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多花黃精組培快繁技術初探

文章作者:騰昊科技 發布時間:2021-09-06 11:56:21 瀏覽次數:95
多花黃精是百合科(LiliaceaeA.L.Jussieu)黃精屬(Polygonatum Mill)多年生草本植物,其根狀莖為我國傳統大宗藥材,具有補氣,養陰,健脾,潤肺,延年益壽等功效?!吨腥A人民共和國藥典》2005年版一部收藏中藥材黃精為百合科黃精屬植物滇黃精Polygonatum kingianum Coll.et Hemsl、黃精P.sibiricum Red.或多花黃精P.cyrtonema Hua的干燥根莖。按形狀不同,習稱“大黃精”、“雞頭黃精”、“姜形黃精”。由于黃精的規范化栽培研究才剛剛起步,野生生長環境復雜多變,栽培管理措施沒有現成的經驗可循。作為黃精藥源植物,多花黃精根莖繁殖系數較低,而種子繁殖有比較繁瑣,很值得進行多花黃精的組織培養研究。

  1 材料與方法

  1.1 無菌體系的建立

  材料為多花黃精Polygonatum cyrtonema Hua,取福建農業科學院藥用植物中心收集的野生多花黃精資源,剝取帶芽根莖,剝離葉包片,流水沖洗2 h,分不同消毒時間和消毒劑量處理,經表面消毒后,切成0.5 cm長的莖尖組織接種到MS培養基中,25±1 ℃,遮光處理。

  1.2 多花黃精莖尖誘導分化

  將沒有污染的多花黃精外植體轉接到誘導分化培養基中,25±1 ℃,光照1 500 Lx,時間10 h。

  1.3 BA對多花黃精增殖系數的影響

  將誘導分化的多花黃精莖尖從誘導分化培養基轉移到不同BA激素組合的繼代與增殖的培養基中,確定佳的BA濃度,25±1 ℃,光照1 500 Lx,時間10 h。

  2 結果與分析

  2.1 不同消毒組合對無菌苗建立的影響

  為了確定多花黃精莖尖無菌苗建立佳的消毒方式和消毒時間,因兩種不同濃度的HgCl2和消毒時間設置了8種消毒組合,重復三次。接種30 d后,觀察統計污染個數、萌芽個數、死亡個數(見表1)。從表中可以發現0.1%HgCl2浸泡5 min污染率高,高達85%,沒有得到滿意效果,隨消毒時間增加污染率明顯下降,達到30%,表明消毒時間過短不利于外植體的存活。在20 min消毒時間下,多花黃精污染率還是偏高,這表明一般情況下的0.1%HgCl2不能滿足其消毒,故選擇加大濃度用0.2%HgCl2來提高外植體的成活率。對比兩種濃度,在0.2%HgCl2下污染率明顯下降,在20 min時污染率低,此時存活率卻不是高,因為高濃度長時間的消毒,對外植體的毒害作用強;在15 min時,污染率低存活率高,滿足多花黃精的外植體消毒,達到兩者之間的一個平衡。

  表1 不同消毒組合對無菌苗建立的影響


  注:污染率=污染的個數/接種的總個數×100%,存活率=存活個數/接種的總個數×100%

  2.2 不同的生長調節劑組合對多花黃精分化的影響

  為確定更適合多花黃精分化的生長調節劑,比較了BA,IBA,KT在濃度10 mg·L-1時的分化率,其中保持NAA濃度在0.2 mg·L-1,設計了表2的試驗方案,每組合接種20個,30 d后觀察統計,重復三次試驗。

  表2 不同的生長調節劑組合對多花黃精分化的影響


分化率=分化個數/接種個數*100%

  從表2中可以看出,在這幾種培養基中,添加了BA的分化率明顯比未加BA分化率高,其分化率分別達到:85%,80%,75%,其他兩種生長調節劑所產生的分化率要低于BA所達到的分化率。多花黃精所分化的生長調節劑要明顯高于其他的材料,需要高濃度,這與其他研究者發現不同。需要高濃度的外源激素來刺激多花黃精的分化,通過高滲透來提高其分化,這將為下一步的研究作出明確方向。見圖1。


  圖1 多花黃精的誘導分化

  2.3 BA對多花黃精叢生芽增殖系數的影響

  通過對多花黃精分化的生長調節劑選擇可以看出BA對多花黃精分化具有明顯的作用,在其增殖過程中著重考慮BA的影響,而初步試驗中得到BA低濃度時多花黃精不能分化,因此采取高濃度的BA,故做了表3中的設計方案。每瓶接種1個芽,接種10瓶,一個月后統計叢生芽的個數,觀察統計增殖系數,重復三次。

  表3 BA對多花黃精增殖系數的影響


  增殖系數=繼代時叢生芽個數/接種時叢生芽個數

  從表3中可以看出,BA濃度在10 mg·L-1~60 mg·L-1范圍內,高濃度的BA均能有較好誘導增殖,BA濃度為40 mg·L-1達到佳,增殖系數達到2.8,在BA濃度為60 mg·L-1時增殖系數低,為1.6,相對也有不錯的增殖率。在一定高濃度范圍內,隨著BA濃度的提高,莖尖增殖系數隨著增加,BA濃度增至40 mg·L-1時,增殖系數大。從表現性狀上看,高濃度的BA對多花黃精芽分化起著很重要的作用。為何需要如此高濃度,其中機理需要進一步的研究。見圖2。


  圖2 BA對多花黃精增殖的影響

  3 討論

  在多花黃精離體培養初步研究過程中發現,福建多花黃精的無菌體系建立存在困難,在10 d后還會出現內生菌,這給外植體消毒帶來難度,高濃度長時間消毒不利于外植體的存活,過低時又不能得到高存活率。究其原因,可能是因為材料取源于野生種源,在材料本身中存在著內生菌。另外,消毒過程中的切割也得,避免其所產生的黏液。

  在多花黃精增殖過程中,高濃度的BA會提高多花黃精的增殖系數,這個與已見報道的不一樣,通過莖尖切片在低濃度的BA和2,4-D作用下誘導產生愈傷組織,愈傷組織分化后產生新植株。本文采取的是高濃度直接在塊根上刺激潛伏芽重新分化成新的植株,經初步試驗中低濃度對潛伏芽重新萌芽作用不大,高濃度的BA有利于潛伏芽的分化,可以在栽培過程中進行前處理,有可能擴大多花黃精栽培萌芽率。目前在探索如何降低高濃度的BA,以期能夠在快速繁殖過程中得到擴繁,有益于工廠化生產。


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