徐紅紅++潘永玖++梁麗敏++李珊珊
摘 要:千里香為我國(guó)較常見(jiàn)的藥用植物,有麻醉止痛,消腫解毒等功效。本實(shí)驗(yàn)以其新生幼葉及莖段為外植體,通過(guò)優(yōu)化組織培養(yǎng)方法,篩選出適宜千里香生長(zhǎng)的培養(yǎng)基體系,其中生長(zhǎng)素的種類及含量對(duì)外植體的生長(zhǎng)具有重要作用,同時(shí),一定濃度的活性炭也可以有效地預(yù)防愈傷組織的褐化。經(jīng)大量試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)適合千里香生長(zhǎng)的培養(yǎng)基為:MS +6-BA2.5mg/L+NAA0.5mg/L+活性炭0.5g/L;本次實(shí)驗(yàn)旨在為千里香的無(wú)土大面積栽培提供新的方法和途徑,同時(shí)也為千里香在分子水平的研究提供無(wú)菌材料。
關(guān)鍵詞:千里香;組織培養(yǎng);優(yōu)化;生長(zhǎng)素
基金項(xiàng)目:廣西高校右江流域特色民族藥研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(xzdsysyy2015304);2014年右江民族醫(yī)學(xué)院校級(jí)課題。
千里香(Murraya paniculata)又名七里香、萬(wàn)里香,為蕓香科(Rutaceae)九里香屬(Murraya)植物,原名小葉九里香,1978年黃成就將小葉九里香上升為種,更名為千里香[1]。千里香因具有耐旱不耐寒的特性而廣泛分布于我國(guó)的廣西、云南等高海拔溫?zé)岢睗竦貐^(qū),植物體為常綠灌木,具有麻醉止痛,活血散瘀等多種功效,是我國(guó)較常用的中草藥材。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)千里香的研究較少,且多見(jiàn)于對(duì)其化學(xué)組份以及藥理作用的探索,D.P. Chakraborty等人發(fā)現(xiàn)千里香植物體內(nèi)含有一種新的香豆素抗生素[2];Yao hua等人從千里香的葉子中提取了兩種氧甲基黃酮,具有抗菌消炎作用[3];閆江紅等人利用HPLC法對(duì)千里香葉片中黃酮類成分含量進(jìn)行了測(cè)定[4]。人們對(duì)該材料進(jìn)行藥理分析的同時(shí),對(duì)其組織培養(yǎng)方面以及分子蛋白水平的研究甚少,國(guó)內(nèi)外暫時(shí)還沒(méi)有千里香植物組織培養(yǎng)的相關(guān)文獻(xiàn),通過(guò)本次實(shí)驗(yàn),旨在為千里香進(jìn)一步的分子水平以及蛋白水平研究提供無(wú)菌材料,提高其實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性和成功率,同時(shí),也為植物組織培養(yǎng)技術(shù)提供新的方法和途徑。
1材料采集
于2016年8月選擇晴朗天氣在廣西省百色市境內(nèi)進(jìn)行材料的采集,選擇生長(zhǎng)健壯、污染較少、無(wú)病害的千里香植株,采摘帶腋芽的莖段、帶小葉柄的葉軸以及幼葉作為培養(yǎng)材料。
2方法
2.1外植體處理
將采集的實(shí)驗(yàn)材料用無(wú)菌水沖洗8min。其中帶葉小柄的葉軸和帶腋芽的莖段分割成長(zhǎng)約1cm的莖段,嫩葉邊緣全部剪掉,以便愈傷組織的生長(zhǎng),留下葉子的中心部分,約占原有葉子面積的一半以上。
2.2外植體消毒
將預(yù)處理好的外植體放入75%的酒精中,消毒8s,然后快速轉(zhuǎn)入10%的次氯酸鈉溶液消毒3min,然后用無(wú)菌水沖洗2次,再置于0.1%的氯化汞中消毒7min,之后用無(wú)菌水沖洗5次,最后將消毒后的外植體放在無(wú)菌濾紙上吸干表面水分后接種在胚芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基中。
2.3培養(yǎng)基配置
誘導(dǎo)芽生長(zhǎng)培養(yǎng)基
MS+6-AB2.5mg/L+NAA0.5mg/L+13g/L瓊脂+30g/L蔗糖
增殖培養(yǎng)基
(1)MS+6-AB(1.5、2.0、2.5、3.0)mg/L+NAA0.5mg/L+13g/L瓊脂+30g/L蔗糖+活性炭0.5g/L
(2)MS+6-AB2.5mg/L+NAA0.5mg/L+13g/L瓊脂+30g/L蔗糖
(3)MS+6-AB2.5mg/L+NAA0.5mg/L+13g/L瓊脂+30g/L蔗糖+活性炭0.5g/L
(4)MS+6-AB2.5mg/L+IBA0.1mg/L+13g/L瓊脂+30g/L蔗糖+活性炭0.5g/L
2.4愈傷組織培養(yǎng)
初代外植體接種于誘導(dǎo)培養(yǎng)基中,培養(yǎng)條件為溫度為26℃,光照16h,黑暗8h,光強(qiáng)為2500lx的培養(yǎng)箱中培養(yǎng),定期觀察和記錄外植體的生長(zhǎng)及變化。
2.5 6-BA濃度梯度試驗(yàn)
將長(zhǎng)勢(shì)一致、誘導(dǎo)良好的外植體分別轉(zhuǎn)入不同濃度的6-AB(1.5、2.0、2.5、3.0)mg/L的MS增殖培養(yǎng)基(1)中培養(yǎng),每濃度試驗(yàn)10瓶,培養(yǎng)30d。
2.6活性炭試驗(yàn)
將誘導(dǎo)良好的外植體分別移至不含活性炭以及含有活性炭的增殖培養(yǎng)基中(2、3增殖培養(yǎng)基),進(jìn)行抑制褐化實(shí)驗(yàn),每種培養(yǎng)基實(shí)驗(yàn)10瓶,培養(yǎng)15d,觀察有無(wú)活性炭對(duì)外植體褐化影響。
2.7生長(zhǎng)素種類試驗(yàn)
挑選長(zhǎng)勢(shì)好的材料放入含有一定濃度的IBA生長(zhǎng)素的培養(yǎng)基中培養(yǎng)(4),每種接種10瓶,周期30d,與其他生長(zhǎng)素進(jìn)行對(duì)比。
3 結(jié)果與分析
3.1 不同6-BA濃度對(duì)愈傷組織的影響
6-BA為植物組織培養(yǎng)常用的細(xì)胞分裂素,可以有效促進(jìn)細(xì)胞進(jìn)行分裂,經(jīng)過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)植物在組織培養(yǎng)過(guò)程中,該生長(zhǎng)素的使用含量差異較大,例如林茜等人對(duì)四數(shù)九里香植物組織進(jìn)行培養(yǎng)過(guò)程中[5],6-BA增長(zhǎng)濃度為1.0mg/L。王小敏等人在兩面針的組織培養(yǎng)與快速繁殖中[6],6--BA的增長(zhǎng)濃度為2.0mg/L,因而本實(shí)驗(yàn)利用不同的濃度梯度培養(yǎng),最終篩選出最適宜千里香生長(zhǎng)的6-BA濃度為2.5mg/L。由表1可知,當(dāng)外植處于不同濃度的6-BA培養(yǎng)基時(shí),外植體均可長(zhǎng)出愈傷組織,而當(dāng)6-BA濃度為2.5mg/L時(shí),培養(yǎng)基的發(fā)芽率最高,當(dāng)6-BA濃度大于或者小于該濃度時(shí),培養(yǎng)基的發(fā)芽率均明顯下降,因而,2.5mg/L6-BA濃度為最適宜培養(yǎng)千里香的濃度。
3.2 不同生長(zhǎng)素種類對(duì)愈傷組織的影響
NAA、IBA均為植物組織培養(yǎng)常用的生長(zhǎng)素,通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比,外植體處于不同培養(yǎng)基中發(fā)芽率略有不同,由表2可知,當(dāng)外植體處于含有生長(zhǎng)素NAA的MS培養(yǎng)基中,發(fā)芽率優(yōu)于含生長(zhǎng)素IBA的培養(yǎng)基,分析原因可能是INA促進(jìn)愈傷組織生根,尤其是不定根的生長(zhǎng),以及外植體的生長(zhǎng)效果等方面略低于生長(zhǎng)素NAA。
x3.3 活性炭(AC)對(duì)愈傷組織褐化的影響
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在千里香組織培養(yǎng)的各個(gè)時(shí)間段均有褐化的現(xiàn)象發(fā)生,這在一定程度上影響了千里香的生長(zhǎng),有實(shí)驗(yàn)表明,褐化的發(fā)生及褐化程度對(duì)外植體的生長(zhǎng)有一定的影響[7],其中相對(duì)較大的材料褐化程度較輕,而較小的材料更容易發(fā)生褐化[8]。有報(bào)道稱,低濃度下的活性炭可以吸附培養(yǎng)基中的多酚氧化物及有毒物質(zhì),所以可以有效地防止外植體的褐化[9]。通過(guò)比較有無(wú)活性炭發(fā)現(xiàn),當(dāng)添加0.5mg/L的活性炭時(shí),可以很好的抑制外植體褐化(圖1和圖2)。
3.4 溫度和光照對(duì)愈傷組織的影響
有研究發(fā)現(xiàn),低溫條件可明顯降低褐化率,而高溫培養(yǎng)卻促進(jìn)褐化的發(fā)生,當(dāng)溫度較高時(shí)褐化率達(dá)52.7%[10]。但千里香適宜在溫?zé)岢睗竦沫h(huán)境中生長(zhǎng),因而,選擇的組織培養(yǎng)溫度為26℃,外植體的褐化率較低,同時(shí)也符合千里香的生長(zhǎng)環(huán)境。
培養(yǎng)光照不適亦對(duì)外植體的生長(zhǎng)產(chǎn)生影響,趙伶俐等人研究結(jié)果表明,2000lx光強(qiáng)培養(yǎng)的外植體褐化率較嚴(yán)重,1000lx和3000lx光強(qiáng)培養(yǎng)可降低外植體的褐化率[11],因而,本次實(shí)驗(yàn)選擇2500lx光強(qiáng),既可以有效降低褐化率也可以促進(jìn)外植體生長(zhǎng)。
4 結(jié)語(yǔ)
現(xiàn)代植物組織培養(yǎng)較常用的生長(zhǎng)素包括6-BA、NAA、IBA,其中6-BA可促進(jìn)外植體的腋芽伸長(zhǎng)生長(zhǎng),NAA可促進(jìn)外植體的生根,本次實(shí)驗(yàn)篩選出適宜千里香外植體進(jìn)行組織培養(yǎng)的生長(zhǎng)素濃度為6-BA2.5mg/L、NAA0.5mg/L,同時(shí),也驗(yàn)證了活性炭可有效抑制外植體發(fā)生褐化反應(yīng),增加植物體的成活率,因而較為適宜千里香組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基為MS+6-BA2.5mg/L+NAA0.5mg/L+活性炭0.5mg/L。千里香是我國(guó)的一味中草藥材,有行氣活血、解毒消腫、散瘀止痛等功效,但人們主要研究其化學(xué)組成,至今還沒(méi)有看到相關(guān)組織培養(yǎng)的文獻(xiàn),通過(guò)本次實(shí)驗(yàn),篩選出千里香較為適宜的外植體生長(zhǎng)環(huán)境,將為千里香的無(wú)土栽培和進(jìn)一步的分子實(shí)驗(yàn)提供材料,也為其他植物的組織培養(yǎng)提供參考。
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作者簡(jiǎn)介:徐紅紅(1988.03),女,黑龍江省鶴崗人,碩士,助教,從事千里香組織培養(yǎng)及遺傳轉(zhuǎn)化工作。Emall:476486500@qq.com
通訊作者:潘永玖,Emall:345090614@qq.com