试管地黄诱导技术的研究

    薛建平,石乐义,张爱民

    (淮北煤炭师范学院生物系 ,安徽 淮北 235000)

    [摘要] 目的:研究小植株离体条件下试管地黄诱导的最佳培养基和培养条件。方法:选用地黄“8525”为试

    验材料 ,研究了植物激素、蔗糖浓度、活性炭和日照时间等对地黄试管苗不定根的形成及膨大的影响。结果与结

    论:将试管苗先在 1 2MS + IBA 1 mg· L - 1

    的培养基中诱导生根后 ,转入诱导培养基中 ,根可膨大形成试管地黄 ,其

    最适诱导培养基为 MS + 62BA 2 mg· L - 1

    + NAA 0. 1 mg· L - 1

    +蔗糖5 % ,最适培养条件为25 ℃、光照2 000～3 000

    lx ,12 h· d - 1

    ,培养基中不宜添加活性炭和 GA3。

    [关键词] 地黄;不定根;块根;试管地黄;诱导

    [中图分类号] S 567 [文献标识码] B [文章编号] 100125302 (2002) 1120824204

    地黄 Rehmannia gl ut inosa L.为玄参科多年生

    药用草本植物 ,其新鲜块根或块根的加工品作为鲜

    地黄、生地黄和熟地黄入药 ,是我国著名的“四大怀

    药”之一 ,其产品远销港澳、东南亚和日本等国 ,在国

    际市场上享有盛誉[1 ]。《神农本草经》中将其列为

    上品 ,具有滋阴生津的功效 ,是临床应用十分广泛的

    药物之一。我国大部分地区均有地黄种植 ,一般其

    主产于河南省的武陟、温县、孟县、沁阳、博爱(即古

    怀庆府)等地。但由于在生产中长期采用块根营养

    繁殖 ,易受多种病害的侵袭 ,其中以病毒侵害最为严

    重 ,通常田间感染率达 100 % ,病毒在植物体内代代

    相传 ,致使地黄品种退化 ,表现为块根变细、产量下

    降、质量变差 ,从而直接影响药农和国家的经济效

    益。对于地黄病毒病的防治至今还没有特效药物 ,目前利用茎尖脱毒培养技术是解决地黄病毒病的最

    根本途径[2 ]。我国地黄茎尖培养起步较早 ,毛文岳

    等率先进行了脱毒研究 ,并培育出了“茎尖 16 号”新

    品种 ,日本的赤野地黄也实现了脱毒苗生产 ,其产量

    和有效成分均高于病感地黄[3～5 ]。但脱毒苗在大

    田栽培过程中 ,第 1 年就有 30 %～50 %再度感染病

    毒 ,2～3 年就要更新 1 次种苗 ,并且脱毒苗的繁殖

    系数小、成活率低、育苗周期长 ,运输极不便利 ,从而

    大大限制了其在农业生产上的推广。近年来 ,随着

    [收稿日期] 2002206220

    [通讯作者] 电话: ( 0561) 3802225 E2mail : xuejp2000 @ya2

    hoo. com. cn

    植物生物技术的发展 ,人们先后在试管中诱导出了

    半夏、马铃薯、芋等 ,试图尝试来替代试管脱毒苗 ,其

    中试管马铃薯的培养技术日趋成熟 ,完全可以替代

    试管苗作为商品供应[6 ]。但试管地黄的研究国内

    外尚未见报道 ,因此本研究开展了试管地黄的诱导

    研究工作。试管地黄作为一种休眠和繁殖的器官 ,可直接种植于地中 ,减少育苗所需时间 ,并且其成活

    率远远高于脱毒苗 ,且其成本低、运输便利 ,如果结

    合无土栽培技术 ,有可能成为脱毒苗应用于生产的

    对接技术 ,从根本上降低脱毒苗生产成本。诱导试

    管地黄的形成 ,也为研究地黄块根形成的机理提供

    了一种较为直观和方便的手段。

    1 材料和方法

    1. 1 材料 地黄栽培品种 “8525”,采自焦作市温

    县农科所 ,经本院生物系郭传友先生鉴定为玄参科

    植物地黄 R. gl ut inosa 的新鲜块根。

    1. 2 培养基及培养条件 选用 MS基本培养基 ,蔗糖浓度3 % ,用0 . 7 %的琼脂固化 ,pH值5 . 8～

    6. 0 ,分装于 100 mL 三角烧瓶 ,在 121 ℃湿热灭菌

    15 min ;材料接种后放在光照培养箱中 ,培养温度

    (25 ±1) ℃,光照 2 000～3 000 Lx ,12 h· d - 1。

    1. 3 无菌苗的获得 从田间挖取地下块根 ,流水

    冲洗干净 ,于超净工作台上 ,用 70 %酒精表面消毒

    30 s ,再用 12 %的双氧水和 0. 1 %的升汞混合液对

    块根消毒10 min ,然后用无菌水冲洗5～6 次。将带

    芽眼的部分切成小块放入添加了不同种类和浓度的

    1 2MS培养基中 ,在光照培养箱中培养。

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    第27 卷第11 期

    2002 年11 月 中 国 中 药 杂 志

    China Journal of Chinese Materia Medica

    Vol . 27 ,No. 11

    November ,2002

    ? 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.1. 4 幼苗的增殖培养 待无菌苗长至约 2 cm 时

    自基部切下 ,移至 MS + 6 - BA 1 mg· L - 1

    + NAA

    0. 1 mg· L - 1

    培养基中 ,在光照培养箱中进行继代增

    殖培养。

    1. 5 幼苗的生根培养 当在增殖培养基中的苗

    高至 2～3 cm时 ,自基部切下 ,移至1 2 MS + IBA 1

    mg· L - 1

    培养基中 ,放在光照培养箱中进行生根培

    养。

    1. 6 试管地黄诱导培养 当地黄幼苗的根长 0. 5

    ～1 cm 时 ,及时转至试管地黄诱导培养基中 ,光照

    时间分别设定为 8 h· d - 1

    ,10 h· d - 1

    和 12 h· d - 1

    ,培

    养温度为(25 ±1) ℃,观察试管地黄诱导情况。

    2 结果

    2. 1 无菌体系的建立 地黄 “8525”的带芽眼小块

    在1 2 MS ,1 2 MS + 62BA 1 mg· L - 1

    ,MS + KT0. 5

    mg· L - 1

    + GA3 0. 5 mg· L - 1

    和 MS + GA3 1 mg· L - 1

    4种培养基中 ,20 d 后均可获得 3～4 片叶的小苗 ,其中以 MS + KT 0. 5 mg· L - 1

    + GA3 0. 5 mg· L - 1

    成

    苗最多 ,可见 GA3 具有打破休眠 ,促进萌发的作用。

    而在 MS + KT 0. 5 mg· L - 1

    + NAA 0. 1 mg· L - 1

    组

    合的培养基中 ,块根有白色根长出 ,说明 NAA 的加

    入有利于根的形成而不利于芽的萌发。

    2. 2 幼苗试管地黄的诱导

    2. 2. 1 植物激素对幼苗不定根形成及膨大的影响

    不定根的形成和膨大是试管地黄形成的前提。

    将继代培养的幼苗切成单株 ,转入添加了不同植物

    激素的培养基中 ,20 d 后观察植株的生长情况(见

    表 1) 。试验结果表明 ,当 NAA 浓度超过 0. 5 mg·

    L - 1

    后 ,随着其浓度的进一步提高 ,植株基部愈伤

    化 ,苗细弱 ,叶片肿胀呈水浸状 ,玻璃化现象严重 ,植

    株上即或有少量气生根产生 ,但未见膨大 ,说明在试

    管地黄诱导过程中 ,NAA 浓度不宜过高 ......