楊東方
(山西藥科職業(yè)學(xué)院,山西太原 030031)
遠(yuǎn)志源于遠(yuǎn)志科植物遠(yuǎn)志Polygala tenuifolia Willd.或卵葉遠(yuǎn)志 Polygala sibirica L.的干燥根[1],為山西省的道地藥材,是國(guó)家42種重點(diǎn)保護(hù)的三級(jí)野生品種之一[2]。遠(yuǎn)志的年需求量約5 000 t,但栽培中存在連作、病害、草害嚴(yán)重,加工繁瑣、產(chǎn)量下降、品質(zhì)降低,農(nóng)民種植積極性不高等問題。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)于遠(yuǎn)志的研究主要集中在其化學(xué)成分的提取、分離,鑒定及人工栽培技術(shù)等方面[3-13]。關(guān)于遠(yuǎn)志組織培養(yǎng)也有報(bào)道[14-18],但有關(guān)遠(yuǎn)志不定根培養(yǎng)的研究還未見報(bào)道。
本試驗(yàn)通過外源激素對(duì)遠(yuǎn)志不定根生長(zhǎng)的影響研究,為遠(yuǎn)志野生資源的保護(hù)和利用不定根培養(yǎng)進(jìn)行次生代謝產(chǎn)物的合成提供了試驗(yàn)依據(jù)。
將遠(yuǎn)志無(wú)根苗在附加IBA0.4mg/L,NAA0.4mg/L,DSC 2.0 mg/L的1/2 MS培養(yǎng)基中分化出來(lái)的根作為供試材料。
將遠(yuǎn)志根的根尖0.5 g(鮮質(zhì)量)接種到1/2 MS液體培養(yǎng)基中,在(25±2)℃下暗培養(yǎng),采用不同濃度的 DSC和 IBA,NAA組合,KT和 IBA,NAA組合,DSC和 KT的質(zhì)量濃度分別為 0,0.2,0.8,2.0,3.0 mg/L,IBA和NAA的質(zhì)量濃度分別為0,0.4,0.8,1.5,2.0 mg/L,30 d后測(cè)定不定根培養(yǎng)物的鮮質(zhì)量和干質(zhì)量。
將培養(yǎng)30 d后的不定根取出,去除其表面的培養(yǎng)基,置天平上進(jìn)行稱質(zhì)量即為鮮質(zhì)量。將稱好的不定根置于烘箱中,在60℃下烘干至恒質(zhì)量,即為干質(zhì)量,按以下公式計(jì)算其干質(zhì)量增加值。
不同質(zhì)量濃度的DSC和NAA組合對(duì)遠(yuǎn)志不定根生長(zhǎng)的影響列于表1。
在NAA為0~2.0 mg/L范圍內(nèi),隨著DSC質(zhì)量濃度的增加不定根培養(yǎng)物干質(zhì)量增加值呈上升趨勢(shì)。當(dāng)NAA為0.8 mg/L時(shí),不同質(zhì)量濃度的DSC對(duì)不定根培養(yǎng)物干質(zhì)量增加值的影響如圖1所示。DSC在2.0 mg/L時(shí)達(dá)到最大值1.13 g;當(dāng)DSC增加到3.0 mg/L時(shí),不定根培養(yǎng)物干質(zhì)量增加值下降到0.88 g。這可能是由于DSC有促進(jìn)細(xì)胞分裂的功效,高質(zhì)量濃度DSC使細(xì)胞分裂太迅速,但可能并沒有促進(jìn)根原基分生組織的分化,所以,高質(zhì)量濃度的DSC反而抑制不定根培養(yǎng)物質(zhì)量增殖。
表1 不同質(zhì)量濃度DSC和NAA組合對(duì)遠(yuǎn)志不定根培養(yǎng)物干質(zhì)量增加值的影響 g
多重比較結(jié)果表明,DSC質(zhì)量濃度的變化對(duì)不定根培養(yǎng)物干質(zhì)量增加值的影響差異顯著(表2)。
表2 不同質(zhì)量濃度DSC對(duì)遠(yuǎn)志不定根培養(yǎng)影響的多重比較
不同質(zhì)量濃度的NAA對(duì)遠(yuǎn)志不定根培養(yǎng)物干質(zhì)量增加值的影響如圖2所示。在0~0.8 mg/L范圍內(nèi),不定根培養(yǎng)物干質(zhì)量增加值隨著NAA質(zhì)量濃度的增加呈上升趨勢(shì);當(dāng)NAA質(zhì)量濃度大于0.8 mg/L時(shí),不定根培養(yǎng)物干質(zhì)量增加值呈下降趨勢(shì)。
多重比較結(jié)果表明,0.8 mg/L與0,1.5,2.0 mg/L之間差異均達(dá)到了顯著水平(P<0.05),0.8 mg/L與0.4 mg/L之間差異不顯著(P>0.05)(表3)。方差分析結(jié)果表明,NAA的質(zhì)量濃度對(duì)離體根尖培養(yǎng)物干質(zhì)量增加值的影響差異顯著。
表3 不同質(zhì)量濃度NAA對(duì)遠(yuǎn)志不定根培養(yǎng)影響的多重比較
不同質(zhì)量濃度的DSC和IBA組合對(duì)遠(yuǎn)志不定根生長(zhǎng)的影響列于表4。
從表4可以看出,在培養(yǎng)基中沒有添加DSC和IBA時(shí),根尖均生長(zhǎng)緩慢。當(dāng)DSC為2.0 mg/L,IBA為0.4 mg/L時(shí),不定根培養(yǎng)物干質(zhì)量的增加值達(dá)到最大值1.43 g。
從圖3可以看出,在0~2.0 mg/L范圍內(nèi),不定根培養(yǎng)物的干質(zhì)量增加值隨著DSC質(zhì)量濃度的增加呈上升趨勢(shì),當(dāng)DSC的質(zhì)量濃度達(dá)到3.0 mg/L時(shí),不定根培養(yǎng)物的干質(zhì)量下降。
表4 不同質(zhì)量濃度DSC和IBA組合對(duì)遠(yuǎn)志離體根培養(yǎng)物干質(zhì)量增加值的影響 g
多重比較結(jié)果表明,2.0 mg/L與0,3.0 mg/L之間的差異均達(dá)到顯著水平(P<0.05),2.0mg/L與0.2,0.8 mg/L之間的差異性不顯著(P>0.05)(表5)。
表5 不同質(zhì)量濃度DSC對(duì)遠(yuǎn)志不定根培養(yǎng)影響的多重比較
從圖4可以看出,在0~0.4 mg/L范圍內(nèi),不定根培養(yǎng)物的干質(zhì)量增加值隨著IBA質(zhì)量濃度的增加呈上升趨勢(shì);當(dāng)IBA為0.4 mg/L時(shí),效果最好;當(dāng)IBA質(zhì)量濃度大于0.4 mg/L時(shí),不定根培養(yǎng)物干質(zhì)量增加值呈下降趨勢(shì)。
多重比較結(jié)果表明,只有0.8 mg/L IBA與0,0.4 mg/L之間的差異達(dá)到了顯著水平(P<0.05),其他質(zhì)量濃度之間在α=0.05水平上差異均不顯著(P>0.05)(表6)。方差分析表明,IBA不同質(zhì)量濃度之間的差異并未達(dá)到顯著水平。
表6 不同質(zhì)量濃度IBA對(duì)遠(yuǎn)志不定根培養(yǎng)影響的多重比較
表7 不同濃度KT和IBA組合對(duì)遠(yuǎn)志不定根培養(yǎng)物干質(zhì)量增加值的影響 g
從表7可以看出,KT和IBA組合誘導(dǎo)的遠(yuǎn)志 不定根培養(yǎng)物干質(zhì)量增加值的最高只有0.39 g,而DSC和NAA的組合、DSC和IBA的組合誘導(dǎo)的不定根干質(zhì)量增加值的最高值分別為1.13,1.43 g,說(shuō)明KT和IBA組合誘導(dǎo)不定根干質(zhì)量增加值的效果不如DSC和NAA,DSC和IBA組合明顯。
圖5表明,KT的質(zhì)量濃度在0.2 mg/L時(shí),不定根培養(yǎng)物干質(zhì)量增加值達(dá)到最大,方差分析表明,不同質(zhì)量濃度KT對(duì)不定根培養(yǎng)物干質(zhì)量增加值的影響差異達(dá)到顯著水平。圖6表明,IBA的質(zhì)量濃度在0.4 mg/L時(shí),不定根培養(yǎng)物干質(zhì)量增加值達(dá)最大,在0.4~2.0 mg/L范圍內(nèi),隨著IBA質(zhì)量濃度的增加,不定根培養(yǎng)物干質(zhì)量增加值呈下降趨勢(shì),說(shuō)明高質(zhì)量濃度的IBA對(duì)不定根的生長(zhǎng)有明顯的抑制作用。方差分析表明,不同質(zhì)量濃度IBA對(duì)不定根培養(yǎng)的影響差異顯著。
從表8可以看出,KT和NAA組合對(duì)遠(yuǎn)志不定根的培養(yǎng)效果最差。從方差分析結(jié)果可以看出,不同質(zhì)量濃度的KT對(duì)遠(yuǎn)志不定根培養(yǎng)的影響差異達(dá)到顯著水平,不同質(zhì)量濃度NAA對(duì)不定根培養(yǎng)的影響差異不顯著。
表8 不同質(zhì)量濃度KT和NAA組合對(duì)遠(yuǎn)志根離體培養(yǎng)物干質(zhì)量增加值的影響 g
由表 1,4,7,8可知,IBA和 NAA與 DSC的組合對(duì)遠(yuǎn)志不定根的培養(yǎng)效果優(yōu)于與KT的組合,且IBA對(duì)不定根培養(yǎng)物增殖的效果最好,所以,遠(yuǎn)志不定根培養(yǎng)的最佳激素組合為:DSC 2.0 mg/L+I(xiàn)BA 0.4 mg/L。
不定根的形成受許多內(nèi)外因素的影響,尤其培養(yǎng)基中所加入的外源激素是最敏感的因素。大量的研究表明,各種外源激素在發(fā)揮作用時(shí)并不是孤立的,而是相互作用的。本試驗(yàn)以遠(yuǎn)志無(wú)根苗分化出來(lái)的根作為供試材料,比較了IBA,NAA與DSC的組合和與KT組合對(duì)不定根生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明,IBA和NAA與DSC的組合對(duì)遠(yuǎn)志不定根的培養(yǎng)效果優(yōu)于與KT的組合,且IBA對(duì)不定根培養(yǎng)物增殖的效果最好,遠(yuǎn)志不定根培養(yǎng)的最佳激素組合為DSC2.0 mg/L+I(xiàn)BA0.4 mg/L。
不定根的培養(yǎng)屬于高分化水平的植物組織培養(yǎng)。一般分化水平高的植物組織培養(yǎng)其次生代謝產(chǎn)物更便于產(chǎn)生和積累,而關(guān)于遠(yuǎn)志不定根有效成分的產(chǎn)生和積累有待于今后進(jìn)一步研究。
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