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半夏愈伤组织诱导优化研究

2013-04-29程霞英杨宗岐

天津农业科学 2013年9期
关键词:愈伤组织半夏培养基

程霞英 杨宗岐

摘 要: 为快速诱导形成适合悬浮培养的半夏愈伤组织,对半夏愈伤诱导培养基采取了优化组合。在MS+1.0 mg·L-16-BA+2.0 mg·L-1 NAA培养基上能诱导形成浓绿、致密的愈伤组织;在MS+0.5 mg·L-1 6-BA+2.0 mg·L-1 2,4-D的培养基上,可诱导形成疏松的黄白色愈伤组织,但生长缓慢。将前者后期继代培养基配方调整为MS+0.5 mg·L-16-BA+2.0 mg·L-1 2,4-D,可较快诱导出疏松的黄白色愈伤组织,适合做悬浮培养。

关键词:半夏;愈伤组织;诱导;培养基

中图分类号:S567.2 文献标识码:A DOI编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2013.09.002

Optimization Study of Callus Induction on Pinellia ternata

CHENG Xia-ying, YANG Zong-qi

(College of Life Sciences,Zhejiang Sci-Tech University,Hangzhou,Zhejiang 310018,China)

Abstract: In order to quickly induce callus of Pinellia ternata Breit suitable for suspension culture, the optimum combination of medium was taken.The dark green and dense callus were induced on MS+1.0 mg·L-1 6-BA+2.0 mg·L-1 NAA;and yellow and white callus were induced on MS+0.5 mg·L-1 6-BA+2.0 mg·L-1 2,4-D,but the callus grew slowly.Suitable callus could be got when the medium in the late of the former were adjusted for MS+0.5 mg·L-1 6-BA+2.0 mg·L-1 2,4-D,and could be suspended in liquid medium after 3~5 times of subculture.

Key words: Pinellia ternata;callus;induction;cultivation medium

三叶半夏Pinellia ternata(Thunb.)Breit.(又名半夏)为天南星科Araceae半夏属Pinellia多年生小草本,株高15~30 cm,块茎近球形,叶出自块茎顶端,叶柄长6~23 cm,主产四川、湖北、河南、贵州、安徽等地。半夏是一种重要的药用植物,其块茎可入药[1-2]。据统计,在558种中药处方中,半夏的使用频率处第22位。半夏性温,味辛,有毒,传统药理作用为燥湿化痰,降逆止呕,消痞散结,主要用于痰多咳喘,头痛眩晕,呕吐反胃,梅核气症等。进一步研究发现,半夏还具有抗肿瘤、抗生育、降血脂、护肝和治疗冠心病等多种重要的作用[3]。本试验对半夏愈伤组织的诱导进行进一步探究,通过调整继代过程中培养基配方,优化培养方案,提高了适合悬浮培养的愈伤组织培养效率,为半夏悬浮培养药物产业化生产提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

半夏块茎采自河北省易县(三叶半夏)。

1.2 试验方法

1.2.1 外植体的获得及处理 选取直径为1.0 cm左右的的块茎用清水洗净,在温度为28 ℃、相对湿度为80%条件下用湿沙催芽,待叶片长至3~4 cm时,取叶片及叶柄用0.1%升汞灭菌15 min,无菌水冲洗5次。叶片和叶炳分别切片和切段接种在不同激素配比的培养基上,放置于25 ℃、光照1 500 lx,10~12 h·d-1条件下进行培养。

1.2.2 诱导半夏愈伤组织的培养基设计方案 在MS培养基中添加不同激素浓度及组合(包括6-BA、2,4-D和6-BA、NAA),制成不同浓度梯度的激素培养基配方,如表1和表2所示。

1.2.3 愈伤继代[4-5] 选取生长状况良好的愈伤组织进行继代培养,每15 d继代一次。

1.2.4 半夏愈伤组织继代过程中培养基的调整 用以上2种激素组合的MS培养基进行愈伤组织的诱导,并经过2次继代后观察发现,用6-BA、2,4-D诱导的愈伤组织疏松、黄白色,但生长缓慢,且死亡率相对较高;用6-BA、NAA诱导的愈伤组织生长快,几乎无死亡现象,但是愈伤组织坚实,呈绿色,易形成丛生芽。将部分用6-BA、NAA诱导的愈伤组织经2次继代后,转到6-BA、2,4-D激素的培养基上(选择对愈伤诱导最佳的6-BA和2,4-D激素组合配方)继代,观察记录试验结果。

2 结果与分析

2.1 不同外植体形成愈伤组织的差别

将半夏外植体叶片和叶柄分别接入上述培养基中培养,2周后叶柄开始膨大,形成明显的愈伤组织,但叶片变化不明显。1个月后叶片和叶柄均可形成明显的愈伤组织,其结果如表3所示。

由表3可以看出,在15 d内用叶柄诱导愈伤组织比叶片诱导率高,而且愈伤组织生长快。30 d后,诱导率差别变得不太明显,但愈伤组织生长量差别明显。这说明虽然用叶片和叶柄均能诱导出愈伤组织,但叶柄更适合用作诱导愈伤组织的外植体。

2.2 不同激素组合对诱导半夏形成愈伤组织的影响

用6-BA、NAA和6-BA、2,4-D两种激素组合对半夏进行愈伤组织的诱导,接种1月后观察生长变化(图1、图2)。

由表4和表5可以看出,使用NAA诱导愈伤的最适激素浓度为MS+1.0 mg·L-1 6-BA+2.0 mg·L-1NAA,愈伤诱导率高达93.6%;使用2,4-D诱导愈伤的最适激素浓度为MS+0.5 mg·L-1 6-BA+2.0 mg·L-1 2,4-D,愈伤诱导率高达92.5%。使用两种组合1个月后,对半夏愈伤组织诱导率的影响不大,但是愈伤形态差别较大。使用6-BA、2,4-D诱导出的愈伤组织松软,呈黄白色,但生长量极小;而使用6-BA、NAA得到的愈伤组织则相对坚实,多呈绿色,且生长量大。

2.3 调整继代培养基后的效果

在分别使用6-BA、NAA及6-BA、2,4-D对半夏愈伤组织进行2次继代培养(1个月)后发现,使用NAA诱导的愈伤组织依然呈绿色,而且很坚实;而使用2,4-D诱导的愈伤组织生长很慢。将部分用MS+1.0 mg·L-1 6-BA+2.0 mg·L-1NAA诱导的愈伤组织,在用相同培养基继代2次后,改用MS+0.5 mg·L-1 6-BA+2.0 mg·L-1 2,4-D继代,继代培养2~3次后愈伤组织形态改变很大,颜色由绿色变为白色或黄白色,变得很疏松(图3)。

由表6看出,虽然调整培养基后,生长速率有所减缓,但愈伤变得疏松,成黄白色,且死亡率并没有增加,所以综合比较来看,进行优化处理后的愈伤诱导培养方法效率更高,可为半夏悬浮培养药物产业化生产提供参考。

3 结 论

在半夏愈伤组织诱导过程中,叶柄比叶片更适合用作诱导愈伤组织的外植体;使用6-BA、NAA及6-BA、2,4-D组合均可得到结果。使用NAA诱导得到的愈伤组织浓绿、坚实,更易形成丛生芽;使用2,4-D得到的愈伤组织多呈黄白色、疏松,适合作悬浮培养,但愈伤生长缓慢,且死亡率相对较高。在经过2次继代培养后调整继代培养基,通过对比表明,调整培养基后的愈伤组织不仅疏松,颜色呈黄白色,且愈伤组织生长较快,适合作悬浮培养。

参考文献:

[1] 中国医科学院药物研究所.中药志(第2册)[M].第2版.北京:人民卫生出版社,1993.

[2] 张洁,杨耀文,胡建林,等.组培半夏与野生半夏的生药学初步比较研究[J].云南中医学院学报,2006,29(2):11-14.

[3] 章艳玲,李关荣,位运粮.中药半夏的研究进展[J].中国农学通报,2007,23(7):163-167.

[4] 范美华,周吉源,彭瑜,等.半夏愈伤组织的诱导及增殖效应[J].山东中医杂志,2005,24(3):168-171.

[5] 罗成科,彭正松.半夏疏松愈伤组织诱导的研究[J].西华师范大学学报:自然科学版,2005,26(3):37-41.

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