 6-BA+0.2mg/L NAA的培養基長勢最好,且不定芽增殖數量最多。
1、2號培養基黃精的生長狀況僅次于6號培養基,7號培養基生根的平均數比6號培養基稍多,但綜合考慮,6號培養基更加適合野生多花黃精的增殖培養,其他培養基的不定芽生長速度遠遠低于6號培養基。
經過對多花黃精不定芽增殖實驗,再利用不定芽增殖獲得的不定芽對其進行不定根的誘導培養,適合的培養條件是在基本培養基中均加入蔗糖30g/L、瓊脂7.5g/L,pH值5.8~6.0。培養環境溫度(25±2)℃,光照強度2000~3000lx,光照時間10~16h/d。
2.3 多花黃精不定根的誘導培養 由表4可知,NAA濃度從0.2mg/L到0.8mg/L時不定根增殖數不斷提高,到達0.8mg/L時增殖數達到最高,再增加NAA濃度則出現增殖數降低的現象。因此,黃精不定根誘導最佳培養基配方為1/2MS+0.8mg/L NAA。
3 結論
綜上所述,多花黃精外植體0.1%升汞最佳消毒時間為8min,實驗篩選出培養基MS+2.0mg/L 6-BA+0.2mg/L NAA誘導不定芽生長狀況最佳,培養基1/2MS+0.8mg/L NAA誘導不定根數最多。
參考文獻
[1]中國科學院植物研究所.中國植物志[M].北京:科學出版社,1978.
[2]龐玉新,趙致,袁嬡,等.黃精的化學成分及藥理作用[J].山地農業生物學報,2003,22(6):547-550.
[3]國家藥典委員會.中華人民共和國藥典(一部)[M].北京:化學工業出版社,2005.
[4]李文金,畢研文,陳建生,等.泰山多花黃精試管苗生根技術研究[J].中國現代中藥,2010,12(1):19-21.
[5]劉紅美,方小波,夏開德,等.多花黃精組織培養快繁技術的研究 [J].種子,2010,12(29):13-17.
[6]周新華,肖智勇,王麗云,等.基于均勻設計對黃精不定芽增殖培養的研究[J].安徽農業科學,2014,31:10909-10911.
[7]周新華,朱宜春,桂尚上,等.多花黃精組培生根技術研究[J].經濟林研究,2015,33(4):102-105.
[8]周新華,曾滿生,肖智勇,等.多花黃精嫩莖與根莖芽離體培養技術[J].經濟林研究,2014,12(4):68-72.
[9]周建金,羅曉鋒,葉煒,等.多花黃精組培快繁技術研究[J].福建農業科技,2012(9):59-61.
(責編:張宏民)