狭叶红景天再生植株的快速繁育研究

2016-12-04成都大学生物产业学院四川成都6006四川金土地中药材种植集团有限公司四川成都630

种子 2016年11期

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狭叶红景天再生植株的快速繁育研究

王跃华1，刘洪明1，彭世明2，何新友1，陈燕1，何诗虹1
(1.成都大学生物产业学院，四川成都 610106； 2.四川金土地中药材种植集团有限公司，四川成都 611130)

目的：以狭叶红景天的叶柄作为外植体，建立一套狭叶红景天植株的快速繁殖技术。方法：通过选取NAA、6-BA和KT组成的3 种植物生长调节剂，设计了L16(43)正交试验，研究了狭叶红景天叶柄产生不定芽的快速诱导方法，并进一步选用6-BA，NAA和IBA的3 种植物生长调节剂组成的培养基进行生根培养研究，最终获得了狭叶红景天再生植株。实验结果表明，狭叶红景天不定芽诱导的最佳培养基为MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L，经过45 d培养后，其不定芽的诱导率为95%；诱导生根的最佳培养基为1/2 MS+IBA 0.5 mg/L，经过50 d培养后，生根率可达87%。

狭叶红景天；正交试验；再生植株

狭叶红景天(Rhodiolakirilowii(Regel) Maxim)系蔷薇目景天科红景天属(RhodiolaL.)的多年生草本植物[1]；生长在海拔2 000～5 600 m的高寒地区，主要分布于我国西藏、青海、四川和云南等地，为我国著名的高寒中藏药材[2]。狭叶红景天具有清热退烧、解毒和防瘟作用，可治疗肺炎、发烧、腹泻和四肢肿胀等症。现代药理研究表明，红景天具有消热解毒、抗疲劳、抗缺氧、抗衰老等功效[3-4]。

狭叶红景天植物产种量大，但种子在自然状态下发芽率极低，仅为10%左右[5]。由于其特殊的功效和目前需求量急剧加大，使得狭叶红景天植物野生资源也日益减少。并且，依据狭叶红景天植物具有能在贫瘠的沙漠上很好生长，兼有保持水土和保护生态环境的特性，狭叶红景天植物又可作为治理土壤沙化的优质树种；因此，积极开展对狭叶红景天植物种苗的大量培育具有十分重要的意义。

1 材料

狭叶红景天种子采自阿坝州红原县。经四川师范大学马丹炜教授鉴定为景天科红景天属(RhodiolaL.)植物狭叶红景天(Rhodiolakirilowii(Regel) Maxim)。本实验选取狭叶红景天种子在MS培养基中萌发生长60 d后幼苗的叶柄为外植体。

2 方法

2.1 不定芽快速诱导

选取在培养基上生长健壮的狭叶红景天无菌苗的幼叶，在超净工作台上切取长度为1 cm的叶柄接入以MS为基本培养基，并附加不同浓度6-BA、KT和NAA 3种生长调节剂组成的三因素四水平L16(43)正交试验中，在培养条件为25 ℃，光照为14 h/d和光照强度为2 000 lx的条件下进行诱导培养，培养45 d后统计其不定芽诱导率。

2.2 不定根的诱导

当不定芽长至1.5 cm以上时，将不定芽按1～2个为1组连同其基部的组织一同切下并转接到以1/2 MS为基本培养基并附加不同浓度的植物生长调节剂IBA、6-BA和NAA组成的4种生根培养基，在温度为22 ℃、每天光照为10 h、光照强度为1 000 lx的条件下进行培养，培养50 d后统计其生根率。

2.3 炼苗和移栽

当狭叶红景天组培苗不定根生长健壮时，打开瓶盖，在室内炼苗2 d后，将组培苗从培养瓶中取出，先洗去不定根上的培养基，再将其移栽至松软的沙土中生长。

上述所有培养基的pH值为6.0、琼脂6.0 g/L；MS培养基中蔗糖30 g/L，1/2 MS培养基中蔗糖15 g/L。

2.4 数据分析

利用正交助手Ⅱ进行正交试验设计和数据分析。

3 结果

3.1 不定芽快速诱导

将准备好的外植体接入表1正交试验设计的培养基中，培养45 d后统计其不定芽的诱导率，并对实验结果进行极差分析和方差分析，结果见表2和表3。

表1 不定芽诱导L16(43)因子水平表(mg/L)

水平A(NAA)B(6⁃BA)C(KT)100020．11．00．130．32．00．240．53．00．3

表2 不定芽诱导正交试验结果及极差分析

编号ABC诱导率(%)11110212295313387414484521286221357234668243819313241032479113312712342731341418144237115432541644143X10．6650．1250．263X20．4750．7000．575X30．5080．5850．657X40．4650．7030．618R0．2000．5780．394

表3 红景天不定芽诱导的方差分析

因素偏差平方和自由度F值F0．05F0．01显著性A0．10435．4749．28029．500B0．903347．5269．28029．500∗∗C0．390320．5269．28029．500∗误差0．023

注：“*”表示该因素的显著性为显著(0.01lt;plt;0.05)；“**”表示该因素的显著性为极显著(plt;0.01)。

由表2可以看出，未添加生长调节剂的1号培养基中，材料在经45 d诱导培养后，其不定芽的诱导率为0%；而在添加了不同浓度的6-BA、NAA和KT生长调节剂的2号～16号培养基中，均不同程度地诱导出不定芽，由此说明适宜的生长调节剂组合对狭叶红景天不定芽的诱导有重要的促进作用；其中不定芽的诱导率最高的是2号培养基组合A1B2C2，即狭叶红景天不定芽诱导的最佳培养基配方为MS+6-BA 1.0 mg/L+KT 0.1 mg/L，经培养45 d后统计不定芽诱导率最高为95%。

极差R值大小分析结果(表2)表明，影响狭叶红景天不定芽诱导高低因素依次为Bgt;Cgt;A，即培养基中6-BA对不定芽的诱导影响最大，其次是KT，影响最小的因素是NAA。

本试验设置的3个因素中B和C 2个因素对试验结果分别有极显著影响和显著影响。其中因素B检验值F=47.526，F0.01= 29.500，检验值Fgt;F0.01，因而因素B有极显著影响(plt;0.01)；而因素C检验值F=20.526，F0.05=9.280，F0.01= 29.500，检验值F0.05lt;Flt;F0.01，说明因素C有显著影响(0.01lt;plt;0.05)；因素B检验值F=47.526大于因素C检验值F=20.526，所以影响不定芽诱导率的最主要因素为培养基中6-BA的浓度，其次为培养基中KT的浓度，此实验结果与极差分析的结果相吻合。

3.2 不定根的诱导

当不定芽长至1.5 cm以上时，将不定芽连同其基部的组织一同切下并转接到添加了IBA、6-BA和NAA的生根培养基中，培养55 d后统计其生根率结果见表4。

表4 不同植物生长调节剂浓度对不定根生长的影响

编号IBA(mg/L)6⁃BA(mg/L)NAA(mg/L)生根率(%)A10．50087．13A200．5025．71A3000．532．98A400012．31

由表4实验结果可以看出，A 1培养基1/2 MS+IBA 0.5 mg/L为狭叶红景天的最佳生根培养基，在经过55 d培养后，其生根率最高可达87.13%；而A 4培养基1/2 MS在未添加任何植物生长调节剂的情况下，在经过55 d培养后，其生根率最低仅为12.31%，由此也可以说明在培养基中添加一定浓度的植物生长调节剂是有利于狭叶红景天无根苗生根培养的。

3.3 炼苗和移栽

当狭叶红景天组培苗不定根生长健壮时，打开瓶盖，在室内炼苗2 d后，将组培苗从培养瓶中取出，先洗去不定根上的培养基，再将其移栽至松软的沙土中生长；适当遮光，温度保持在20 ℃左右，相对湿度在72%左右的条件下生长，在培养15 d后统计其成活率为100%。

4 结论

2015版药典收载的红景天药材为景天科大花红景天(Rhodiolacrenulata(Hook. f. et Thoms.)H.Ohba)的干燥根和根茎[6]，药典规定其有效成分红景天苷含量不得少于0.50 %。陈海涓等[7]采用RP-HPLC法比较了青海不同产地红景天属药材中成分组成的差异性，研究发现，由于产地和品种的不同，红景天属各植物药材中的成分组成存在一定的差异性，在其测定的6种不同来源的狭叶红景天中，以来源于青海倒淌河的狭叶红景天中的红景天苷含量最低，为0.62 mg/g；而来源于大通的狭叶红景天其测得的红景天苷含量最高，为4.53 mg/g；陈玉婷等[8]测定了红景天商品药材的4个主流品种和其他5个野生同属植物中的红景天苷含量，其中测得的狭叶红景天中红景天苷含量为0.503%，在红景天商品药材中的排第3位；因此可以认为，选择培育优良的狭叶红景天品种具有巨大的市场开展前景。

红景天属植物药材的采集常以全草、根或根茎为主要入药部位；目前巨大市场需求量已导致该属许多具有较高药用价值的种群数量迅速减少或几近灭绝[9]。

红景天属植物组织培养经过了几十年的研究已取得了一些成果[10-12]，但目前对狭叶红景天种苗快速培育的研究文章报道很少，李建民等[13]采用狭叶红景天的顶芽为外植体，经不定芽增殖培养和生根培养获得了狭叶红景天再生植株；而本实验以狭叶红景天的叶柄为外植体，设计了L16(43)正交试验快速诱导出狭叶红景天不定芽，并进一步开展狭叶红景天无根苗的生根培养研究，最终获得了狭叶红景天的再生植株；为狭叶红景天优良品种的培育和组培苗的大量快速繁殖提供了一条新途径，也探索出狭叶红景天植物在短时间和低成本条件下大批量生产的新方法。

[1]中国植物志编辑委员会.中国植物志(34卷)第1分册[M].北京:科学出版社,1984.

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[3]邱远金,谭勇,王绍明,等.红景天植物化学成分及资源利用研究进展[J].中国农学通报,2008,24(12):458-462.

[4]季宇彬,耿欣,汲晨锋.红景天研究进展[J].天津中医药,2007,24(1):81-85.

[5]易丽娟,鲁建江,沈梦圆,等.新疆红景天资源的研究利用现状及问题[J].生物学通报,2007,42(7):16-17.

[6]国家药典委员会.中国药典(一部)[S].北京:中国医药科技出版社,2015:260.

[7]陈海娟,王慧春,张国燕,等.RP-HPLC法比较青海不同产地红景天属药材中成分组成的差异性[J].亚太传统医药,2012,8(8):31-33.

[8]陈玉婷,谷燕莉,李佳.HPLC测定红景天药材主流品种及同属5种植物的红景天苷含量[J].北京中医药大学学报,2003,26(6):48-51.

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