摘要:為保存野生根莖大的澤瀉種質(zhì),以根莖為材料,成功地建立起澤瀉無(wú)性系。結(jié)果證明:MS+BA0.3mg/L+NH4H2PO450mg/L+2.4-D1.6~2.0mg/L是愈傷組織誘導(dǎo)和繼代培養(yǎng)的適宜培養(yǎng)基MS+NAA 0.1mg/L+AgNO30.5mg/L+GA3 1.0mg/L+BA 0.9mg/L是愈傷組織分化培養(yǎng)的適宜培養(yǎng)基;1/2MS+IAA 0.2 mg/L+NAA 0.1 mg/L的液體培養(yǎng)基是澤瀉不定芽生根培養(yǎng)的適宜培養(yǎng)基;在溫室中試管苗易移栽成活,移植到材料原產(chǎn)地的試管苗生長(zhǎng)旺盛,保持了根莖大的性狀。
關(guān)鍵詞:澤瀉;組織培養(yǎng);無(wú)性系
中圖分類號(hào):S567.239 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào):A 文章編號(hào):1001-4942(2010)07-0005-03
澤瀉(Alisma orientale)又稱水瀉、芒芋、澤芝,屬澤瀉科澤瀉屬多年生草本植物,生長(zhǎng)于沼澤或人工栽培,我國(guó)的大部分地區(qū)有分布。澤瀉的根莖中含澤瀉醇等三萜類成分,具有利濕滲水、泄熱通淋等功效,能治小便不利、水腫脹滿、痰飲眩暈、泄瀉和遺精等癥狀。其果實(shí)與葉也能人藥,具有益腎氣、通血脈、逐水等功效。近年來(lái)我國(guó)也多有觀賞栽培。北方野生澤瀉根莖一般很小,偶爾也會(huì)發(fā)現(xiàn)根莖較大植株,但通過(guò)種子繁殖的實(shí)生苗,后代無(wú)法保持根莖較大的性狀。為此,筆者對(duì)根莖較大的野生澤瀉植株進(jìn)行了組織培養(yǎng)研究,以期使優(yōu)良野生澤瀉種質(zhì)得到保存和有效利用。
1 材料與方法
1.1 材料來(lái)源
以大連市金州區(qū)大魏家河邊生長(zhǎng)旺盛、根莖大的澤瀉為材料。
1.2 材料滅菌
于5月下旬將生長(zhǎng)旺盛、根莖大的澤瀉挖回栽到溫室的花盆中,然后放到盛水的花盆中,使花盆的下部完全浸在水中。待澤瀉完全恢復(fù)正常生長(zhǎng)后,將下面花盆中的水換成0.001%的HgCl2溶液,處理5d。然后將植株挖出,剪掉葉和須根,用清水洗凈后放入磨口廣口瓶中,用蒸餾水洗凈。將其移到超凈工作臺(tái)上,用70%乙醇滅菌約10s,然后用0.025%的HgCl2溶液振蕩滅菌14min左右,最后用無(wú)菌水反復(fù)振蕩洗滌,即可獲得無(wú)菌根莖。
1.3 培養(yǎng)條件
參見(jiàn)李肖依等(2008)萍蓬草的組織培養(yǎng)及研究。
1.4 方法
1.4.1 愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)將無(wú)菌根莖放到具有吸水紙的無(wú)菌培養(yǎng)皿中吸干表面殘留液,用解剖刀切成0.2~0.3cm的塊狀,接種到以MS+BA0.3m/L(以下單位相同者略)+NH4H2PO450為基本培養(yǎng)基,添加不同濃度的2,4-D和IAA(見(jiàn)表1),26℃暗培養(yǎng)。每種處理接種20塊根莖。
1.4.2 愈傷組織的繼代培養(yǎng)把暗培養(yǎng)獲得的愈傷組織在無(wú)菌培養(yǎng)皿中分散為獨(dú)立的球狀后,接種到與愈傷組織誘導(dǎo)成分相同的培養(yǎng)基上,光照、26℃恒溫條件下進(jìn)行愈傷組織的繼代培養(yǎng)。每種處理接種100個(gè)材料,重復(fù)3次(以下試驗(yàn)重復(fù)次數(shù)和處理材料相同者略),1次試驗(yàn)繼代培養(yǎng)4代。
1.4.3 愈傷組織的分化培養(yǎng)把繼代培養(yǎng)的愈傷組織分散為獨(dú)立的顆粒后,接種到添加不同濃度細(xì)胞分裂素BA和KT(見(jiàn)表2)的MS+NAA0.1+AgNO30.5+GA31.0培養(yǎng)基上,進(jìn)行愈傷組織的分化培養(yǎng)。
1.4.4不定芽生根培養(yǎng)在MS+NAA 0.1+AgNO30.5+GA31.0+BA0.9培養(yǎng)基上培養(yǎng)到45 d,分化不定芽高1cm以上、具有5~7個(gè)葉片時(shí),將其從基部切下,分別接種到三種深度約為0.3cm的1/2MS+IAA 0.2+NAA 0.1、1/2MS+IAA 0.2+NAA 0.3、1/2MS+IAA 0.2+NAA 0.6液體培養(yǎng)基上,接種的不定芽?jī)A倒在培養(yǎng)基中,進(jìn)行不定芽的生根培養(yǎng)試驗(yàn)。
1.4.5 試管苗移栽把在液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)的試管苗移栽到下面和四周鋪著塑料膜、下部為園土、上部為1~2cm水層的溫室水床中。移栽后的前7~10d,水床上面搭遮陰網(wǎng),防止直射光照射。移栽試驗(yàn)進(jìn)行2次,移栽數(shù)量分別為400、600株。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同濃度生長(zhǎng)素對(duì)愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)的影響
培養(yǎng)到15d左右,部分培養(yǎng)材料可觀察到邊緣膨大,隨后不斷生長(zhǎng),至70d時(shí)統(tǒng)計(jì)。由表1可見(jiàn),在培養(yǎng)基中加入不同濃度的IAA,不能誘導(dǎo)形成愈傷組織;加入2,4-D能夠誘導(dǎo)形成愈傷組織,但其濃度不同,出愈率和長(zhǎng)勢(shì)不同。2,4-D濃度為1.6、2.0時(shí),不僅出愈率達(dá)到了95%、90%,而且所誘導(dǎo)的愈傷組織長(zhǎng)勢(shì)好。觀察還表明,在含上述兩種濃度2,4-D的培養(yǎng)基上,誘導(dǎo)生長(zhǎng)的愈傷組織初期近透明狀,后來(lái)漸漸變成了黃色的不等球狀。這說(shuō)明MS+BA 0.3+NH4H2PO250+2,4-D 1.6~2.0的培養(yǎng)基是澤瀉根莖愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)的適宜培養(yǎng)基。
2.2 愈傷組織的繼代培養(yǎng)
繼代培養(yǎng)50d的結(jié)果證明:在光照、恒溫條件下繼代培養(yǎng)的愈傷組織生長(zhǎng)速度加快,50d的繁殖系數(shù)為9.6,并且所培養(yǎng)的愈傷組織為連接較為疏松的綠色顆粒狀。這也說(shuō)明澤瀉根莖愈傷組織繼代培養(yǎng)與誘導(dǎo)培養(yǎng)的適宜培養(yǎng)基相同。
2.3 不同濃度的細(xì)胞分裂素對(duì)愈傷組織分化培養(yǎng)的影響
觀察表明,分化培養(yǎng)15d左右,部分愈傷組織出現(xiàn)綠色芽點(diǎn),隨后逐漸生長(zhǎng)為不定芽,并在已經(jīng)分化形成的不定芽基部又會(huì)陸續(xù)分化出多個(gè)不定芽。培養(yǎng)到45d時(shí)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表2,可見(jiàn),在添加不同濃度BA的培養(yǎng)基上都能分化,但其濃度不同,分化生長(zhǎng)的結(jié)果有別。在11號(hào)培養(yǎng)基上,不僅分化率最高,分化不定芽長(zhǎng)勢(shì)好,而且平均分化不定芽的數(shù)量最多。這說(shuō)明MS+NAA0.1+AgNo3 0.5+GA3 1.0+BA 0.9的培養(yǎng)基是澤瀉愈傷組織分化培養(yǎng)的適宜培養(yǎng)基。
2.4 不同生長(zhǎng)素組合對(duì)生根培養(yǎng)的影響
接種培養(yǎng)25d的統(tǒng)計(jì)結(jié)果證明:在1/2MS+IAA 0.2+NAA 0.1培養(yǎng)基上,不定芽生根率為98%,試管苗根系發(fā)達(dá),長(zhǎng)勢(shì)旺盛。觀察表明,在這種液體培養(yǎng)基上,接種5d左右,傾倒在培養(yǎng)基中的不定芽頂部向上彎著生長(zhǎng),接種7d左右,可見(jiàn)形成根原基。初期形成的根為白色,后逐漸變成綠色。這說(shuō)明1/2MS+IAA 0.2+NAA 0.1是澤瀉不定芽生根培養(yǎng)的適宜培養(yǎng)基。
2.5 試管苗移栽與移植
移栽后20d統(tǒng)計(jì)證明:2次移栽的平均成活率為99.25%。觀察表明,移栽的試管苗前期生長(zhǎng)較慢,植株較小,50d后生長(zhǎng)加速,長(zhǎng)勢(shì)旺盛。將在溫室內(nèi)移栽成活的試管苗移植到研究材料原產(chǎn)地的河邊上,試管苗不僅保持了根莖大的性狀,而且長(zhǎng)勢(shì)較野生植株旺盛。
3 結(jié)論與討論
雖然國(guó)內(nèi)目前已有許多植物組織培養(yǎng)研究的報(bào)道,包括澤瀉組織培養(yǎng)研究的報(bào)道,但迄今未見(jiàn)澤瀉根莖無(wú)性系研究的報(bào)道。本研究以澤瀉的根莖為材料,成功地建立起野生澤瀉無(wú)性系,不僅使少數(shù)根莖較大野生植株的有利性狀得到應(yīng)用,也可使野生優(yōu)良植株的種質(zhì)得到保存。
在本研究中,采用愈傷組織繼代培養(yǎng)的方法,50d的繁殖系數(shù)為9.6。按照這個(gè)繁殖速度,每年能繁殖9.6個(gè)后代,完全可滿足研究或栽培對(duì)大量種苗的需求。
在添加一定濃度2,4-D培養(yǎng)基上,能誘導(dǎo)澤瀉的根莖形成愈傷組織。這個(gè)結(jié)果與前人的研究結(jié)果一致,也證明在進(jìn)行植物的愈傷組織誘導(dǎo)研究中,2,4-D具有較強(qiáng)的作用。
參考文獻(xiàn):
[1]中國(guó)科學(xué)院植物研究所主編.中國(guó)高等植物圖鑒(第五冊(cè))[M].北京:科學(xué)出版社,1980,17.
[2]南京中醫(yī)藥大學(xué)編著.中藥大辭典(上冊(cè))[M].上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,2006,2065—2068.
[3]北京林業(yè)大學(xué)園林系花卉教研組著.花卉學(xué)[M].北京:中國(guó)林業(yè)出版社,1990,413—414.
[4]李書(shū)心主編.遼寧植物志(下冊(cè))[M].沈陽(yáng):遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,1991,640—641.
[5]李肖依,趙娜,王宇,等.萍蓬草的組織培養(yǎng)及快速繁殖的研究[J].科技信息。2008.29:45—46.