肖 明,胡琦敏,龐曉云,陳曉藝,譚安薔,李清平,羅宇東
(1.廣西中醫(yī)藥大學(xué)百年樂(lè)制藥有限公司,南寧 530023;2.廣西中醫(yī)藥研究院,南寧 530022)
藤苦參又名馬蓮鞍、古羊藤、南苦參、地苦參等,系蘿藦科杠柳亞科馬蓮鞍屬植物馬蓮鞍(Streptocaulon griffithiiHook.f.),多產(chǎn)于廣西壯族自治區(qū)、云南省、貴州省,生長(zhǎng)于山野坡地、山谷疏林中或路旁灌木叢中。藤苦參的干燥根入藥,可用于治療痢疾、濕熱腹瀉、心胃氣痛、感冒發(fā)燒、慢性腎炎、跌打等疾?。?-3]。作為廣西中醫(yī)藥大學(xué)百年樂(lè)制藥有限公司的獨(dú)家產(chǎn)品外感風(fēng)痧系列產(chǎn)品的主藥材,藤苦參的生產(chǎn)需求大,為保證藥材的來(lái)源及產(chǎn)量,需要進(jìn)行大面積人工種植。本研究在種子繁殖基礎(chǔ)上開展組培繁殖,探索不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)藤苦參無(wú)菌苗不定芽增殖、生根等的影響,篩選出適宜藤苦參種子萌發(fā)條件及組培繁殖培養(yǎng)基配方,以期為藤苦參種質(zhì)資源的保護(hù)和開發(fā)利用提供技術(shù)支撐。
藤苦參種子為野外采集,由廣西中醫(yī)藥大學(xué)中藥鑒定室鑒定為蘿藦科杠柳亞科馬蓮鞍屬植物馬蓮鞍的種子。
1.2.1 外植體滅菌 將藤苦參果莢未開裂的果實(shí)用自來(lái)水沖洗,在超凈工作臺(tái)上,將清洗過(guò)的果莢置于培養(yǎng)皿中,切開果莢取出種子,用75%乙醇浸泡20 s,無(wú)菌水沖洗1 次,加0.1%升汞,浸泡12 min,用無(wú)菌水沖洗4~5 次,備用。
1.2.2 培養(yǎng)基制備 添加不同濃度的6-芐氨基腺嘌呤(6-BA)和萘乙酸(NAA)、30 g/L 食用蔗糖、1 g/L活性炭、7 g/L 瓊脂,滅菌前pH 6.5,配置分裝后,在121°C 溫度下滅菌20 min。
1.2.3 培養(yǎng)條件 培養(yǎng)室溫度(25±2)℃,光照度1 000~1 200 lx,每天光照12 h。
1.2.4 種子萌發(fā)培養(yǎng) 將種子播種于MS 培養(yǎng)基中,添加不同濃度的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、1 g/L 活性炭,20 d后觀察種子的萌發(fā)情況。
1.2.5 叢生芽分化培養(yǎng) 將種子萌發(fā)培養(yǎng)獲得的芽苗接種于不同的叢生芽分化培養(yǎng)基中,以MS 為基本培養(yǎng)基,比較不同濃度的6-BA 和NAA 對(duì)藤苦參芽增殖分化的影響,40 d 后觀察芽的增殖分化情況。
1.2.6 生根壯苗培養(yǎng) 當(dāng)幼苗高在3~4 cm 時(shí)便可轉(zhuǎn)接到生根壯苗培養(yǎng)基中,以MS 為基本培養(yǎng)基,添加NAA1.0 mg/L,添加活性炭和不添加活性炭對(duì)比試驗(yàn),觀察生根壯苗后幼苗的葉片數(shù)量、葉片長(zhǎng)度、根數(shù)及根長(zhǎng)。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel軟件進(jìn)行處理和計(jì)算。
將藤苦參種子播種在種子萌發(fā)培養(yǎng)基中,20 d統(tǒng)計(jì)種子萌發(fā)率,觀察種子萌發(fā)情況。從表1 可以看出,當(dāng)不添加任何植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑時(shí),種子萌發(fā)率偏低,隨著6-BA 濃度的升高,種子萌發(fā)率逐漸增加。當(dāng)NAA 濃度為0.5 mg/L 時(shí),種子萌發(fā)率相對(duì)較高;當(dāng)NAA 濃度為1.0 mg/L 時(shí),種子萌發(fā)率相對(duì)較低;當(dāng)6-BA 濃度分別為1.0 mg/L 和1.5 mg/L,NAA濃度為0.5 mg/L 時(shí),種子萌發(fā)率均為100%,芽生長(zhǎng)較壯。因此,最適合藤苦參種子萌發(fā)的培養(yǎng)基為MS+1.0 mg/L 6-BA +0.5 mg/L NAA+1 g/L 活性炭或MS+1.5 mg/L 6-BA +0.5 mg/L NAA+1 g/L 活性炭。藤苦參種子萌發(fā)生長(zhǎng)情況如圖1 所示。
表1 MS 培養(yǎng)基中不同濃度植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)藤苦參種子萌發(fā)的影響
圖1 藤苦參種子萌發(fā)情況
將藤苦參芽接種于叢生芽培養(yǎng)基中培養(yǎng),40 d統(tǒng)計(jì)芽的增殖數(shù)。從表2 可以看出,當(dāng)6-BA 濃度在0~3.0 mg/L 時(shí),隨著濃度的升高,芽的增殖數(shù)量增多,且芽的長(zhǎng)勢(shì)較好;當(dāng)6-BA 濃度達(dá)4.0 mg/L 時(shí),分化的芽數(shù)開始下降;其中11 號(hào)培養(yǎng)基芽的分化數(shù)量最多。相同6-BA 濃度的情況下,NAA 濃度為0.5 mg/L 時(shí),分化的芽數(shù)相對(duì)較多。因此,最適合藤苦參叢生芽分化的培養(yǎng)基為MS+3.0 mg/L 6-BA +0.5 mg/L NAA。藤苦參叢生芽分化具體生長(zhǎng)情況見圖2。
表2 不同濃度植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)藤苦參芽誘導(dǎo)的影響
圖2 藤苦參叢生芽分化情況
將每天光照時(shí)間增加至14 h,植株生長(zhǎng)旺盛,莖粗葉綠。生根培養(yǎng)50 d 后可長(zhǎng)出2~4 條根,幼苗高為6~8 cm。由表3 和圖3 可知,添加活性炭的生根培養(yǎng)基中幼苗生長(zhǎng)較壯,因此,最適合藤苦參生根壯苗的培養(yǎng)基為MS+1.0 mg/L NAA+1 g/L 活性炭。
圖3 藤苦參生根壯苗情況
表3 活性炭對(duì)藤苦參生根壯苗的影響
藤苦參為蘿藦科植物,已有同科其他植物組織培養(yǎng)研究的報(bào)道[4-9],但未見藤苦參組織培養(yǎng)的報(bào)道。同科其他植物的組織培養(yǎng)外植體選用的是種子、莖尖、子葉、葉片等,藤苦參莖及葉均具有乳汁,且密被絨毛,在選擇外植體的時(shí)候考慮到外植體取莖尖不易滅菌,且其本身受傷會(huì)釋放乳汁影響外植體接種到培養(yǎng)基后的存活率等,所以,本研究選取種子作為外植體,可提高滅菌率,從而提高存活率。
藤苦參種子萌發(fā)培養(yǎng)中,當(dāng)6-BA 濃度分別為1.0 mg/L 和1.5 mg/L,NAA 濃度為0.5 mg/L 時(shí),種子萌發(fā)率為100%,芽生長(zhǎng)均較壯,因此,在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,考慮到成本的因素,采用1.0 mg/L濃度的6-BA更合適。
在組織培養(yǎng)中,植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和生長(zhǎng)素的合理搭配是達(dá)到最佳培養(yǎng)效果的關(guān)鍵,本研究中藤苦參叢生芽分化增殖培養(yǎng)采用了較高濃度的6-BA 和較低濃度的NAA 配合使用,這與高山林等[3]對(duì)藤苦參同科植物的組織培養(yǎng)研究結(jié)果相符。
培養(yǎng)基中添加活性炭在植物組織培養(yǎng)中較常見,在植物生根培養(yǎng)過(guò)程中,適當(dāng)增加光照時(shí)間有利于幼苗生根,但強(qiáng)光直接照射根部會(huì)抑制根的生長(zhǎng),所以在生根壯苗培養(yǎng)基中添加活性炭可提供生根的暗環(huán)境,防止褐變;活性炭還可以吸附植物生長(zhǎng)過(guò)程中釋放的一些有害物質(zhì),因此,本研究中在生根壯苗培養(yǎng)階段添加活性炭,幼苗生長(zhǎng)較壯。