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金铁锁腋芽诱导离体培养技术研究

以金铁锁带叶腋的嫩茎为外植体开展了基本培养基腋芽诱导和增殖培养较优培养条件的筛选并对所获得的生根苗进行了移栽练苗试验结果表明MS培养基适合作为金铁锁离体培养的基本培养基金铁锁腋芽诱导培养的适宜培养基为MS+3.0mg/L 6-BA+0.01mg/LTDZ+0.20mg/L NAA,平均诱导芽数为4.15在培养基1/2MS + 0.30mg/L IBA+0.10mg/L NAA+0.3g/L活性炭中进行生根培养生根率可达89.6在腐殖土红土珍珠岩=1∶1∶1的基质中练苗金铁锁组培苗的成活率可达90.5


  金铁锁属石竹科金铁锁属植物,是我国传统的药用植物,又名独定子、小霸王、金丝矮陀陀、象牙七、对叶七、土人参等,主要分布在贵州、四川、云南等地,作为传统中药材,首载于明代本草学家兰茂著的《滇南本草》中,谓其:“味辛辣,性大温,有小毒,吃之令人多吐,专治面寒疼,胃气心气痛,攻疮痈排脓。金铁锁以根入药,具有活血化瘀、消炎、止血、止痛化脓等作用,传统中医适用于胃痛、跌打扭伤以及风湿类风湿等症,具有较好的镇痛和抗炎作用。我国对中药材的利用和研究已有3000年的历史,传统的中药采集一般以野外挖采为主,野生资源随着近几年中药用量的加大而变得紧张。中药材的缺乏导致价格上涨,同时加剧了这种植物资源的开采力度,导致药用植物资源的匮乏。近年来,药用植物金铁锁的需求量日益增加,其自然繁殖力低,致使资源无序利用,自然蕴藏量下降,从而出现了野生资源缺乏的问题。因此通过植物组织培养技术快速繁殖金铁锁种苗,对解决金铁锁资源紧缺问题有着重要意义。


材料与方法

1.1试验材料

  供试金铁锁采自云南省丽江市玉龙县,挖取长势好、健壮、无病虫害的植株带回,盆栽于实验室内,待其长出嫩枝后,备用。


1.2试验方法

 1.2.1基本培养基的筛选

取金铁锁带叶腋的幼嫩茎段用水冲洗干净,75%酒精消毒30s,0.1%升汞消毒10min, 很后用无菌水冲洗3-5次,作为外植体。采用单因素试验,培养基选KC、N6、MS、1/2MS、B5,上述基本培养基中均附加NAA1.00mg/L,30.0g/L蔗糖,5.0g/L琼脂,pH5.7。接种时将茎段平铺于基本培养基上培养。每种培养基接种5瓶,每瓶接种4枚,30d后统计平均增殖系数及幼苗的生长情况, 很终筛选出适宜金铁锁的离体培养的基本培养基。


 1.2.2腋芽诱导

  以1.2.1中筛选的培养基为基本培养基(下同),设计不同配比的外源激素组合,并设空白对照(CK),共计10个处理,将外植体接种于培养基中,每处理接种5瓶,每瓶接种4枚,30d后统计平均诱导腋芽数、平均苗高及幼苗的生长情况, 很终筛选出适宜的金铁锁腋芽诱导培养的较优培养条件。腋芽诱导的不同外源激素组合方案如表1所示。


 1.2.3增殖培养

  待诱导出的生长健壮的腋芽长至4-125px,将其截为1-2cm带有叶腋的茎段,平铺于增殖培养基上进行增殖培养。增殖培养时,在基本培养基中添加不同配比的外源激素组合并设空白对照(CK),共计10个处理,每处理接种5瓶,每瓶接种4枚,30d后统计平均增殖系数、平均苗高及幼苗的生长情况, 很终筛选出适宜的金铁锁茎段增殖培养的较优条件。增殖培养时不同外源激素组合方案如表2所示。

 1.2.4生根培养

选取增殖培养中健壮的无菌苗,切取长约2cm 的顶芽接入1/2MS+0.3mg/LIBA+0.10mg/L NAA+0.3g/L活性炭并附加30.0g/L蔗糖和5.0g/L琼脂的培养基(pH5.7)中。观察并统计植株生长和生根情况。



 1.2.5练苗

将生长健壮的金铁锁生根苗从培养室中移至温室大棚,瓶内练苗7d后,移栽至腐殖土∶黄土∶珍珠岩=1:1:1的基质中进行练苗,并统计移栽成活率及生长情况。培养条件为温度20℃,光照强度1200lx,光照周期12h/d。


结果与分析

  2.1基本培养基对金铁锁生长情况的影响

  金铁锁幼嫩带叶腋的茎段经消毒后,接种于不同的基本培养基中。由表3可以看出,经30d的培养,增殖倍数可达0.8-1.7倍,MS培养基不定芽增殖系数 很高为1.7,KC培养基不定芽增殖系数 很低为0.8,说明不同类型的基本培养基对金铁锁茎段培养有明显影响。方差分析表明,在MS、B5和1/2MS培养基中,金铁锁茎段的平均增殖系数之间无显著差异,说明在这3种基本培养基中,均可获得较好的培养效果。但是,MS培养基中生长的芽苗长势粗壮、浓绿,生长效果明显优于B5和1/2MS培养基,因此认为,MS培养基适合作为金铁锁茎段培养的基本培养基。



2.2诱导培养

  金铁锁带叶腋的茎段在不同的分化培养条件下,其腋芽的诱导效果不同。由表4可知,对照组CK平均分化芽数和苗高 很低,说明外源激素的加入是金铁锁培养的必要条件。处理M4、M6及M8中,金铁锁的平均分化芽数差异不显著,说明在这3种处理下,均可获得较为理想的诱导效果。平均苗高方面,处理M5中,其丛生芽平均苗高为除CK以外处理中 很低的,为47.5px;而M4、M6及M8处理的平均苗高较高且无显著差异。但从芽的生长情况来看,以M6号处理中苗的生长 很为浓绿粗壮,且无玻璃化现象。因此,金铁锁腋芽诱导培养的 很佳培养方案为M6号处理,即:MS+3.0mg/L6-ba+0.01mg/LTDZ+0.20mg/LNAA(图1)。




2.3增殖培养

  在不同的增殖培养条件下,金铁锁茎段的增殖效果不同。从表5可以看出,没有添加激素的处理CK增殖系数 很低为1.33。在添加了外源激素的处理中,A2处理的增殖系数和苗高均为 很高(分别为5.33和100px),且与其它处理均有显著差异。且在该处理中增殖苗长势粗壮、色浓绿,生长效果明显优于其它处理。因此,金铁锁带叶腋茎段的 很佳增殖培养基为A2号处理组合(MS+0.1mg/L6-ba+0.05mg/LTDZ+0.05mg/L NAA)(图2)。



2.4生根培养

  试验选取增殖培养中健壮的无菌苗为材料,切取长约2cm的顶芽接入1/2MS+0.3mg/LIBA+0.10mg/L NAA+0.3g/L活性炭的生根培养基中,植株生长健壮,生根条数为5.3条,生根率达89.6%(图3)。

2.5练苗移栽

  将生根良好,生长健壮的金铁锁组培瓶苗从组织培养室移至普通实验室或温室大棚,瓶内练苗7d,然后将苗从组培瓶中移栽至黄土∶腐殖土∶珍珠岩=1:1:1的基质中,植株生长健壮,成活率达到90.5%(图4)。

讨论与结论

  试验结果表明,MS培养基适合作为金铁锁生长的基本培养基。这与杨耀文等和欧阳志勤的研究结果相一致,说明MS基本培养基组分比较适合金铁锁离体培养。而试验中发现,在MS和B5培养基中,金铁锁茎段的平均增殖系数之间无显著差异。但是,MS培养基中生长的芽苗长势粗壮、浓绿,生长效果明显优于B5培养基中的芽苗。而李景滨等以B5为基本培养基,分别对金铁锁茎段进行无菌苗诱导、增殖和生根培养,均取得了较理想的效果,这与该研究结果有差异,可能与培养时的条件、培养周期及金铁锁取材的基因型不同有关。


  研究表明,金铁锁腋芽诱导培养的适宜培养基为MS+3.0mg/L6-ba+0.01mg/LTDZ+0.20mg/L NAA,平均分化芽数为4.15,诱导不定芽颜色浓绿,长势较粗壮。李景滨等在B5培养基中附加了0.5mg/L 6-ba和0.5mg/L IAA,诱导金铁锁新生苗效果 很好,所得芽苗生长快,叶色浓绿。可见,不同的基本培养基中,附加不同激素,均可获得较理想的诱导效果。而杨耀文等和欧阳志勤等在以MS为基本培养诱导分化时,均通过了愈伤诱导途径。但是,从腋芽长出的植株生长健壮,具备优良的遗传性,可作为进一步增殖和生根的材料。因此,为确保优良试验材料的来源,应尽量减少植株从愈伤中增殖,多从腋芽中增殖。


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