尹明華,歐陽佩
(上饒師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院,江西 上饒 334001)
黃獨(dú)(Dioscorea bulbifera L.)為薯蕷科薯蕷屬多年生草本植物[1],在我國主產(chǎn)于湖北、湖南、江蘇等地[2],其干燥塊莖有清熱解毒、散結(jié)消瘀、止血止痛之功效[3],臨床多用于治療甲狀腺癌、食管癌、胃癌等[4]。關(guān)于黃獨(dú)組織培養(yǎng)的研究,國內(nèi)少見報(bào)道。近年來,我們對黃獨(dú)試管苗的快繁及其生長發(fā)育進(jìn)行了初步的研究。
本研究初步探討了活性炭以及培養(yǎng)容器大小對黃獨(dú)試管苗生長發(fā)育和離體保存的影響,以期為黃獨(dú)的種質(zhì)保存提供基本的理論依據(jù)。
黃獨(dú)無菌苗由上饒師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院植物組織培養(yǎng)室提供。
將黃獨(dú)帶芽莖段(0.5~1.5 cm)接種在培養(yǎng)基上進(jìn)行單因子試驗(yàn)。所用培養(yǎng)基均為MS+KT 2 mg/L+NAA 0.5 mg/L。活性炭試驗(yàn)分為添加活性炭0.3 g/L和未添加活性炭2組,其均采用100 mL三角瓶加入40 mL的固體培養(yǎng)基、7.5 g/L瓊脂和30 g/L蔗糖。試驗(yàn)采用100,150,200 mL的三角瓶,其中均加入了60 mL的液體培養(yǎng)基和30 g/L蔗糖。以上培養(yǎng)基pH值均調(diào)為5.8~6.0,配制好后均在高壓滅菌鍋(121℃,0.1 MPa)滅菌20 min。培養(yǎng)條件為:光照時間14 h/d,光照強(qiáng)度1000~2000 lx,溫度(25±1)℃,濕度70%~80%。每隔數(shù)天觀察黃獨(dú)試管苗的生長情況,6個月后統(tǒng)計(jì)試管苗的成活率。試驗(yàn)重復(fù)3次,數(shù)據(jù)取其平均值。
由表1、圖1可知,添加活性炭會抑制黃獨(dú)試管苗的生長,但可提高其成活率。試驗(yàn)還表明,試驗(yàn)早期活性炭由于可以吸附培養(yǎng)基中的有害物質(zhì)和帶芽莖段切口褐化的有毒物質(zhì),從而對黃獨(dú)試管苗芽的提早萌發(fā)有促進(jìn)作用,但由于活性炭還可以吸附培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)和植物激素,后期反而抑制黃獨(dú)帶芽莖段的生長。
表1 活性炭對黃獨(dú)試管苗生長發(fā)育和成活率的影響
由表2、圖2可知,培養(yǎng)容器的大小對黃獨(dú)試管苗的生長有影響。容器越大,黃獨(dú)試管苗生長狀況越好,但生長速度過快,會導(dǎo)致營養(yǎng)消耗也快,大容器保存6個月后的成活率就會越低。
表2 培養(yǎng)容器對黃獨(dú)試管苗生長發(fā)育和成活率的影響
目前研究表明,將繼代培養(yǎng)得到的試管苗進(jìn)行適當(dāng)分割轉(zhuǎn)入種質(zhì)保存培養(yǎng)基(通常加入一些限制植物生長的物質(zhì))中可顯著延長保存時間[5]?;钚蕴恳话憔哂休^強(qiáng)的吸附性,能夠吸附一些有害物質(zhì)[6],防止酚類物質(zhì)引起組織褐變[7-8],因此,其在一定程度上可促進(jìn)黃獨(dú)幼苗生長。但是,活性炭可能也會吸附培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)和植物激素,而植物體內(nèi)同時存在數(shù)種植物激素,它們之間可相互促進(jìn)增效,也可相互拮抗抵消,在植物生長發(fā)育過程中,任何一種生理過程往往不是培養(yǎng)基中某一激素的單獨(dú)作用,而是培養(yǎng)基中多種激素相互作用的結(jié)果[9]。因此,活性炭吸附植物激素將阻礙黃獨(dú)幼苗對營養(yǎng)的吸收,不利于黃獨(dú)幼苗的后期生長,但可延長其保存時間。對于植物而言,生長空間不足會導(dǎo)致根系無法充分生長,影響水分和礦物質(zhì)吸收以及根細(xì)胞的呼吸作用,地上部分枝葉不能充分伸展,阻礙光合作用進(jìn)行。因此,容量瓶體積增大,增加了黃獨(dú)幼苗的生長空間,更有利于其生長,但營養(yǎng)消耗過快,會導(dǎo)致其成活率下降。綜合考慮,100 mL三角瓶對黃獨(dú)的生長發(fā)育和離體保存比較適宜。
[1]林厚文,張罡,趙宏,等.黃藥子的研究進(jìn)展[J].中草藥,2002,33(2):175.
[2]高慧媛,盧熠,吳立軍,等.中藥黃獨(dú)的化學(xué)成分研究[J].沈陽藥科大學(xué)學(xué)報(bào),2001,18(3):185-188.
[3]國家中醫(yī)藥管理局《中華本草》編委會.中華本草(98卷)[M].上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1999:7278-7280.
[4]李建恒,張杏紅,鄭富穩(wěn),等.中藥黃獨(dú)抗腫瘤成分及生物活性研究 [J].中國藥業(yè),1999,8(3):40-41.
[5]夏時云,孫濤,李德森.雜交壽的無菌播種、篩選、快速繁殖與離體種質(zhì)保存[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào),2004,19(4):114.
[6]盛鵬,岳艷玲,李祥,等.活性炭對大白菜游離小孢子成胚和成苗的影響[J].北方園藝,2010(19):13-15.
[7]杜建中,王景雪,孫毅,等.影響蕓苔屬植物(Brassica)組織培養(yǎng)過程中外植體褐化的因素 [J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué),2004,32(1):29-32.
[8]郭艷,楊海玲.植物組織培養(yǎng)中的褐化現(xiàn)象及解決途徑[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,37(7):14-16,31.
[9]霍曉蘭,閆敏,孟全業(yè),等.不同激素濃度對黃芪莖段組織培養(yǎng)的影響[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,37(3):25-27.