党参无菌苗培养前种子消毒技术研究
2017-05-30薛雯心魏铁锁袁金月刘立业姜雪琪李秀霞
薛雯心 魏铁锁 袁金月 刘立业 姜雪琪 李秀霞
摘要[目的]研究不同消毒方法下党参种子的消毒效果。[方法]以党参种子为试验材料,通过10%H2O2、0.1%HgCl2和2%NaClO这3种消毒剂,75%乙醇预处理,无菌水预浸泡,对党参种子的消毒效果进行比较。[结果]在10%H2O2、0.1%HgCl2和2%NaClO这3种消毒剂中,2%NaClO浸种20 min的消毒效果最好;用75%乙醇预处理20 s可降低种子带菌率;在党参种子消毒之前,无菌水预浸泡24 h可提高發芽率。[结论]该研究结果为培育党参无菌苗等研究提供了重要依据。
关键词党参;种子消毒;无菌苗
中图分类号S567.5+3文献标识码
A文章编号0517-6611(2017)12-0130-02
Abstract[Objective]To study the disinfection effects of Codonopsis pilosula seedling under different disinfection treatments.[Method]Taking C.pilosula seeds as test materials,through three kinds of disinfectants 10%H2O2, 0.1% HgCl2 and 2% NaClO,pretreatment with 75% ethanol and presoaking with sterile water,the effects of
C.pilosula seed sterilization were studied.[Result]2%NaClO had the greatest sterilization effect.The germcarring rate of seed was decreased with pretreatment of 75% ethanol.The seeds were soaked in aseptic water for 24 hours before sterilization,the seeds germination rate could increase.[Conclusion]The results of this study provide an important basis for the research on the cultivation of sterile seedlings of C.pilosula.
Key wordsCodonopsis pilosula;Seed disinfection;Aseptic seedling
党参[Codonopsis pilosula(Franch.) Nannf.]为桔梗科多年生藤本植物,分布于甘肃、山西、四川、云南和黑龙江等地,其性味甘平、无毒,有活血化淤、补中益气、生津止渴等功效,主治脾肺虚弱、内热消渴、食少便溏、气短心悸、虚喘咳嗽等症[1],为我国传统的补益药,临床上可单独使用,也可以与其他中药配合使用。近年来,在党参治疗冠心病、高血脂症、低血压病和功能性子宫出血等病症方面取得了新的进展,并将党参用于保健食品的研制与开发,使其用量速增[2]。
党参的市场需求量很大,传统的遗传育种易受环境[3]、季节和病虫害的影响,而且传统的遗传育种有生长周期长、见效慢等缺点[4-5]。建立党参组织培养高频再生体系,可以为以后培育新的品种奠定基础。用党参种子培育无菌苗,再将获取的外植体用于组织培养显得至关重要。笔者研究了不同消毒方法对党参种子消毒效果的影响,探索出党参无菌苗培养前种子最佳消毒方法,为党参无菌苗的培育提供理论依据。
1材料与方法
1.1材料党参种子由佳木斯大学生命科学学院经济植物研究所提供。浸种消毒剂为10%H2O2、0.1%HgCl2和2%NaClO;表面消毒剂为75%乙醇;种子预浸泡处理采用无菌水;培养基为MS培养基。
1.2方法
1.2.1最佳消毒剂及消毒时间的选择。
该试验为2 因子试验,因子 1 为消毒剂,包括 3 个处理:10%H2O2、0.1%HgCl2、2%NaClO;因子2为消毒时间,即每种消毒剂分别处理10、20、30 min。共9个处理组合,每处理3次重复,每重复 50 粒种子。消毒后的种子用无菌水冲洗 5~6次,每次1~2 min,然后将种子接种于 MS 培养基,观察培养,计算党参种子的平均带菌率和平均发芽率。
1.2.2乙醇预处理的选择。
选籽粒饱满、大小基本一致的种子200粒,分为2组(即2个处理),每处理100粒种子,每处理3次重复,每重复 50 粒种子。处理 1:将种子在75%乙醇中预浸泡20 s,再用2%NaClO消毒处理;处理 2:种子不经过乙醇浸泡,直接用2%NaClO进行消毒。将不同处理的党参种子接种于 MS 培养基,对试验结果观察并记录。
1.2.3种子预浸泡的选择。选籽粒饱满、大小基本一致的种子450粒,分为3组(即3个处理),每处理 150 粒种子。处理 1:将种子用无菌水在常温下浸泡12 h;处理 2:将种子用无菌水在常温下浸泡 24 h;处理 3:种子不浸泡。将3个处理分别用75%乙醇浸泡20 s,再用2%的NaClO消毒20 min。最后将不同处理的党参种子接种于 MS 培养基,每处理3次重复,每重复 50 粒种子,用高分子膜封口,观察并统计试验结果。
2结果与分析
2.1不同消毒剂和消毒时间对种子消毒效果的影响
从表1可以看出,不同消毒剂处理的党参种子,表现出不同的效果。10%H2O2消毒10 min的种子发芽率为43.33%,培养基呈红色,污染十分严重,不利于无菌苗的种子培养,10%H2O2消毒20 min的种子发芽率为66.67%,较10%H2O2消毒10 min的种子发芽效果好,10%H2O2消毒30 min的种子发芽率为48.00%。0.1%HgCl2消毒10 min的种子发芽率为57.33%,0.1%HgCl2消毒20 min的种子发芽率为83.33%,0.1%HgCl2消毒30 min的种子发芽率为62.67%。可见,0.1%HgCl2消毒处理后的种子发芽率均高于用10%H2O2消毒处理后的种子发芽率。2%NaClO消毒10 min的种子发芽率为81.33%,2%NaClO消毒20 min的种子发芽率最高,为90.00%,2%NaClO消毒30 min的种子发芽率为80.00%。0.1%HgCl2消毒20 min的种子发芽率(83.33%)仅次于2%NaClO浸种20 min的种子发芽率(90.00%)。但是,将0.1%HgCl2浸种20 min和2%NaClO浸种20 min的消毒效果相比较,前者的污染率明显高于后者。综合以上结果,2%NaClO浸种20 min消毒效果最佳。
2.2乙醇预处理对党参种子消毒效果的影响
75%乙醇浸泡20 s与不浸泡党参种子2个处理的结果表明,75%乙醇浸泡20 s的种子平均带菌率低于不浸泡处理。由表2可知,75%乙醇浸泡20 s的种子平均带菌率为7.00%,比不浸泡处理低2.00百分点。而且,75%乙醇浸泡20 s的种子发芽率为91.00%,明显高于不浸泡处理。可见,75%乙醇浸泡20 s对种子消毒有很好的效果。
2.3预浸泡对党参种子消毒效果的影响
从表3可以看出,党参种子不浸泡处理的平均发芽率显著低于浸泡处理。未经过无菌水预浸泡处理的种子发芽率为86.00%,无菌水浸泡12 h的种子发芽率为92.00%,无菌水浸泡24 h的种子发芽率最高,为94.67%。不浸泡处理的种子带菌率比浸泡12 h的种子带菌率高2.00百分点,比浸泡24 h的种子带菌率高6.00百分点,浸泡24 h的种子平均带菌率最低,为1.33%。从以上结果可以看出,无菌水浸泡24 h能有效提高种子发芽率,同时降低种子带菌率。
3结论与讨论
该试验中HgCl2的消毒效果不如NaClO,虽然0.1%HgCl2消毒20 min的发芽率仅次于2%NaClO消毒20 min的处理,但HgCl2处理的种子污染率普遍高于NaClO处理。用10%H2O2对党参种子消毒处理时,消毒时间过短,培养基污染十分严重,消毒时间过长,种子会向外渗透营养物,所以不适宜选H2O2作为党参种子的消毒剂。试验发现,残留在种子上的消毒剂也会影响种子发芽率,所以,经過消毒剂处理后的种子要用无菌水冲洗5~6次,每次1~2 min。综合以上结果,用2%NaClO浸种20 min是最佳选择。
由试验结果可知,采用75%乙醇浸泡预处理种子,有效降低了种子带菌率,种子经75%乙醇浸泡预处理后再用2%NaClO消毒,比直接用2%NaClO消毒的种子带菌率低2.00百分点。而且75%乙醇浸泡预处理消毒后的种子发芽率为91.00%,比不浸泡处理的种子发芽率高6.00百分点。75%乙醇能有效降低种子表面的带菌率,但预处理时间不能太长,20 s为处理党参种子的最佳时间。
党参种子浸泡与否对消毒效果的影响研究表明,种子经浸泡后,其种皮结构变松软[6],消毒剂更易渗入。在种子消毒之前,无菌水浸泡12 h后再经2%NaClO消毒的种子带菌率为5.33%,无菌水浸泡24 h后再经2%NaClO消毒的种子带菌率为1.33%,而未经过无菌水浸泡的种子带菌率为7.33%。发芽率最低的为不浸泡的种子,浸泡12 h的种子比不浸泡种子的发芽率高6.00百分点,浸泡24 h比浸泡12 h的种子发芽率高2.67百分点。可见,种子预浸泡能提高消毒剂的消毒效果,无菌水预浸泡24 h有效提高了种子发芽率。
参考文献
[1] 吴国平.浅谈党参研究进展[J].山东畜牧兽医,2015,36(12):61-62.
[2] 宋晓燕.党参的研究进展[J].内蒙古中医药,2011,30(8):112-113.
[3] 禹娟红.不同产地党参药材质量评价研究进展[J].中国中医药科技,2016,23(4):503-504.
[4] 熊丽,吴丽芳.观赏花卉的组织培养与大规模生产[M].北京:化学工业出版社,2003:80-83.
[5] 周祖富.几种观赏花卉的组织培养和快速繁殖[J].基因组学与应用生物学,1992(2):86-88.
[6] 胡重怡,郑少清,陈兴江,等.烟草无菌苗培养前的种子消毒技术研究[J].中国烟草科学,2007,28(2):45-46.