刺五加組織培養研究進展二
錄入時間:2009-6-23 16:37:05
來源:青島betway必威西汉姆联
2 影響刺五加植株再生的因素
2.1 外植體
刺五加的根、莖、葉、種胚都可誘導出愈傷組織,但它們之間的誘導率有明顯差異。Clloi 等的研究表明層積處理後種子中的合子胚,在1 / 2 人侶培養基中培養2 周即可萌發,當幼苗長到2cm 高時,分別切取子葉、下胚軸、胚根作為外植體,下胚軸產生體細胞胚胎的頻率最高(75 % ) ,是子葉(56 % )的1.34 倍、胚根(12 % )的6.25 倍。貝麗霞等的研究發現根、葉片和莖尖均能誘導出愈傷組織,但以葉片愈傷組織分化能力較旺盛,且再生芽分化係數可達7.5 。由於莖尖培養屬於器官培養,可以不經曆愈傷組織培養這一階段,大大地縮短了培養時間而且其遺傳性狀穩定、莖尖體積較小,其生長點由數層鱗片包被,感染機率較小,容易消毒,生長點部分無病毒存在,因此,在刺五加組織培養中大都選擇莖尖作為外植體。由此可見,外植體類型對愈傷組織的分化能力有很大影響。
2.2 培養基
目前用於木本植物組培快繁的培養基主要有MS 、WPM 、SH 、CM 、改良的Nitsch 等基本培養基。1996 年張喜春等研究認為,White培養基較適合於刺五加莖尖培養。張健夫研究發現,MS 培養基用於刺五加的組織培養及快速繁殖時能獲得較高的誘導率和分化率,且在l / 2MS 培養基中壯苗生根1 個月左右即可移栽。梁建平采用MS 培養基對刺五加葉片組織培養也獲得成功。對此,貝麗霞對MS 培養基進行了改良,以按態氮和幾種氨基酸作為氮源,形成了改良培養基BZ ,通過對BZ 、MS 、N6 、Wllite 等4 種培養基的刺五加莖尖、葉片和根係培養試驗表明,在刺五加組織培養中改良的BZ 培養基對葉片組織培養效果最好。
2.3 植物生長調節劑
在刺五加組織培養中,常用細胞分裂素是6 一BA 和KT ,生長素為2 , 4 一D , NAA 和IBA 。張喜春等研究認為,高濃度BA 或NAA 以及二者的高濃度組合對刺五加莖尖培養具有抑製作用。以White 為基本培養基附加BA 0.5mg/L + NAA 0.lmg / L 的處理效果最好。而附加GA 0.5 mg/L 十KT 0.srng / L + NAA 0.1 mg/L 的處理苗木生長也較快,但苗木比較細弱。張健夫發現刺五加始芽分化的6 一BA 濃度為1.0 mg/ L ,再附加NAA 0.1 mg / L ,其誘導分化率可達96.6 % ; MS + 6 一BAO.5mg/L 十ZT 0.lmg/ L 培養基對刺五加繼代芽分化有明顯的促進作用,分化率為93.3%,芽增殖倍數可達4.8 , 平均有效芽達100 % ,達到繼代壯苗同步,既可實現高增殖率,又能保證分化出的芽粗壯,正常生長。貝麗霞等研究發現,以改良的MS 培養基BZ + NAA 3.Omg / L + 6 一BA 2.0mg / L 培養刺五加的莖尖、葉片和根係,其葉片愈傷組織的分化能力最強,分化率達到73.62 % ,再生芽分化係數為7.5 。可見,不同的外源激素配比對刺五加組織培養有很大的影響。
2.4 碳源
在植物組織培養中,常在培養基中添加一些糖類作為碳源,為細胞的呼吸代謝提供底物和能源。一般來說,誘導愈傷組織增殖常用3 %蔗糖,而提高叢生苗長勢及生長速度,以4 %蔗糖濃度較好。刑世岩認為對於已發生玻璃化的試管苗來說,應適當提高培養基中蔗糖含量,降低培養基中的滲透勢,可以降低玻璃化。多數研究表明對於木本植物1.5 % ~2 %蔗糖濃度最適合幼苗生根,過高或過低均抑製生根。但也有人認為組培微環境適宜時生根培養基中可不加蔗糖,但添加少量蔗糖可促進組培苗生長。對於刺五加組織培養中碳源的研究還未見報道。
3 刺五加組織培養的問題與展望
刺五加作為木本植物,其組織培養方麵的研究還存在許多問題,一是組培快繁體係不完善,如褐化問題嚴重、體細胞胚胎的個體差異大、莖尖來源少,組培苗根係發育不良且生根困難,移栽成活率低,以及遺傳轉化程序複雜等間題,還不能廣泛應用於生產實踐中。二是建立高效的木本植物器官發生再生植株體係難度較大,且對再生植株發生的變異,雖然越來越重視,但仍缺乏係統的研究。三是研究的不平衡發展。近十年來,學者們的研究主要集中在藥理、藥性、種群格局、生長狀況以及生物量等方麵,而對其再生體係的建立,遺傳轉化等研究很少。四是國內研究基礎滯後。刺五加主要分布在我國東北、華北、俄羅斯的西伯利亞和朝鮮、韓國等地。但我國對其的研究僅有零星報道。與此形成鮮明對比的是韓國進行了大量研究工作,尤其應注意的是他們開展的刺五加毛狀根培養,更為該國工業化生產刺五加藥用成分奠定了基礎。
隨著人民生活水平的提高及保健意識的增強,刺五加的需求量會不斷增加。因此,加強刺五加資源的開發和利用,其經濟效益和社會效益是巨大的。目前,我國刺五加組織培養的研究還應加強以下幾方麵的工作:建立起高效、穩定的體細胞胚胎發生體係和再生體係,為刺五加的快速繁殖奠定基礎;重視珍稀品種及引進品種的研究,加強種質資源的離體保存;加強愈傷組織與細胞分化研究,為遺傳轉化和藥用成分的生物器生產奠定基礎;係統地研究刺五加組織培養中的內在機製及其調控機製,從而為更好地利用植物細胞全能性,深人開展其它藥用植物的研究提供理論依據和技術指導。
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