【摘要】 目的建立金線蓮快繁體係。方法以莖段為外植體,開展了莖段不同部位、培養基、激素、有機物和活性炭對不定芽增殖、幼苗生長的影響研究,並進行了移栽試驗。結果外植體以不含頂芽和長根的中間段莖節為好;不定芽增殖最佳培養基配方為MS(或B5)+BA3.0 mg/L +NAA0.5~1.0 mg/L,兩個月增殖倍數達5.0以上;壯苗最適培養基為1/2MS+NAA3.0 mg/L+6-BA 0.5 mg/L+香蕉提取物20%(或椰子汁20%);試管苗移栽適宜的基質為菜園土1份+2~3 mm粗砂2份(或1份)+木屑1份(或2份),3個月成活率均達100%,且生長良好。結論采用上述方法,能實現金線蓮幼苗的快速繁殖。
【關鍵詞】 金線蓮; 快速繁殖; 增殖; 生長; 移栽
金線蓮Anoectochilus roxburghii(wall.)lindl為蘭科開唇蘭屬多年生草本,別名金蠶、金線蘭、金線虎頭蕉等,是我國傳統珍貴藥材,素有“金草”“神藥”“烏人參”等美稱,在民間應用範圍較廣,廣泛應用於風濕性關節炎、高血壓病、糖尿病、腎病等疑難雜症的治療和強身健體、病後體虛恢複等方麵,在浙江、福建、台灣等省和東南亞地區被視為珍稀名貴藥材,特別在台灣省更是備受青睞,被稱為“藥中之王”[1,2]。
金線蓮種子微小,由未成熟的胚及數層種皮細胞構成,自然萌發率和繁殖率低,目前市場上貨源主要來自於野生采挖,產品一直處於供不應求的狀況。近年來,隨著對其藥效學和臨床應用研究的深入,對金線蓮藥用價值的認識進一步提高,其市場貨源緊缺的狀況更為嚴峻,野生資源也不斷遭到破壞性采挖,以致於處於瀕臨滅絕之地。本研究旨在采用組織培養技術,解決金線蓮種苗來源,加快人工栽培,以保護金線蓮野生資源、穩定市場供應。現將有關實驗結果如下。
1 材料與方法
1.1 材料 無菌繁殖體係的建立為浙江金線蓮野生種源,其它實驗為繼代培養的不定芽及無根幼苗莖段。
1.2 無菌繁殖體係的建立 取生長健壯、無病蟲害的植株,去葉後放入低濃度的洗衣粉水中漂洗3~5 min,然後用流水衝洗30 min。在超靜工作台前,用75% 酒精濕潤5~6 s,放入0.1%的HgCl溶液滅菌12~13 min,用無菌水衝洗5~6次。將消毒好的莖按上段(具莖尖)、中段和下段(匍匐莖段)切成長約1.5~2 cm,帶有1~2個節間的小段,分別接種於MS+6-BA 4.0 mg/L +NAA 0.4 mg/L 培養基上,pH5.6,蔗糖2.5%,瓊脂0.7%。培養條件為:溫度(25±2)℃ ,光照時間12 h/d,光照強度1 500~2 000 lx。
1.3 不定芽誘導
1.3.1 基本培養基對不定芽誘導的影響 采用單因素實驗,培養基選用MS(Murashige-Skoog)[3],1/2MS(大量元素減半,其他成分不變),VW(Vacin & Went),B5(Gamborg•Miller & Ojima)和KC(Knudson C)等5種,分別添加6-BA 4.0mg/L,NAA 1.0 mg/L。
1.3.2 激素對不定芽誘導的影響 以MS為基本培養基,添加不同種類及濃度的細胞分裂素和生長素。
上述實驗選取無菌健壯植株,切取長約1~1.5 cm,帶有一個節間的莖中段,每處理接10個莖節,重複3次。培養期間定時觀察不定芽生長情況,培養60 d後統計不定芽數。其它條件同實驗“1.2”項。
1.4 壯苗培養
1.4.1 激素對幼苗生長和發根的影響 以1/2MS為基本培養基,NAA設1~5 mg/L 5個處理,6-BA設0.5,1.0和1.5 mg/L 3個處理,共15個處理。
1.4.2 添加物對幼苗生長和發根的影響以1/2MS+NAA 2.0 mg/L+6-BA 0.5 mg/L為基本培養,考察馬鈴薯提取物、香蕉提取物、蘋果提取物、椰子汁等4種天然有機物和活性炭對金線蓮幼苗生長的影響。
上述每種培養基均接入經增殖培養高約3 cm,具3~4節間、有1~2片的無根幼苗,每處理接種接無根幼苗10株,重複3次。培養後每隔15 d觀察生長情況1次,至3個月考察每株淨增加的葉片數、重量及發根數,並進行數理統計分析。
1.5 移栽 選苗高約6~8 cm,莖基直徑約2 mm,叢生根有2~3條的試管苗,煉苗4 d後,洗淨附著在植株上的培養基,並晾幹洗滌水後移人直徑為15 cm,裝有不同基質的土盆中,考察不同基質對金線蓮試管苗成活率的影響。移栽前,實驗基質均用45%多菌靈可濕性粉劑800倍溶液澆透消毒。實驗條件為遮蔭度80%的蔭棚,保持空氣相對濕度的80%~90%。如發現有病死植株,及時拔除。每處理5盆,每盆種5株,重複3次,移栽3個月後考察成活株數,並進行數理統計分析。
2 結果
2.1 無菌繁殖體係的建立 實驗表明,外植體莖段的分化程度對誘導結果存在一定的影響。從表1可知,上、中段莖均能萌動生長。上段莖因有頂芽的存在,頂端優勢表現較為強烈,因而以生長為主,不定芽發生較少,平均芽增殖數為0.6個;中段莖不定芽發生快、量大、長勢好,平均芽增殖數為4.05個,並形成多枝叢生狀。下段莖由於組織相對老化,雖有不定芽發生,但發生量與生長勢均較弱。這和陳自力[4]報道的結果一致。
從實驗中觀察到,不定芽的產生以側芽萌生為主。一般在培養15~20 d後,莖節上潛伏的葉腋芽萌動膨大,芽叢在節的四周萌出,起初為白色略帶黃色,隨著培養時間加長,芽不斷伸展,逐漸轉為黃綠色,形成主芽。葉腋芽是單生的,極個別節上能對生兩個腋芽,未發現莖部或切口處長出不定芽。培養30 d左右,主芽基部的節再生側芽(稱一級側芽),45 d左右一級側芽節上又可發生二級側芽,隨著芽的生長、出現葉片,節處毛並產生根,外被濃密的白色絨毛,從而形成完整小植株。培養3個月後每天觀察,側芽分生組織的增殖,一般隻出現主芽和一二級側芽或苗;培養5個月以上,主芽、側芽較高,葉片較多、大,隻有少數出現三級側芽或苗。這種腋芽萌生的增殖形成了主軸分枝型的芽苗,隨培養時間或繼代繁殖代數的增加,或激素的作用,芽或苗因節間短,多數為形成似不定芽或叢生苗。培養過程中,未見愈傷組織,也沒有發現有原球莖和類原球莖產生。
表1 金線蓮莖段外植體不定芽誘導(略)
2.2 不定芽誘導
2.2.1 基本培養基對不定芽誘導的影響 以金線蓮的莖節段作為外植體,腋芽能快速萌發出不定芽體。經60 d的培養,增殖倍數可達3.1~5.4倍。但基本培養基對不定芽的誘導具有明顯的影響,MS,B5培養基不定芽增殖率分別為5.4倍與5.2倍,比其它培養基增加23.8%~74.2%。
表2 基本培養基對金線蓮不定芽誘導的影響(略)
經LSR差異顯著性測定,MS,B5培養基之間無明顯差異,與1/2MS,KC和VW之間存在極顯著差異,且MS,B5培養基上誘導產生的不定芽色綠、粗壯(見表2),表明MS,B5培養基適合作為金線蓮莖段不定芽誘導的基本培養基[5]。
2.2.2 激素對不定芽誘導的影響 激素種類、水平與配比對組織培養快速繁殖在效率存在明顯的影響,6-BA、KT和NAA是3種常用生長調節劑,其添加量對金線蓮不定芽增殖的影響很大。結果見表3。從表3可知,同為細胞分裂素的6-BA,KT在相同的添加量下對不定芽的增殖效果差異極顯著,6-BA比KT的增殖率提高46.0%和55.0%,表明6-BA比KT更適合金線蓮莖節不定芽的誘導。
6-BA的濃度也影響不定芽誘導效果。在添加量小於4.0 mg/L的情況下,隨濃度的提高,不定芽增殖率明顯上升,添加量為4.0 mg/L的不定芽增殖率比2.0,1.0 mg/L分別提高22.1%和47.6%。當6-BA添加量達到6.0 mg/L時,其增殖率還出現下降趨勢,表明本實驗條件下6-BA添加的適宜量為4.0 mg/L。
表3 激素對金線蓮不定芽誘導的影響(略)
生長素NAA對金線蓮不定芽的誘導與生長具有明顯的促進作用。從表3可以看出,添加了NAA的培養基不定芽增殖量與生長明顯較不添加的好,芽體粗壯、色濃綠,其中添加0.5 mg/L的表現最好,添加1.0 mg/L的其次,但二者間差異未達到顯著水平;與其它不添加NAA的相比差異達極顯著水平。表明在本試驗條件下NAA適宜添加的量為0.5~1.0 mg/L。
2.3 壯苗培養
2.3.1 激素對幼苗生長的影響 在金線蓮壯苗培養中,NAA較6-BA對促進幼苗生長的影響更為明顯。結果見表4。NAA濃度低於3 mg/L時,對幼苗生長有促進作用,隨濃度的增加,葉片淨增量、發根數和鮮重淨增量明顯增加,當濃度達到4.0 mg/L時,葉片淨增量、發根數和鮮重淨增量增加不明顯。6-BA在0.5 mg/L情況下,比不加的具有一定的促進作用,但未達顯著水平;在濃度為1.0 mg/L,1.5 mg/L情況下,葉片淨增量、發根數和鮮重淨增量反而減少,但在幼苗基部觀察到叢生狀不定芽的產生,表明6-BA在濃度高於1.0 mg/L情況下,有利於金線蓮不定芽的生成,對幼苗生長不利。
從表4也可以看出,處理9、10號在發根數、鮮生淨增量方麵較其它處理明顯提高,達極顯著差異;在葉片淨增量方麵,除與處理13、14號無明顯差異外,與其它處理之間的差異達極顯著水平,表明在金線蓮壯苗培養中,NAA適宜添加的量為3.0~4.0 mg/L,6-BA 添加量為0.5 mg/L或不加。
表4 激素對金線蓮幼苗生長的影響(略)
2.3.2 活性炭與有機添加物對幼苗生長的影響 結果見表5。從表5可知,不同的添加物對金線蓮幼苗生長的影響表現不一,香蕉、椰子汁對促進幼苗生長最為有利,葉片淨增量、發根數和鮮重淨增量均高於其它處理,二者間無明顯差異;馬鈴薯對幼苗生長不利,與其它處理相比均存在極顯著差異水平。活性炭對金線蓮幼苗生長具有一定的促進作用,在添加0.3%情況下,葉片淨增量、發根數和鮮重淨增量與對照相比均顯著提高,差異達極顯著水平;但與香蕉、椰子汁處理相比,其促進幼苗生長的作用不如前二者,除發根數無差異外,葉淨增量與香蕉、椰子汁處理差異達顯著水平,鮮重淨增量差異達極顯著水平。同時觀察到活性炭、香蕉和椰子汁新發根潔白、粗壯。試驗結果表明添加20%香蕉和椰子汁最適宜金線蓮幼苗的生長。
表5 添加物對金線蓮幼苗生長的影響(略)
2.4 移栽 金線蓮試管苗移栽3個月後的植株成活情況見表6。從表6中可以看出,處理7和處理9保持100%的成活率,處理3和處理8的植株成活率也在93%以上,處理1的成活率最低,僅為56%。經LSR差異顯著性測定,處理3、7、8、9號之間無明顯差異,與處理5、6號差異達顯著水平、與處理1、2、4號差異達極顯著水平。表明在菜園土中加入粗砂、木屑能明顯提高金線蓮試管苗移栽的成活率,適宜添加的比例為1份菜園土中加入粗砂2份、木屑1份或粗砂1份、木屑2份,要求充分混勻。
表6 種植基質對金線蓮試管苗移栽成活率的影響(略)
3 小結
金線蓮不同部位的莖間對不定芽的誘導結果存在明顯的差異,以不含頂芽和長根的中間段莖節為好,不定芽增殖率達4倍以上。
采用金線蓮中間莖節作外植體誘導不定芽萌發時,適宜的培養基為MS或B5+6-BA 4.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L~1.0 mg/L,蔗糖濃度為2.5%。
適宜的壯苗培養基為1/2MS+NAA 3.0 mg/L+6-BA 0.5 mg/L+香蕉提取物20%(或椰子汁20%),蔗糖濃度為3.0%。3.4 試管苗在充分混勻的1份菜園土+2份粗砂(2~3 mm)+1份木屑,或1份菜園土+粗砂1份+木屑2份的基質中生長良好,3個月後成活率達100%。
【參考文獻】
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[5] 高 燕,白燕冰,趙雲翔. 金線蓮組織培養幾種培養基的篩選[J].熱帶農業科技, 2004,27(3):12.
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