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不同浓度CPPU对欧亚旋覆花愈伤组织诱导的影响

2012-04-29周红菊

湖北农业科学 2012年6期

周红菊

摘要:以欧亚旋覆花(Inula britannica L.)无菌苗为材料,研究了不同浓度调吡脲(CPPU)对其叶片、根愈伤组织诱导的影响。结果显示,CPPU的浓度为0.10 mg/L时,叶片的愈伤组织诱导率为82.9%,且诱导出的愈伤组织生长好。CPPU的浓度为0.50 mg/L时,根的愈伤组织诱导率最高,达100.0%,愈伤组织生长最好,呈浅黄绿色,部分带有红色斑点,质地疏松,具光泽。

关键词:调吡脲(CPPU);欧亚旋覆花(Inula britannica L.);愈伤组织诱导

中图分类号:Q949.783.5;Q813.1+2 文献标识码:A文章编号:0439-8114(2012)06-1268-02

Influence of CPPU Concentration on Callus Induction of Inula britannica

ZHOU Hong-jü

(College of Life Science, Hengshui University, Hengshui 053000,Hebei,China)

Abstract: Using the leaves and root of Inula britannica L. aseptic seedling as explants, the effect of CPPU concentration on the induction of callus was studied. The results showed that the callus inducing rate of leaf was as high as 82.9% when the concentration of CPPU in medium was 0.10 mg/L; and the growth of callus was well. The callus inducing rate of root could be up to 100% when the medium was containing 0.50 mg/L CPPU; the callus was light Kelly, loose and glossy.

Key words: CPPU; Inula britannica L.; callus induction

歐亚旋覆花(Inula britannica L.)是菊科多年生草本植物,是一种中草药,含多种生物活性成分。其含有的乙酰大花旋覆花内酯具有和紫杉醇相似或更强的抗癌活性,可作为一种有效的天然化学防癌剂和治疗药物[1],但其活性成分在原植物中的含量极低且不稳定,产自山西的欧亚旋覆花中乙酰大花旋覆花内酯的含量为0.58%,而产于河北的则为0.34%[2]。持续地从野生欧亚旋覆花中提取有效活性成分势必会破坏生物多样性和生态系统的平衡。采用植物组织培养的方法使得该类活性成分的获取在人为可控及可持续生产的条件下进行,具有广阔的应用前景。

调吡脲(CPPU)是一种人工合成的吡啶取代脲类的细胞分裂素,具有诱导愈伤组织生长,促进芽的发育、种子的萌发,保绿和延缓衰老等显著的生理活性[3]。CPPU诱导细胞分裂和促进器官发生的活性远远高于一般嘌呤类细胞分裂素的活性[4]。低浓度的CPPU能促进草莓愈伤组织分化[5]、香蕉不定芽增殖[6]等。

以欧亚旋覆花无菌苗为材料,研究不同浓度CPPU对其叶片、根愈伤组织诱导的影响,为其愈伤组织的培养提供理论依据。

1材料与方法

1.1材料

欧亚旋覆花无菌苗由河北医科大学组织培养室培养所得。

1.2方法

切取欧亚旋覆花无菌苗的根和叶片作为外植体,接种到附加不同浓度CPPU(0、0.05、 0.10、0.50、1.00 mg/L)、6-BA 0.5 mg/L、NAA 1.0 mg/L的MS培养基上,黑暗培养,诱导温度为(23±1)℃,40 d后统计愈伤组织诱导率和观察愈伤组织生长状况,每个处理接种35个外植体, 3次重复。研究不同浓度CPPU对欧亚旋覆花愈伤组织的诱导情况。

2结果与分析

2.1不同浓度CPPU对叶片愈伤组织诱导的影响

表1表明,CPPU对欧亚旋覆花叶片愈伤组织诱导率及愈伤组织诱导出后生长有一定的作用,从愈伤组织诱导率来看,在不同浓度的CPPU中,以0.10 mg/L的愈伤组织诱导率最高,为82.9%,低浓度和高浓度的CPPU均导致愈伤组织诱导率降低, CPPU浓度为1.00 mg/L时已完全抑制外植体产生愈伤组织。从愈伤组织生长情况来看,CPPU浓度为0.10 mg/L时,愈伤组织生长较好,其他浓度下,愈伤组织生长一般。从出芽状况上看,不添加CPPU时,叶脉处有腋芽生成,且生长健壮,CPPU浓度为0.05 mg/L时叶脉处有叶芽生成,但生长较弱,CPPU的浓度大于0.10 mg/L时,叶脉处无叶芽生成。结合愈伤组织诱导率及愈伤组织诱出后生长情况来看,各浓度CPPU对叶片诱导愈伤组织情况的综合排名为C2>C0>C1>C3>C4(C0代表不添加CPPU,C1、C2、C3、C4依次代表添加0.05、0.10、0.50、1.00 mg/L CPPU,下同)。

2.2不同浓度CPPU对根愈伤组织诱导的影响

表2表明,CPPU对欧亚旋覆花根愈伤组织有较强的诱导作用,愈伤组织诱导率随激素浓度的不同差异较大,在不同浓度的CPPU中,以0.05和0.50 mg/L的愈伤组织诱导率最高,为100.0%,CPPU浓度为1.00 mg/L时,完全抑制了外植体产生愈伤组织。从愈伤组织生长情况来看, CPPU浓度为0.50 mg/L时所诱导的愈伤组织生长最好,呈浅黄绿色,部分带有红色斑点,质地疏松,具光泽。结合愈伤组织诱导率及愈伤组织诱导出后生长发育情况来看,各浓度CPPU对根诱导愈伤组织情况的综合排名C3>C1>C0>C2>C4。

3讨论

药用植物的有效成分往往是次生代谢产物,大量的研究表明,一些植物的细胞培养物可以产生次生代谢产物。到目前为止,中国科学人员已经建立了三七、人参、紫草、甘草、红豆杉、丹参等十几种药用植物细胞的液体培养系统,经过培养基和培养条件的筛选已使部分药用植物的有效成分含量达到或超过了原植株。

目前已报道的欧亚旋覆花的研究主要集中在其活性成分的药理作用、提取和结构鉴定等方面,未见其植物组织培养和活性成分生物合成方面的报道。本试验研究了不同浓度CPPU对愈伤组织诱导的影响,为欧亚旋覆花愈伤组织的培养提供理论依据,为其有效成分的生物合成研究奠定了基础。

参考文献:

[1] HO C T,RAFI M,DIPAOLA R S,et al. Inducing cell apoptosiss and treating cancer using 1-O-Acetylbritannilatone or 1,6-O,O-Diacetylbritannilatone[P]. USA:US6627623B2,2003-09-30.

[2] 王维娜,王云志,张嫡群.旋覆花1-O-Acetylbritannilactone RP-HPLC含量测定方法的研究[J].药物分析杂志,2005,25(2):205-207.

[3] 李颖华,宁聪梅. 新型植物生长调节剂调吡脲[J]. 农药,1994, 33(4):18-19.

[4] 高金山,边庆华,张永忠,等. 细胞分裂素CPPU的研究进展[J]. 农药,2006,45(3):151-154.

[5] 吴伟民,陈晓强,陈秀兰,等. CPPU对草莓花药愈伤组织诱导和分化的影响[J]. 中国南方果树,1999,28(2):36-37.

[6] 罗富英,张伟国,黄麒参. CPPU对香蕉不定芽增殖的影响[J]. 中国种业,2006(2):32-33.