浅析铁皮石斛原球茎增殖培养基配方的优化
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铁皮石斛组织培养研究进展1、1 种子萌发1.2 基本培养基铁皮石斛种子在N6,改良N6,MS , 1 / 2 MS , SH 、KS 、VW 、KundsonC , 1 / 2N6,White等培养基上均可萌发。
赵天榜等比较风、MS 等14 种培养基对铁皮石斛种胚成苗率的影响,除残外,所有的基本培养基均优于其减半培养基,其中以N6最好,SH 、Kn 、MS 次之,l /2MS 、1 / 2 Vw 最差。
曾宋君等田将铁皮石斛种子在SH 、改良N6、MS 、KS 、VW 、KundsonC 培养基中培养,得出最适培养基为改良N6或自制PT 培养基。
罗吉凤等比较了*** / 2MS 、1 / 2 N6和White 培养基对铁皮石斛种子萌发的影响,30d 种子发芽率均达到95 % ,但1 / 2MS 培养基上所萌发的原球茎较大。
1.3 激素在培养基中添加一定浓度的NAA 可促进种子的萌发,浓度以0.2 一0.5mg/L最适合胚的萌发和生长,过高起抑制作用。
2 , 4-D对胚的萌发起抑制作用。
6 一BA 对胚萌发后的生长起抑制作用。
KT 、IAA对胚萌发和成苗的影响不大,当浓度超过1mg/L 时,对胚萌发和成苗起抑制作用。
ABA 有抑制种子萌发和抑制植物生长的作用,但张铭等发现ABA 能显著提高铁皮石斛原球茎的质量,浓度以0.5mg/L为最佳。
1.4 天然添加物在培养基中添加适量的马铃薯汁、香蕉汁、椰乳可促进铁皮石斛种胚的萌发,但张玲等认为香蕉提取物和椰乳对种子萌发和正常发育有不利影响,干扰其正常发育过程。
1.5 炭源在组培过程中适当添加活性炭,可以吸附代谢过程中产生的废弃物,防止组织褐变,并刺激胚胎的发生与生根,可加人2 %蔗糖。
曾宋君等在改良N6+NAA 0.2mg/L 的最适培养基上,发现以白糖、片糖为炭源时,胚萌发和成苗的效果比蔗糖好,这可能是白糖、片糖中含有适合胚萌发和成苗的矿质元素2 原球茎增殖2.1 基本培养基铁皮石斛原球茎增殖可以1/2 MS,MS等作为基本培养基。
液体悬浮培养促进铁皮石斛原球茎高效诱导、增殖的研究
液体悬浮培养促进铁皮石斛原球茎高效诱导、增殖的研究
用正交设计方法对铁皮石斛原球茎具有高效增殖影响的激素(BA,NAA,KT,马铃薯汁)以及配比进行研究,结果表明:以茎段为外植体在培养基MS+BA2.0 mg/L+NAA2.0 mg/L+马铃薯汁10%+糖3%,具有很好的原球茎诱导作用,50 d后诱导率达95.20%;原球茎在1/2MS+BA2.0 mg/L+NAA1.0 mg/L+KT0.5 mg/L+糖3%的培养基上,以液体悬浮培养,原球茎增殖达49.032 g/50d.
作者:苏钛张晓南 Su Tai Zhang Xiaonan 作者单位:云南省药物研究所,云南,昆明,650111 刊名:中国野生植物资源英文刊名:CHINESE WILD PLANT RESOURCES 年,卷(期):2009 28(4) 分类号:Q943.1 关键词:铁皮石斛原球茎悬浮培养。
NAA和6-BA浓度配比对铁皮石斛原球茎增殖、分化组织培养的影响作者:李发良来源:《西部论丛》2020年第03期摘要:用铁皮石斛原球茎做材料,以组织培养为基础,研究两种植物激素NAA和6-BA 的不同浓度配比对铁皮石斛增殖、分化的影响及最适浓度配比。
结果显示,在原球茎组织培养过程中,两种激素浓度配比的不同使得石斛增殖、分化的效果也不同。
铁皮石斛原球茎增殖较为理想的培养基为MS+NAA 0.7mg/L+ 6-BA 1.5mg/L;铁皮石斛原球茎分化较为理想的培养基为MS+NAA 0.3mg/L+6-BA 2.0mg/L。
建议铁皮石斛原球茎在增殖培养至两个月时及时转瓶以保证其继续生长。
关键词:铁皮石斛;原球茎;组织培养;NAA;6-BA铁皮石斛(Dendrobiumcandidum)为兰科石斛属多年生常绿草本植物,是一种名贵药材[1]。
铁皮石斛的药用部分是新鲜或干燥茎,具有益胃生津、滋阴清热的功效[2]。
目前,有关铁皮石斛原球茎的研究主要集中于无机盐浓度、碳源以及有机附加物等对其增殖和分化的影响,而关于细胞分裂素和生长素不同浓度配比对其增殖和分化影响的研究较少。
现以铁皮石斛原球茎为研究材料,进一步研究NAA和6-BA对其增殖和分化的影响,以期为铁皮石斛原球茎的再生提供理论基础。
一、材料及实验方法(一)材料。
铁皮石斛原球茎(取自云南师范大学生命科学学院组培室),所有构成MS 培养基成分的原材料,以及实验所研究激素NAA和6-BA。
(二)培养基的配置。
按照MS培养基配方,先分别配置出充裕的大量元素母液、微量元素母液、有机母液、铁盐母液以及激素母液;接着按配方配置足量的MS培养基并分装到培养瓶中,每个培养瓶中约40ml;再分别按照预设的浓度梯度(见表1)向培养瓶中加入两种激素,并对培养瓶封口、编号。
将封好的培养基放入高温高压灭菌锅中灭菌,取出静止3天后,除凝固外无变化的即为可用。
(三)接种。
选取相同条件下生长良好的原球茎,切割成相同大小的小块。
由于石斛自然繁殖力极弱,生长缓慢,加之人们掠夺性采挖,资源已严重枯竭。
而石斛栽培一直未解决其存活率低、进入盛产期年限长等问题,故石斛药源一直处于紧张状态。
因此,组织培养、遗传转化、菌根技术、悬浮培养等生物技术在石斛的应用意义重大,甚为迫切。
石斛的组织培养,可用种子、根、茎尖、茎节及叶等为外植体,但以种子进行组培快繁的为多。
原球茎的增殖分化是石斛试管苗繁殖的关键,因此,研究原球茎增殖分化的适宜培养条件非常重要。
特别是应用组织培养技术快速大量繁殖石斛试管苗,是解决其种苗与发展生产的有效途径。
铁皮石斛的组织培养铁皮石斛,又名铁皮兰、节草、耳环石斛等。
野生铁皮石斛为国家珍稀濒危保护植物(三级)。
由于其生长环境要求特殊,野生资源已濒临灭绝。
现云南晨安生物科技开发有限公司对铁皮石斛的组培快繁已获成功,月出苗量50万瓶以上,为铁皮石斛工厂化育苗和大面积栽培闯出了一条新路。
1 胚培养(种子培养):取人工授粉的铁皮石斛果实,用75%的乙醇表面消毒,30s后再用0.1%升汞溶液消毒8min,无菌水冲洗4~5次。
在无菌操作下,把果实切成0.1mm见方的小块,接种到培养基上,每瓶3~5块。
研究结果表明,N6培养基对种子萌发和生长最好,蔗糖浓度2%最佳,NAA浓度0.2~0.5mg/L最适合胚的萌发和生长;种子培养中加入椰乳对胚萌发和萌发后的初期生长起促进作用;而香蕉汁对继代培养中石斛的生根和壮苗起促进作用,生根和壮苗培养中不加入NAA,只用N6+10%香蕉汁,苗长得更粗壮。
培养温度25~28℃,光照强度1600~2000lx,每日10~12h。
种子萌发后,转管3~4次,当幼苗长出4~5片真叶并具有3~4条1~2cm长的根时,可将试管苗进行炼苗后移栽。
在实验中尚发现,石斛原球茎的增殖与胚龄相关,不同胚龄培养,其萌发率不同:胚龄45天以下,萌发率极低,萌发时间长;60天胚龄的胚具34个细胞,萌发率为6%;90天胚龄的胚细胞为74个,萌发率为87%;120天胚龄的细胞数为90个,萌发率95%以上。
优化铁皮石斛原球茎生物反应器的培养体系铁皮石斛为兰科石斛属植物,具有独特的药理作用和较高的药用价值,是一种极其珍贵的药用植物,近年来铁皮石斛的野生资源严重匮乏,进行人工栽培又具有产量不稳定和有效成分含量低等问题,使得石斛资源的开发和利用受到了阻碍。
因此,本试验以铁皮石斛无菌播种诱导出的原球茎作为试验材料,研究生物反应器内影响原球茎生长的多种因素,优化反应器培养原球茎及活性物质积累的体系,同时也为铁皮石斛生产提供一种新的方法。
通过对原球茎在反应器和固体培养条件下增殖生长的比较,发现在生物反应器内原球茎增殖生长明显好于固体培养,原球茎鲜物重和干物重为固体培养的1.48和1.75倍,增殖系数达到5.5。
为了确立原球茎反应器培养的优化体系,研究了对原球茎以及活性物质积累的影响因素,结果表明,通气方式对原球茎生长和活性物质的积累有很大影响,在逐渐提高通气量的变量通气条件下不但原球茎生物量而且多糖和生物碱的含量及产量明显高于恒量通气。
反应器培养过程中接种量是另一重要因素,当原球茎接种量为30g(FW)时,增殖系数最高,但接种量提高到50g时原球茎的生物量最多,但多糖和生物碱的最高积累则分别出现在接种量为50和40g时,因此针对不同的物质生产采用不同的接种量。
对培养基条件进行优化的结果表明以蔗糖作为碳源,浓度为30g·L-1时有利于原球茎的增殖生长及活性物质的积累;对培养基无机盐进行了筛选,将MS培养基浓度减半,P043-浓度调节为1.8mM,并单独使用30mM的N03-时,有利于原球茎生长和多糖及生物碱的积累。
另外,培养基中pH对原球茎生长和多糖及生物碱积累有很大的影响,原球茎在pH5.8生长最佳,pH4.8和7.8对原球茎生长有抑制效果,而多糖含量和生物碱含量分别在pH7.8和pH4.8达最高,分别为574.13mg·g-1和330.73gg·g-1,但两种物质最高的生产量出现pH5.8,多糖和生物碱生产量分别达到5.52g·L-1和3.11mg·L-1对铁皮石斛原球茎和栽培植株茎叶中多糖和生物碱进行组织化学定位研究,发现多糖的分布量在原球茎多于植株茎和叶中,在原球茎中多糖主要存在于薄壁细胞内,茎中在维管束周围,而叶片中主要分布于叶肉细胞内。
邱诗春,张世平,冯山柴,等.铁皮石斛种子快繁培养体系的优化[J].江苏农业科学,2021,49(3):58-61.doi:10.15889/j.issn.1002-1302.2021.03.009铁皮石斛种子快繁培养体系的优化邱诗春,张世平,冯山柴,周 静,任杰群,张 莉,徐 燕(重庆三峡农业科学院,重庆万州404100) 摘要:以铁皮石斛种子为基础材料,建立铁皮石斛快速成苗的组培技术体系。
通过调整组织培养过程中的激素种类及浓度配比,找出不同生长阶段最适的培养基配方。
结果表明,诱导种子萌发、原球茎的最适培养基配方为1/2MS+0.1mg/LNAA,9~10d时种子开始萌发,30d后种子萌发率达94.4%。
原球茎增殖与分化的最适培养基配方为MS+1.5mg/L6-BA+0.2mg/LNAA,15d后原球茎增殖率为8.0%,55d后分化率达73.6%。
生根壮苗阶段的最适培养基为MS+0.5mg/LNAA+0.5mg/LIBA,生根率达92.0%。
研究结果为铁皮石斛快繁技术奠定了理论基础。
关键词:铁皮石斛;种子;组织培养;快繁优化 中图分类号:Q813.1;S567.23+9.043 文献标志码:A 文章编号:1002-1302(2021)03-0058-03收稿日期:2020-04-26基金项目:铁皮石斛种苗快繁及栽培技术研究(编号:wzstc-022017035)。
作者简介:邱诗春(1987—),女,重庆人,硕士,助理研究员,主要从事农业生物技术方面的研究。
E-mail:408637081@qq.com。
通信作者:徐燕,高级农艺师,研究方向为土壤农业化学。
E-mail:756840135@qq.com。
珍稀植物铁皮石斛(DendrobiumofficinaleKimuraetMigo)为兰科石斛属,具有养阴生津、润肺明目、抗击肿瘤、提高人体免疫力等功效[1-3],是我国名贵中药材之一,位于“中华九大仙草”之首[4],素有“药中黄金”之美誉。