胡單晶+聶蓮+楊紅艷
摘 要:近年來由于都勻本地野生白及被大量采挖,數(shù)量越來越少。因此,建立白及人工繁殖的方法,通過組織培養(yǎng)建立白及植株再生體系,實現(xiàn)都勻本地中藥產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化大量種苗的需求。本次實驗通過植物組織培養(yǎng)技術(shù),對白及進行培養(yǎng)獲得再生苗,然后進行增殖培養(yǎng),在不同的培養(yǎng)基上人工快速繁殖,以尋找都勻白及無性快繁體系的培養(yǎng)條件。結(jié)果表明:最佳叢芽增殖培養(yǎng)基為:1/2MS+6-BA 3ml/L+KT 1ml/L+2,4-D 1ml/L;最佳叢芽的生根培養(yǎng)基為:1/2MS+6-BA 2ml/L+KT 1.5ml/L+ NAA 1ml/L。
關(guān)鍵詞:白及;中藥材;組織培養(yǎng);無性快繁;都勻
白及(Bletilla striata Rchb.f.)屬蘭科(Orchidaceae)白及屬(Bletilla Rchb.f.)多年生草本植物。花的顏色主要有紫色、白色、黃色、紅色和藍色等,形奇特,可作盆景觀賞[1]。白及別名白及、干根、連及草[2]。藥用部分在中藥里又稱良姜、紫蘭。李時珍在《本草綱目》中解釋其名為:其根白色,連及而生,故曰白及。白及一般生長在灌木叢下、草坡或路旁濕潤處。主要分布于云南、陜西、四川、湖北、甘肅等省份,全國各地有少量栽培[3]。扁球形的假鱗莖,表面有環(huán)形紋帶,富有粘性。白及常以其塊莖根入藥,具有補肺,收斂止血,消腫生肌等功效[4-5]。近年來,隨著對白及的研究開發(fā)利用的不斷深入,白及不僅具有廣泛的藥用價值和園林價值外,也廣泛用于生產(chǎn)日用百貨,例如化妝品、高級陶瓷制造、紡織、橡膠等都需要白及的參與[6]。因為白及的利用價值,市場對白及的需求量也漸漸增大,野生資源急劇減少[7]。白及種子十分微小,在自然條件下繁殖效率低,成本高。所以采用組織培養(yǎng)繁殖十分有必要[8-10]。
白及的常規(guī)組織培養(yǎng)繁殖多為利用無菌播種,然后直接長大成苗的技術(shù)路線。從優(yōu)良單株為起點,保證基因一致性。通過此方法可實現(xiàn)全年均衡生產(chǎn),更靈活地滿足市場需求,縮短生產(chǎn)周期,降低成本,從而加快推進白及中藥產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化進程[11]。
本實驗采用植物組織培養(yǎng)技術(shù),對分布于貴州省都勻市地區(qū)的野生白及進行培養(yǎng),建立無性快繁體系,為產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)大量種苗奠定基礎(chǔ)。
1 材料與方法
1.1 材料
白及(Bletilla striata Rchb.f.)于2015年9月采自都勻市綠茵湖社區(qū)高坡,憑證標本存黔南民族師范學(xué)院植物標本館。
1.2 方法
1.2.1消毒滅菌
假鱗莖先用75%酒精浸泡5-10s,立即用無菌水沖洗10次左右。后用0.1% HgCl2消毒5 min,立刻用無菌水漂洗3-8次,將消毒好的外殖體接種在已滅菌好的培養(yǎng)基上,移到培養(yǎng)室進行培養(yǎng)。
1.2.2培養(yǎng)基與培養(yǎng)條件
苗培養(yǎng)基:以MS培養(yǎng)基或1/2MS培養(yǎng)基為基本培養(yǎng)基,添加相關(guān)激素:6-芐氨基嘌呤(6BA)、激動素(KT)、2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)、萘乙酸(NAA)。應(yīng)用正交表L16(4)4設(shè)計不同因素水平配比的培養(yǎng)基配方;pH值5.8-6.4為宜。
在超凈臺工作臺中將進行滅菌處理好的白及外植體接入相應(yīng)的培養(yǎng)基中,置于溫度(20±3)℃,光照強度1500lx,光照時間為10h/d的條件下進行培養(yǎng)。
1.2.3誘導(dǎo)和繼代培養(yǎng)
將滅菌處理好的外殖體接種到設(shè)計好的培養(yǎng)基上,每7 d觀察1次,并做好相關(guān)各項記錄。
1.2.4白及的生根培養(yǎng)
將培養(yǎng)后的叢生芽分成單株,接種在生根培養(yǎng)基上,每7 d觀察1次,并作相應(yīng)記錄。
2 結(jié)果與分析
本次實驗通過正交設(shè)計,可得16個處理梯度。每個梯度做1L的培養(yǎng)基,平均分裝在35個培養(yǎng)瓶中,每個培養(yǎng)瓶接種10個叢芽數(shù),1周后觀察并統(tǒng)計結(jié)果。
2.1 叢芽的增殖培養(yǎng)
由于此次實驗是在利用都勻白及的種子培養(yǎng)后的種苗為基礎(chǔ)進行增殖和生根培養(yǎng),所以利用正交設(shè)計后,進行個梯度的培養(yǎng),在實驗過程中,各個梯度都有增殖芽發(fā)生,但是統(tǒng)計下來,1/2MS+6-BA3ml/L+KT1ml/L+2,4-D1ml/L培養(yǎng)基培養(yǎng)出來的增殖芽數(shù)最多,而且芽長勢優(yōu)良,粗壯茂盛,葉嫩綠發(fā)亮。其余的培養(yǎng)基的苗多少出現(xiàn)不同程度的問題。因此決定采用1/2MS+6-BA3ml/L+KT1ml/L+2,4-D1ml/L為增殖培養(yǎng)基進行后續(xù)的增殖培養(yǎng),并且得到了大量的優(yōu)質(zhì)組培苗。
2.2 叢芽的生根培養(yǎng)
在正交設(shè)計實驗過程中,同時也得到了苗的生根培養(yǎng)基。在本次試驗過程中,由于出現(xiàn)了有苗在5d后長根的現(xiàn)象,而且有根長勢正常,粗壯,長,不定根多的情況,因此在芽的生根培養(yǎng)時,直接采用這里面生根最多最好的培養(yǎng)基進行生根培養(yǎng),即1/2MS+6-BA2ml/L+KT1.5ml/L+NAA1ml/L。
3 討論
都勻白及在自然狀態(tài)中繁殖,或者在人們原生態(tài)的傳統(tǒng)種植方法下,白及的繁衍增殖幾率比較低,原本市場對白及的需求量就較大,于是會出現(xiàn)白及市場供不應(yīng)求的情況。本實驗采用白及無性快繁的方式,縮短都勻白及的繁殖周期,在一定程度上滿足市場需求。在借鑒前人對白及快繁的研究成果時,發(fā)現(xiàn)前輩們都會在培養(yǎng)過程中除了加入相關(guān)的植物激素外,還在不同程度上加入香蕉泥、椰子汁和土豆泥等輔助成分。然而在本次試驗中,僅僅只是在基本培養(yǎng)基中加入一定量的相關(guān)激素,同樣可得到顯著的效果。這樣操作簡便,既節(jié)省精力又節(jié)約資本的方法,可在今后對都勻白及的工業(yè)化生產(chǎn)中大力推廣。
在植物組織培養(yǎng)與快速繁殖過程中,植物激素能在很大程度上影響著植物體細胞胚狀體的發(fā)生與發(fā)育。在培養(yǎng)過程中,一定量的植物激素是增殖分化、生根的必要條件,通常使用6-BA、KT、2,4-D以及NAA等較為常規(guī)的植物激素。6-BA和2,4-D利于愈傷組織分化成不定芽,且很快又分化為叢生芽。本次實驗過程中,當6-BA與2,4-D的濃度比為3:1時,可以快速得到大量的叢生芽。于是在后面的繼代增殖培養(yǎng)過程中,可加入適當?shù)?-BA和2,4-D,以便提高增殖系數(shù),增加叢生芽的數(shù)量及產(chǎn)率。解決白及種苗快速繁殖過程中增殖緩慢,導(dǎo)致種苗培養(yǎng)周期長等關(guān)鍵性問題,加大了推進都勻本地白及組培種苗產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的進程。
另外,在本次實驗過程中,還發(fā)現(xiàn)了在6-BA與NAA組合的培養(yǎng)基培養(yǎng)過程中,NAA濃度高的芽長得最粗壯。同時在這過程中,當沒有2,4-D時,6-BA與NAA比列為2:1時,苗生根情況良好。
盡管前人對白及的組培快繁研究取得了不小的成績,在白及人工快繁方面奠定了一定的基礎(chǔ),但是都勻本地白及的工業(yè)化生產(chǎn)任然受到限制。于是,本次實驗利用白及種子通過植物組織培養(yǎng)技術(shù),培養(yǎng)獲得的再生苗為外植體。在前人研究的基礎(chǔ)上,通過正交實驗設(shè)計方法,對再生苗進行增殖培養(yǎng),誘導(dǎo)再生苗增殖分化產(chǎn)生大量叢生芽。同時,對叢生芽進行生根培養(yǎng),使其形成完整植株。通過植物組織培養(yǎng)建立都勻白及植株再生快速繁殖體系,白及種苗增殖系數(shù)高,解決了都勻本地白及種苗來源問題??稍谠型顿Y基礎(chǔ)上降低成本,大大的縮短了白及的培養(yǎng)周期。逐步實現(xiàn)都勻白及工業(yè)化生產(chǎn),期望滿足市場對白及的大量需求。
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