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多花黄精组培快繁技术初探

文章作者:组培室设计 发布时间:2019-10-25 09:39:04 浏览次数:0

  多花黄精是百合科(LiliaceaeA.L.Jussieu)黄精属(Polygonatum Mill)多年生草本植物,其根状茎为我国传统大宗药材,具有补气,养阴,健脾,润肺,延年益寿等功效。《中华人民共和国药典》2005年版一部收藏中药材黄精为百合科黄精属植物滇黄精Polygonatum kingianum Coll.et Hemsl、黄精P.sibiricum Red.或多花黄精P.cyrtonema Hua的干燥根茎。按形状不同,习称“大黄精”、“鸡头黄精”、“姜形黄精”。由于黄精的规范化栽培研究才刚刚起步,野生生长环境复杂多变,栽培管理措施没有现成的经验可循。作为黄精药源植物,多花黄精根茎繁殖系数较低,而种子繁殖有比较繁琐,很值得进行多花黄精的组织培养研究。

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  1 材料与方法

  1.1 无菌体系的建立

  材料为多花黄精Polygonatum cyrtonema Hua,取福建农业科学院药用植物中心收集的野生多花黄精资源,剥取带芽根茎,剥离叶包片,流水冲洗2 h,分不同消毒时间和消毒剂量处理,经表面消毒后,切成0.5 cm长的茎尖组织接种到MS培养基中,25±1 ℃,遮光处理。

  1.2 多花黄精茎尖诱导分化

  将没有污染的多花黄精外植体转接到诱导分化培养基中,25±1 ℃,光照1 500 Lx,时间10 h。

  1.3 BA对多花黄精增殖系数的影响

  将诱导分化的多花黄精茎尖从诱导分化培养基转移到不同BA激素组合的继代与增殖的培养基中,确定佳的BA浓度,25±1 ℃,光照1 500 Lx,时间10 h。

  2 结果与分析

  2.1 不同消毒组合对无菌苗建立的影响

  为了确定多花黄精茎尖无菌苗建立佳的消毒方式和消毒时间,因两种不同浓度的HgCl2和消毒时间设置了8种消毒组合,重复三次。接种30 d后,观察统计污染个数、萌芽个数、死亡个数(见表1)。从表中可以发现0.1%HgCl2浸泡5 min污染率高,高达85%,没有得到满意效果,随消毒时间增加污染率明显下降,达到30%,表明消毒时间过短不利于外植体的存活。在20 min消毒时间下,多花黄精污染率还是偏高,这表明一般情况下的0.1%HgCl2不能满足其消毒,故选择加大浓度用0.2%HgCl2来提高外植体的成活率。对比两种浓度,在0.2%HgCl2下污染率明显下降,在20 min时污染率低,此时存活率却不是高,因为高浓度长时间的消毒,对外植体的毒害作用强;在15 min时,污染率低存活率高,满足多花黄精的外植体消毒,达到两者之间的一个平衡。

  表1 不同消毒组合对无菌苗建立的影响

  


  注:污染率=污染的个数/接种的总个数×100%,存活率=存活个数/接种的总个数×100%

  2.2 不同的生长调节剂组合对多花黄精分化的影响

  为确定更适合多花黄精分化的生长调节剂,比较了BA,IBA,KT在浓度10 mg·L-1时的分化率,其中保持NAA浓度在0.2 mg·L-1,设计了表2的试验方案,每组合接种20个,30 d后观察统计,重复三次试验。

  表2 不同的生长调节剂组合对多花黄精分化的影响

  


  分化率=分化个数/接种个数*100%

  从表2中可以看出,在这几种培养基中,添加了BA的分化率明显比未加BA分化率高,其分化率分别达到:85%,80%,75%,其他两种生长调节剂所产生的分化率要低于BA所达到的分化率。多花黄精所分化的生长调节剂要明显高于其他的材料,需要高浓度,这与其他研究者发现不同。需要高浓度的外源激素来刺激多花黄精的分化,通过高渗透来提高其分化,这将为下一步的研究作出明确方向。见图1。

  


  图1 多花黄精的诱导分化

  2.3 BA对多花黄精丛生芽增殖系数的影响

  通过对多花黄精分化的生长调节剂选择可以看出BA对多花黄精分化具有明显的作用,在其增殖过程中着重考虑BA的影响,而初步试验中得到BA低浓度时多花黄精不能分化,因此采取高浓度的BA,故做了表3中的设计方案。每瓶接种1个芽,接种10瓶,一个月后统计丛生芽的个数,观察统计增殖系数,重复三次。

  表3 BA对多花黄精增殖系数的影响

  


  增殖系数=继代时丛生芽个数/接种时丛生芽个数

  从表3中可以看出,BA浓度在10 mg·L-1~60 mg·L-1范围内,高浓度的BA均能有较好诱导增殖,BA浓度为40 mg·L-1达到佳,增殖系数达到2.8,在BA浓度为60 mg·L-1时增殖系数低,为1.6,相对也有不错的增殖率。在一定高浓度范围内,随着BA浓度的提高,茎尖增殖系数随着增加,BA浓度增至40 mg·L-1时,增殖系数大。从表现性状上看,高浓度的BA对多花黄精芽分化起着很重要的作用。为何需要如此高浓度,其中机理需要进一步的研究。见图2。

  


  图2 BA对多花黄精增殖的影响

  3 讨论

  在多花黄精离体培养初步研究过程中发现,福建多花黄精的无菌体系建立存在困难,在10 d后还会出现内生菌,这给外植体消毒带来难度,高浓度长时间消毒不利于外植体的存活,过低时又不能得到高存活率。究其原因,可能是因为材料取源于野生种源,在材料本身中存在着内生菌。另外,消毒过程中的切割也得,避免其所产生的黏液。

  在多花黄精增殖过程中,高浓度的BA会提高多花黄精的增殖系数,这个与已见报道的不一样,通过茎尖切片在低浓度的BA和2,4-D作用下诱导产生愈伤组织,愈伤组织分化后产生新植株。本文采取的是高浓度直接在块根上刺激潜伏芽重新分化成新的植株,经初步试验中低浓度对潜伏芽重新萌芽作用不大,高浓度的BA有利于潜伏芽的分化,可以在栽培过程中进行前处理,有可能扩大多花黄精栽培萌芽率。目前在探索如何降低高浓度的BA,以期能够在快速繁殖过程中得到扩繁,有益于工厂化生产。


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