摘 要:以泰山野生黃精的地下根狀莖芽和地上莖莖尖為試材進(jìn)行組織培養(yǎng)。結(jié)果表明,誘導(dǎo)產(chǎn)生不定芽的適宜培養(yǎng)基為MS+4.0 mg/L 6-BA;增殖培養(yǎng)基為MS+1.5 mg/L TDZ+1.0 mg/L 2,4-D;生根培養(yǎng)基為改良1/2MS+0.5 mg/L NAA+0.3~0.5 g/L活性炭,生根率最高達(dá)55%。試管苗在適宜的環(huán)境條件下馴化煉苗,移栽成活率達(dá)90%。
關(guān)鍵詞:泰山;野生黃精;組織培養(yǎng)
中圖分類號:S567.5+30.43文獻(xiàn)標(biāo)識號:A文章編號:1001-4942(2010)01-0012-03
泰山黃精也叫老虎姜、雞頭參、黃芝、仙人余糧,是雙子葉百合科植物黃精(Polygonatum sibiricum Delar.ex Redoute)、熱河黃精(Polygonatum macropodium Turcz)的干燥根莖[1]。主要分布于泰山、徂徠山、沂蒙山區(qū),喜生于蔭坡、石壁、雜草叢或樹下的巖石縫隙,尤以泰山風(fēng)景區(qū)生長的黃精和熱河黃精材質(zhì)機(jī)理為佳。以根狀莖入藥,具有補(bǔ)脾潤肺、養(yǎng)陰生津、補(bǔ)中益氣等功效??伤幨硟捎茫涓?、莖含有菸酸、醌類、多糖、生物堿、粘液質(zhì)、強(qiáng)心甙等多種對人體有重要作用的化學(xué)成分和活性物質(zhì),具有增強(qiáng)免疫、延緩衰老、抗病毒、延長壽命、提高記憶再現(xiàn)能力的作用[2],被譽(yù)為泰山四大名藥之一。隨著人們生活水平提高和現(xiàn)代醫(yī)藥的快速發(fā)展,泰山野生黃精因市場需求量不斷增加而遭大量采挖,致使其野生資源愈來愈少,生態(tài)平衡受到破壞。因此,我們對其進(jìn)行了組培快繁技術(shù)研究,以期在短期內(nèi)繁殖大量苗木,能夠有效保護(hù)和持續(xù)開發(fā)利用這一珍貴瀕危藥食植物,滿足市場需求。
1 材料與方法
本試驗(yàn)于2007~2009年在泰安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院生物工程技術(shù)研究所組培實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。4~6月選取生長健壯、無病蟲害的泰山野生黃精,用水刷洗干凈,去掉葉片和根系,切下根狀莖上的芽,剪取地上莖的頂芽(2~3 cm),將以上所獲芽裝入瓶中,用流動的自來水沖洗1~2 h,在超凈工作臺上用1% 新潔爾滅表面滅菌15 min,無菌水沖洗3次,再用0.1%升汞滅菌3~5 min,無菌水沖洗3~5次,接種至誘導(dǎo)培養(yǎng)基[3]。待分化成苗后,轉(zhuǎn)至增殖培養(yǎng)基增殖。取3.0~3.5 cm的芽苗轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基培養(yǎng)。25天后馴化煉苗。
基本培養(yǎng)基MS,瓊脂6.5~6.8 g,蔗糖20~30 g/L,pH值5.6~5.8。培養(yǎng)環(huán)境溫度(25±2)℃,光照強(qiáng)度2 000~3 000 lx,光照時間為10~12 h/d。
誘導(dǎo)培養(yǎng)基中添加4種濃度的6-BA;增殖培養(yǎng)基中分別添加3種濃度的TDZ和2,4-D;生根培養(yǎng)基中分別添加3種濃度的NAA和活性炭。
2 結(jié)果與分析
2.1 6-BA對野生黃精外植體生長和分化的影響?yīng)?/p>
外植體接種2周后,莖尖及根狀莖芽開始萌動;4周后芽明顯膨大,并有一定程度的伸長,同時,基部有少量愈傷組織陸續(xù)產(chǎn)生;30天左右時,葉片開始展開;第45天的誘導(dǎo)分化和生長情況見表1。由表1看出,培養(yǎng)基中添加不同濃度的6-BA,對誘導(dǎo)產(chǎn)生不定芽有一定影響。6-BA濃度為4.0 mg/L時,誘導(dǎo)率最高,達(dá)43.0%,芽苗健壯;6-BA濃度增高或降低時,芽誘導(dǎo)分化率均降低,芽苗徒長黃化。試驗(yàn)表明,誘導(dǎo)泰山野生黃精產(chǎn)生不定芽時,MS培養(yǎng)基中6-BA 最佳濃度為4.0 mg/L。
表1 6-BA對泰山野生黃精誘導(dǎo)產(chǎn)生
不定芽的影響
處理6-BA濃度(mg/L)接種個數(shù)誘導(dǎo)成芽個數(shù)誘導(dǎo)率(%)不定芽平均生長高度(cm)生長壯況
12.030827.00.7矮小、黃化
24.0301343.00.9健壯、綠色
36.0301137.00.9正常、綠色
48.030930.01.0弱小、淺黃色
2.2 TDZ和2,4-D對泰山野生黃精繼代增殖的影響?yīng)?/p>
將芽苗轉(zhuǎn)接到增殖培養(yǎng)基上,培養(yǎng)基中分別添加濃度為0.5、1.0、1.5 mg/L的TDZ和2,4-D,共9個處理,20天后調(diào)查其增殖情況(見表2)。結(jié)果表明:芽的增殖系數(shù)隨著TDZ濃度的提高而增長,當(dāng)TDZ為1.5 mg/L時,增殖系數(shù)達(dá)到3.8~4.5;在3個TDZ 濃度中,均以2,4-D添加濃度為1.0 mg/L時增殖系數(shù)最高,分別為3.1、3.7和4.5;9個處理組合比較,TDZ濃度為1.5 mg/L、2,4-D為1.0 mg/L時,增殖系數(shù)最高(4.5),有效苗達(dá)96%,但芽苗生長較弱、細(xì)長、葉色稍黃。
表2 TDZ和2,4-D對野生黃精繼代增殖的影響
處理TDZ濃度(mg/L)2,4-D濃度
(mg/L)接種個數(shù)增殖個數(shù)增殖系數(shù)
10.50.530662.2
20.51.030933.1
30.51.530812.7
41.00.530872.9
51.01.0301113.7
61.01.5301023.4
71.50.5301143.8
81.51.0301354.5
91.51.5301204.0
2.3 NAA和活性炭對試管苗生根的影響?yīng)?/p>
取3.0~3.5 cm且具有3片以上健壯葉片的無根試管苗,接種至含不同濃度NAA和活性炭的改良1/2MS培養(yǎng)基中進(jìn)行生根培養(yǎng)。15天后根原基開始形成,25天后的調(diào)查結(jié)果見表3。NAA為0.5 mg/L時,生根率最高,3個處理的平均生根率為44.3%,單株生根3.7條,平均根長1.0 cm;其次為1.0 mg/L的NAA,可見濃度過高、過低均不利于生根?;钚蕴繚舛葹?.3 g/L時,生根率較高,3個處理的平均生根率為47.7%,單株生根3.9條,平均根長1.2 cm,且根較粗壯;活性炭為0.5 g/L時,生根率、單株生根數(shù)和根長與前者相差較小;而濃度為0.8 g/L時,生根率、單株生根數(shù)和根長均明顯下降,分別為32.0%、2.9條、0.7 cm,說明適宜濃度的活性炭有利于試管苗生根,高濃度的活性炭對生根不利。綜合分析可以看出,促進(jìn)野生黃精試管苗生根,選用改良1/2MS+0.5 mg/L NAA+0.3~0.5 g/L活性炭較為適宜。
表3 NAA和活性炭對野生黃精試管苗生根的影響
處理NAA濃度(mg/L)活性炭濃度(g/L)生根率(%)單株生根數(shù)(條)平均根長(cm)
10.10.3473.70.9
20.50.3554.11.3
31.00.3414.01.5
40.10.5383.51.1
50.50.5443.81.0
61.00.5514.01.0
70.10.8343.00.8
80.50.8343.20.7
91.00.8282.60.5
2.4 煉苗移栽當(dāng)試管苗長到4 cm左右且有4條不定根時,除去瓶蓋,室內(nèi)放置2~3 d。用鑷子小心取出試管苗,洗凈根部的培養(yǎng)基,移栽至草炭土∶田園土∶沙子(2∶1∶1)配制的基質(zhì)中,澆透水,噴灑0.1%的多菌靈溶液。移栽初期需搭建小拱棚,覆蓋透明塑料布,適當(dāng)遮蔭,保持環(huán)境溫度15~25℃,空氣相對濕度80%,定期澆灌營養(yǎng)液,15天后,除去塑料布,逐漸通風(fēng),增加光照,轉(zhuǎn)入常規(guī)管理。30~40天后移入大田,以春季移栽成活率最高,成活率達(dá)90%[4]。
3 結(jié)論與討論
試驗(yàn)表明,野生黃精組培快繁較適宜的誘導(dǎo)培養(yǎng)基為MS+ 4.0 mg/L 6-BA,增殖培養(yǎng)基為MS+1.5 mg/L TDZ +1.0 mg/L 2,4-D ,生根培養(yǎng)基為改良1/2MS+0.5 mg/L NAA+0.3~0.5 g/L活性炭。生根后試管苗移栽成活率達(dá)90%。