摘 要:以具有腋芽的嫩莖為材料,對(duì)孩兒參組織培養(yǎng)及無性系建立進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:1/2MS+BA 0.1mg/L+IAA0.1 mg/L是誘導(dǎo)孩兒參腋芽生長的理想培養(yǎng)基;MS+BA 0,4 mg/L+IAA 0,1 mg/L是孩兒參不定芽分化培養(yǎng)的理想培養(yǎng)基;1/3MS+1AA 0.4 mg/L是生根培養(yǎng)的理想培養(yǎng)基;河沙和爐灰渣是試管苗移栽的理想基質(zhì)。
關(guān)鍵詞:孩兒參;無性系;快速繁殖
中圖分類號(hào):S688.4;Q943.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006—6500(2008)05-0004-04
孩兒參(Pseudostellaria heterophylla)又叫太子參、異葉假繁縷,屬于石竹科假繁縷屬多年生草本植物。根可入藥,也可代人參使用,具有滋養(yǎng)壯力、補(bǔ)氣生津、健脾等功效,能治肺虛咳嗽、脾虛心悸、口渴、食欲不振、肝炎、神經(jīng)衰弱、體弱無力、自汗盜汗等多種疾病。由于孩兒參具有多種藥用價(jià)值,并且可以代替人參使用,近年來人們的大肆采集,使本來分布量就很少的孩兒參,現(xiàn)在在遼寧南部地區(qū)已經(jīng)很難采到,于是有的農(nóng)民就開始進(jìn)行人工種植。但由于很難采集到種子和種苗,從而影響了種植。為此,筆者對(duì)孩兒參進(jìn)行組織培養(yǎng)和無性系建立的研究,以期獲得大量種苗,滿足人們的需要。
1 材料和方法
1.1 材料處理
采集河邊林蔭下生長非常旺盛的孩兒參,切去葉片,將具有頂芽和側(cè)芽的嫩莖放到磨口廣口瓶中,自來水沖洗15min后,用0.05%安利洗滌液振蕩洗滌20min左右,洗至沒有泡沫時(shí)置于超凈工作臺(tái)上。用75%乙醇滅菌10s后,迅速用無菌水洗滌3次,接著用0.1%HgCl2溶液振蕩滅菌1min,再加入等體積無菌水,繼續(xù)振蕩滅菌10min。接著用無菌水振蕩洗滌6次,即獲得無菌材料。
1.2 培養(yǎng)條件
培養(yǎng)基以MS、1/2MS和1/3MS為基本培養(yǎng)基,附加不同濃度的細(xì)胞分裂素BA和生長素IAA、NAA、IBA。以MS為基本培養(yǎng)基時(shí),加蔗糖30g/L;以1/2MS為基本培養(yǎng)基時(shí),加蔗糖15g/L;以1/3MS為基本培養(yǎng)基時(shí),加蔗糖10g/L。培養(yǎng)基胨力強(qiáng)度為180g/cm2,pH5.8~6.0,培養(yǎng)條件14-24℃,光照10h/d,光照度20001x。
2 結(jié)果與分析
2.1 腋芽的生長培養(yǎng)
將無菌嫩莖切成長0.3cm左右具有腋芽的莖段,接種到以1/2MS為基本培養(yǎng)基,附加BA0.1 mg/L,IAA 0.1,0.4,0.7和1.0 mg/L的4種培養(yǎng)基上進(jìn)行腋芽的生長培養(yǎng)。35 d時(shí)腋芽開始生長。60d后觀察統(tǒng)計(jì)表明,在4種培養(yǎng)基上培養(yǎng)的腋芽都能生長。其中在1/2MS+BA 0.1mg/L+IAA 0.1mg/L的培養(yǎng)基上,不僅腋芽的生長率達(dá)到了100%,并且生長快而旺盛。將在這一培養(yǎng)基上誘導(dǎo)生長的芽剪成具有頂芽或1~2個(gè)腋芽的莖段,在相同培養(yǎng)基上進(jìn)行繼代培養(yǎng),35d又能生長成高2cm左右的芽,連續(xù)3次試驗(yàn)共13代的繼代培養(yǎng),培養(yǎng)芽的長勢保持不變。這說明1/2MS+BA 0.1 mg/L+IAA 0.1mg/L是誘導(dǎo)孩兒參腋芽生長的理想培養(yǎng)基。
2.2 芽的分化培養(yǎng)
將上述培養(yǎng)的芽剪成具有頂芽或1-2個(gè)腋芽的莖段,接種到以MS為基本培養(yǎng)基,附加不同濃度的BA、IAA、NAA的培養(yǎng)基上進(jìn)行芽的分化培養(yǎng),每種培養(yǎng)基接種50個(gè)材料,培養(yǎng)到20d左右時(shí)開始分化,40d時(shí)觀察統(tǒng)計(jì)。由表1可見,在BA濃度為0.4mg/L、NAA濃度為0.1 mg/L這一培養(yǎng)基上,不僅分化率為96%,而且單芽分化的不定芽數(shù)達(dá)到4.5,分化的不定芽高度為1~3 cm。長勢好。把分化的不定芽剪成具有頂芽或1-2個(gè)腋芽的莖段,接種到相同的培養(yǎng)基上進(jìn)行繼代分化培養(yǎng),連續(xù)培養(yǎng)9代,其分化不定芽的分化率、單芽分化數(shù)和分化芽的長勢基本保持不變,但繼代培養(yǎng)周期縮短為35d。這說明MS+BA 0.4 mg/L+NAA 0.1mg/L是孩兒參不定芽分化培養(yǎng)的理想培養(yǎng)基。
2.3 生根培養(yǎng)
將上述分化培養(yǎng)高度為1cm以上的不定芽從基部剪下,接種到以1/2MS和1/3MS為基本培養(yǎng)基,附加不同濃度IAA、NAA和IBA的生根培養(yǎng)基上進(jìn)行生根培養(yǎng)。每種培養(yǎng)基接種50個(gè)材料。培養(yǎng)到10d時(shí)有的培養(yǎng)基上可見形成根原基,培養(yǎng)25d時(shí)觀察統(tǒng)計(jì)。由表2可見,在附加NAA的生根培養(yǎng)基中,不能誘導(dǎo)生根;在附加IBA的生根培養(yǎng)基中,誘導(dǎo)生根率也較低,生出根的長勢也較差;在含有濃度分別為0.2,0.4,0.6,0.8mg/L IAA的生根培養(yǎng)基上都能誘導(dǎo)生根;其中在IAA濃度為0.4 mg/L的1/3MS生根培養(yǎng)基上,不僅生根率達(dá)98%,而且單株平均生根數(shù)也達(dá)到了6,2條。觀察還表明,在上述1/3MS生根培養(yǎng)基上,不僅生根率高、根數(shù)多,而且試管苗長勢旺盛,培養(yǎng)至25 d時(shí),可以長成株高為5cm左右,具有6條以上根的試管苗。將在這一培養(yǎng)基上生長的試管苗剪成具有1~2個(gè)生長點(diǎn)、長1cm左右的莖段,插于相同的生根培養(yǎng)基上進(jìn)行生根繼代培養(yǎng),25d時(shí)又可長成高5-6cm的生根試管苗。連續(xù)12代生根繼代培養(yǎng),試管苗的長勢保持不變。采用這種方法25d的增殖系數(shù)為4.1倍,并且繁殖的試管苗生長旺盛,幾乎沒有無效苗。上述試驗(yàn)證明,1/3MS+IAA 0.4 mg/L是孩兒參試管苗生根培養(yǎng)的理想培養(yǎng)基。
2.4 移栽
將生根苗培養(yǎng)瓶瓶塞打開,置于光照約4000lx、20℃左右的條件下煉苗3d后,用鑷子取出,洗去基部培養(yǎng)基,移栽到鋪有約6cm厚不同移栽基質(zhì)的溫室苗床上。25d后觀察統(tǒng)計(jì)。由表3可見,以河沙、爐灰渣為移栽基質(zhì)不僅成活率高,而且長勢較好。這說明河沙和爐灰渣是孩兒參試管苗移栽的理想基質(zhì)。小批量試驗(yàn)證明,移栽到河邊林蔭下的試管苗不僅長勢非常旺盛,而且根系相當(dāng)于野生植株的2倍。
3 討論
雖然目前已有很多石竹科植物組織培養(yǎng)的報(bào)道12-71,但迄今未見有孩兒參組織培養(yǎng)及無性系建立的報(bào)道。本研究利用孩兒參嫩莖的頂芽和腋芽為材料,以較高分化率分化出不定芽表明:孩兒參嫩莖上的頂芽和側(cè)芽在離體條件下仍具有較強(qiáng)的生長分化能力。對(duì)芽進(jìn)行分化繼代培養(yǎng),35 d時(shí)平均每個(gè)芽可分化出4,5個(gè)芽,按照這個(gè)增殖速度,年增殖率為4.5。用生根繼代培養(yǎng)方法進(jìn)行增殖培養(yǎng),按照25d增殖4.1倍的速度計(jì)算,年增殖率為4.1。這說明,不論采用芽增殖方法進(jìn)行快速繁殖,還是采用生根繼代的方法快速繁殖,一年內(nèi)可增殖出上千萬株孩兒參試管苗。但是,從試管苗的長勢和有效苗比率的角度看,以生根繼代方法進(jìn)行繁殖更有利于生產(chǎn)。野外小批量栽培的孩兒參試管苗也完全證明了這一點(diǎn)。因此,用生根繼代方法繁殖孩兒參試管苗,可以滿足生產(chǎn)上對(duì)孩兒參種苗的需求。在生根培養(yǎng)時(shí),使用了3種生長素,其中IAA的生根效果最好,這是因?yàn)?AA為植物天然生長素,在光照條件下可分解。把待生根的無根苗插入到以1AA為生長素的生根培養(yǎng)基中,1周左右誘導(dǎo)形成了根原基,此時(shí)1AA因光照大部分分解,使其含量降低到不至于抑制根的伸長生長的濃度。
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