荊半夏組織培養條件的優化

2019-12-30 09:48:15駱淑媛宋薇樊康華鄧麗娟

綠色科技 2019年22期

駱淑媛宋薇樊康華鄧麗娟

摘要：以荊半夏的葉片、葉柄及塊莖為材料，實驗研究了不同激素濃度對半夏組織培養的影響。實驗結果表明;在MS+2.0mg/L6-BA+0.5mg/LNAA誘導培養基中，葉片最易誘導形成愈傷組織，愈傷組織誘導率達100%;塊莖次之，愈傷組織誘導率為90%;葉柄愈傷組織誘導率最低，為70腸，且容易出現褐化現象。而由葉片所形成的愈傷組織接種到MS+1.0mg/L6-BA+1.0mg/ NAA分化培養基中，出芽率最高，達100%，且試管苗長勢旺盛;半夏最佳生根培養基為MS+0.2mg/L6-BA+0.3mg/LNAA。此研究有助于建立一套完整的荊半夏組織培養技術體系，為湖北地區特色經濟藥用植物荊豐夏的開發利用提供技術支持。

關鍵詞：半夏;組織培養;愈傷組織

中圖分類號：S567.23+9 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2019）22-0195-03

1 引言

半夏是天南星科半夏屬，多年生草本藥用植物，廣泛分布于全國各地，具有抗癌、抗心律不齊等功效[1，2]。然而由于過度采挖及盲目引種，野生半夏的自然資源幾近枯竭，品質和數量亦有所降低[3]。而通過組織培技術獲得的半夏具有生長速度快、半夏品質高等特點，因此采用組織培養方式進行半夏的大規模生產已逐漸成為目前發展的趨勢[4]。本研究取材自野生的荊半夏，就其組培過程中外植體的選擇、培養基的激素配比等方面對荊半夏的快速繁殖的影響展開研究，為荊半夏種植資源選育、保存及開發利用提供參考。

2 材料與方法

2.1 材料

野生荊半夏。

2.2 方法

2.2.1 培養材料的消毒

將塊莖洗凈，削皮，葉片和葉柄不削皮，自來水沖洗5min后，用蒸餾水沖洗3次，然后用75%酒精浸泡30s，無菌水沖洗1次，最后用0.1%升汞溶液消毒8min后，用無菌水沖洗7次備用。

2.2.2 外植體的接種及誘導培養

將消毒好的半夏塊莖于培養皿中切成約5mm×5mm的薄片;葉片切成約5mm×5mm大小;葉柄切成約5mm小段。然后將不同來源的外植體分別接種到MS+2.0mg/1.6-BA+0.5mg/ 1，NAA培養基中進行誘導培養，每組外植體分別接種20管，于26℃培養，光照周期12h/d，光照強度2000～3000lux。

2.2.3 分化培養

將愈傷組織切成約5mm×5mm小塊，分別接種到4種不同激素配比的分化培養基中進行分化培養，每種培養基分別接種20管。

2.2.4 生根培養

將無根組培苗接種到4種不同激素配比的培養基上，進行生根培養，每種培養基分別接種20管。

3 結果與分析

3.1 半夏不同外植體的愈傷組織的誘導培養

將半夏的塊莖、葉片和葉柄進行消毒處理后，分別接種到MS+2.0mg/L6-BA+0.5mg/LNAA誘導培養基中培養。7d后，外植體的切口處膨大;25 d后，3種外植體均誘導產生了黃綠色的愈傷組織（圖1）。其中，葉片愈傷組織誘導率最高，達100%;塊莖愈傷組織誘導率為90%;葉柄愈傷組織誘導率最低，為70%（表1），并且部分葉柄在誘導培養過程中出現褐化情況，褐化率為20%。因此，在MS+2.0mg/L6-BA+0.5mg/L NAA誘導培養基中，半夏葉片最易誘導形成愈傷組織，其次是塊莖。

3.2 半夏葉片愈傷組織的分化培養

將葉片誘導所形成的愈傷組織分別接種到4種不同激素配比的分化培養基中進行分化培養。15d后，葉片愈傷組織分化率均達到90%以上。其中，在1號培養基中，發芽率為95%，但平均出芽數最高，達2.11個;而在4號培養基中，發芽率最高，達到100%，平均出芽數為1.92個，與最高出芽數差異不大，而且其分化形成的試管苗長勢最為旺盛（表2）。綜上所述，半夏葉片最佳分化培養基為MS+1.0mg/L6-BA+1.0mg/LNAA。

3.3 半夏組培苗的生根培養

挑選生長旺盛的組培苗，接種到4種不同激素配比的生根培養基中進行生根培養。15d后統計發現，單獨使用0.3mg/L NAA分化培養基時，生根率為80%，但長出的根相對較短、較細;在0.3mg/LNAA基礎上加人了0.2mg/L 6-BA時，生根高達100%，而且此時平均根長也達到最高，為2.73cm（表3）。但是當進一步提高NAA濃度時，生根率和根長反而有所下降（表3）。這表明半夏組培苗的最佳生根培養基為MS+0.2mg/L6-BA+0.3mg/L NAA;而且在生根培養過程中，NAA的濃度對植物的生根影響很大，尤其在低濃度時，在促進根的生長上起主導作用。

4 討論

在組織培養過程中，由于外植體本身所具有的特性因子，會很大程度上決定其培養結果，因此，選擇合適的外植體十分重要[5]。在半夏的組織培養過程中，一般會選用葉片、葉柄、塊莖、莖尖以及珠芽等作為外植體[6～8]，但關于最佳外植體的篩選，目前的研究結果存在一定的差異。吳能表等[9]研究發現，將產于重慶的三葉半夏的塊莖、葉片和葉柄接種于MS+1.5mg/LKT+2.0mg/L 2，4-D+1.0mg/L IAA中誘導培養，均形成白色愈傷組織，其中葉柄的誘導形成愈傷組織的效率最高，達100%;葉片次之，為85%;塊莖最低，愈傷組織誘導率僅為50%。喻娜等[10]發現，以MS+0.2mg/L 2，4-D+1.0mg/L KT誘導培養產于四川的野生旱半夏的葉片，其愈傷誘導率達98.3%;而采用MS+0.2mg/L2，4-D+0.5mg/L KT誘導葉柄，其愈傷誘導率達91.8%，葉片更利于愈傷組織誘導。而在本研究中，野生荊半夏的塊莖、葉片和葉柄在MS+2.0mg/L 6-BA+0.5mg/L NAA培養基中均能誘導形成黃綠色愈傷組織，其中葉片的愈傷組織誘導率最高，達100%，與喻娜等研究結果基本一致。這表明，半夏品系及植物生長調節物質對愈傷組織的形成有較大的影響。

植物生長調節物質是影響植物細胞分裂、愈傷組織誘導、再生植株形成的重要因素，因此生長激素和細胞分裂素濃度配比是決定組培成功的關鍵[11，12]。在半夏快繁技術中，一般多采用KT、2，4-D、IAA、IBA和GA3等多種植物生長調節物質。在本研究中，我們嘗試采用NAA代替2，4—D，并配合6—BA使用，結果發現將由葉片誘導所形成的的愈傷組織接種于MS+1.0mg/L6-BA+1.0mg/LNAA培養基中，出芽率可達100%，而將試管苗接種于生根培養基MS+0.2mg/L6-BA+0.3mg/LNAA中進行生根培養，生根率也可高達100%。這表明，在半夏組織培養過程中，6-BA和NAA配比使用，也能達到較好的組培效果，長出健壯的半夏試管苗（圖2）。但是，在此條件下培育的荊半夏，其藥理活性成分和含量能否與野生荊半夏一致，則有待進一步研究。

參考文獻：

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[2]李玉先，劉曉東，朱照靜.夏藥理作用的研究述要[J].遼寧中醫學院學報，2004，6（6）：459～460.

[3]潘平，李偉平，熊明星，等.我國半夏產業現狀及可持續發展策略[J].中國藥房，2013，24（31）：2881～2884.

[4]林先明，張軍，謝玲玲，等.半夏新品種鄂半夏2號的選育[J].湖北農業科學，2010，49（11）：2836～2838.

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[7]靳松，陳澤斌，李育川，等.半夏組培快繁體系的建立[J].時珍國醫國藥，2017，28（7）：1759～1761.

[8]李會，張庚，孟義江，等.掌葉半夏微莖尖培養脫毒和快繁體系的建立[J].作物雜志，2016（3）：51～57.

[9]吳能表，曹瑞霞，吳思靖，等.半夏再生體系的建立[J].西南大學學報（自然科學版），2018，40（9）：1～5.

[10]喻娜，張曉峰，李華清，等.旱半夏不同外植體的愈傷組織誘導CJ7，分子植物育種，2018，16（17）：5757～5764.

[11]羅光明.半夏的組織培養和植株再生[J].中藥研究與科技，2000.2（4）：13～14.