巴戟天的组织培养与栽培技术研究进展
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巴戟天防治骨质疏松症的研究进展骨质疏松症( osteoporosis,OP) 是以骨量减少,骨质量受损及骨强度降低,导致骨脆性增加、易发生骨折为特征的全身性骨病。
临床表现主要体现为骨密度降低,骨皮质发生变化变薄,髓腔逐渐增宽,骨小梁数目减少,容易发生骨折。
根据骨质疏松症的发病机制的不同,临床治疗药物主要分为基本补充剂、抗骨吸收药物和促骨形成药物。
但是西药治疗中仍然存在着药物的不良反应、患者不耐受以及一些药物疗效的不确切等问题。
近年来,中药对骨质疏松治疗的研究日益增多,并且在治疗上突显其优势。
巴戟天为茜草科多年生攀援木质藤本植物,肉质根入药,是我国著名的四大南药之一,始载于《神农本草经》:“巴戟天,味辛,微温。
生山谷。
治大风邪气,阴痿不起,强筋骨,安五脏,补中增志益气”。
近年来研究表明,巴戟天具有多方面的药理作用,如提高机体免疫力、抗骨质疏松、抗氧化、强壮骨骼、抗炎镇痛、补血及促进造血干细胞增殖和分化等作用。
近年来人们对巴戟天防治骨质疏松症进行了深入的研究,笔者在此综述了近几年来巴戟天防治骨质疏松症的研究进展,并对其作用于骨细胞、动物、临床个体水平防治骨质疏松症的疗效、作用机理进行总结与归纳。
一、巴戟天防治骨质疏松骨细胞水平的研究1、对成骨细胞的影响洪懿燚等研究发现巴戟天提取物能促进成骨细胞的增殖,上调抑制凋亡基因Bcl-2及下调促进细胞凋亡基因Bax表达,从而抑制成骨细胞的凋亡,此外他们还提出巴戟天的提取物能促进Cbfα1的表达及促进成骨细胞分泌骨钙素,这在防治骨质疏松症的方向上发挥一定作用。
崔可赜等人通过观察巴戟天多糖含药血清对体外成骨细胞活性及DKK-1表达的影响发现,巴戟天多糖含药血清可以明显增加成骨细胞的增殖和分化能力,同时,可降低DKK-1蛋白的表达,提出这可能就是巴戟天多糖防治骨质疏松的机理。
2、对破骨细胞的影响何剑全等观察巴戟天含药血清对原代破骨细胞RANK和CAⅡmRNA表达的影响,他们将大鼠分为正常组,骨质疏松组,骨质疏松+雌激素组,骨质疏松+巴戟天含药血清组,最后发现巴戟天可降低骨质疏松大鼠破骨细胞RANK和CA ⅡmRNA的表达,从而达到抑制骨质疏松的作用。
巴戟栽培技术
巴戟是一种植物,也称为马来巴戟,是龙胆科的常绿灌木或小树。
它是一种著名的传统草药,被用于治疗炎症和疼痛,以及改善身体的免疫力。
巴戟的栽培较为容易,但需要注意以下几点技术:
1.环境和土壤
巴戟原产于热带雨林,因此要求环境温暖潮湿。
适宜生长在热带到亚热带地区,温度在15℃-30℃之间,相对湿度在50%-80%之间。
关于土壤,需要选择肥沃透气,酸性或中性的土壤。
最好的土壤类型是沙质壤土和砂质壤土。
要保证土壤的排水能力,以免积水导致根部病菌感染。
2.光照
巴戟需要充足的光照,最好是直射阳光照射6-8小时。
如果没有足够的阳光,将其摆放在可调节的灯光下也是一种不错的选择。
3.水分和营养
巴戟在生长期需要经常浇水,保证土壤湿润但不过度水logged。
不过,在生长季节结束之后,需要减少浇水量以控制植株的生长和准备进入休眠期。
肥料选择有机肥和化肥都可以,建议每个月进行一次施肥。
同时,在生长期可以加入一些营养元素,例如磷、氮、钾等,以增强植株的免疫力。
4.剪枝和验苗
在巴戟的生长过程中,需要定期修剪其叶子和枝条来控制其高度和保持植株形态。
同时,巴戟生长期结束后,需要将其地上部分修剪和削减到根的周围,以促进下一轮的生长。
验苗是巴戟生长的一个重要环节。
幼苗在2-3个月大时就需要移植,以便更好地发展根系和增加空间。
巴戟栽培技术巴戟(学名:Polygonum multiflorum)是一种常见的中药材,也是一种具有抗衰老、抗菌、抗肿瘤、促进生发等多种药用价值的植物。
巴戟栽培技术是指种植巴戟的方法和管理措施,下面将详细介绍巴戟的栽培技术。
1. 地理要求:巴戟生长在华南、华东、华中和西南地区的湿润山地和溪流边的阴湿地带,适宜的生长温度为15-25℃,海拔高度在300-1000米左右。
2. 土壤要求:巴戟喜欢生长在疏松、肥沃、排水良好的土壤中,pH值在5.5-7之间。
在土壤准备的时候,可以施入腐熟的有机肥,并保证土壤的透气性和水分保持力。
3. 种子处理:巴戟的种子较小,可以先将种子进行浸泡水中24小时,然后晾干,与干沙、腐叶堆等混合后进行播种。
播种时可以将种子撒在湿润的育苗床上,覆盖一层薄土或腐叶,以保持适宜的湿度。
4. 育苗和移栽:巴戟的育苗期一般为2-3个月,育苗床保持湿度和透气性,适当控制温度,避免干旱或过湿。
苗期适当追肥,营养充足后可以进行移栽,一般选择晴天或傍晚进行移栽。
5. 田间管理:巴戟喜湿润的环境,所以在生长期需保持土壤湿润,但要防止积水,以免造成湿害。
适量松土,促进气根生长。
叶子较大的时候适量修剪,以增加根系供水面积。
6. 病虫害防治:常见的巴戟病虫害有卷叶蛾、红蜘蛛、霜霉等。
可以定期巡查,发现虫害及时采取控制措施,如喷洒杀虫剂;霜霉多发生在高温多雨的季节,需及时排水和采取药物防治措施。
7. 采收和加工:巴戟生长周期较长,常需1-3年才能达到基本收获期。
一般在11月至翌年3月之间进行采收,采收时将地上部分割去,保留地下根茎,晒干后储存。
采收后的巴戟可以进行磨粉或加工成制剂,形成市场销售的中药材。
巴戟的栽培技术需要适宜的地理和土壤条件,合理的种子处理和育苗移栽,田间科学管理和病虫害防治以及适时的采收和加工处理。
只有做到这些,才能获得更好的巴戟产量和质量,为中药材的供应做出贡献。
南药巴戟天药理研究进展
巴戟天是一种常见的中药材,被广泛用于传统中医药中。
其主要成分为苯丙素类生物
碱和多糖。
近年来,对巴戟天的药理研究取得了一系列进展,发现了其多种药理活性及其
可能的药理机制。
巴戟天具有抗炎作用。
实验研究表明,巴戟天可以抑制炎症反应和炎症介质的产生,
减轻炎症反应过程。
巴戟天还能抑制血浆中白细胞和单核细胞黏附,降低内毒素诱导的巨
噬细胞炎症反应。
这些发现表明,巴戟天可能通过调节炎症信号通路发挥其抗炎作用。
巴戟天对心血管系统具有保护作用。
研究发现,巴戟天可以降低血脂和血糖水平,改
善血液循环,减少心脑血管疾病的发生。
巴戟天还能抑制血小板聚集和血管紧张素的释放,减少动脉粥样硬化的形成。
这些结果提示,巴戟天具有降脂、降糖和抗血栓的作用,可以
预防心血管疾病。
巴戟天还具有抗肿瘤活性。
研究发现,巴戟天中的苯丙素类生物碱可以抑制肿瘤细胞
的增殖和转移,并诱导肿瘤细胞凋亡。
巴戟天还能抑制血管新生和肿瘤血管生成,阻断肿
瘤的血液供应。
这些结果表明,巴戟天可能通过多种途径发挥其抗肿瘤作用。
巴戟天还具有免疫调节和抗氧化作用。
实验研究发现,巴戟天可以调节免疫细胞的功能,增强机体的免疫力。
巴戟天还能抑制氧自由基的产生,并清除体内的自由基,减轻氧
化应激损伤。
巴戟天养殖技巧与功效介绍巴戟天是一种珍贵的中草药材,具有丰富的药用价值。
它在亚洲地区被广泛使用,并被用于中医药中的许多治疗方案。
本文将介绍巴戟天的基本养殖技巧和它所具备的多种功效。
一、巴戟天的养殖技巧1. 地理环境选择:巴戟天喜欢湿润的环境,对土壤要求不高,但喜欢疏松排水良好的土壤。
在选择种植地点时,应选择海拔较低、气候湿润的地区。
2. 种子处理:巴戟天的种子表面较硬,为了促进种子的发芽,可以将种子用温水浸泡12小时,然后再播种。
这样可以破坏种子的外壳,加快种子的发芽速度。
3. 播种及管理:在选择适宜的土地后,将种子均匀撒播在地面上,然后轻轻覆盖一层薄土。
保持土壤的湿润,定期进行适度的浇水,但避免过量。
同时,及时除草,保持良好的通风环境。
4. 施肥:巴戟天在生长期间需要充足的营养,因此施肥是非常重要的一步。
在每年的春季和秋季,可以适量施一些有机肥料,帮助巴戟天更好地生长。
5. 病虫害防治:巴戟天在生长过程中容易受到一些病虫害的侵袭,如蚜虫、螨虫等。
可以利用生物农药进行防治,也可以选择合适的化学药品进行灭虫,但要注意使用方法和剂量,避免对环境和人体健康造成伤害。
二、巴戟天的功效介绍1. 补肾壮阳:巴戟天被认为有温补肾阳、强壮肾气的功效,可以应用于治疗肾阳不足引起的腰膝酸软、阳痿早泄等症状。
它含有丰富的生物碱和黄酮类成分,能够激活身体内的生理机制,促进性激素的分泌,提高性功能。
2. 抗衰老:巴戟天具有抗氧化和抗衰老的作用,可以减轻身体内的氧自由基对细胞的损伤,延缓细胞的老化过程,保持人体的整体健康。
经常服用巴戟天可以改善皮肤的弹性和亮度,减少皱纹的产生。
3. 提高免疫力:巴戟天含有大量的多糖类物质,这些物质可以增强免疫系统的功能,提高人体的抵抗力,预防感染和疾病。
长期食用巴戟天可以改善体质,减少患病的风险。
4. 调节血糖:巴戟天对血糖调节有显著的功效。
研究表明,巴戟天提取物可以调节胰岛素的分泌,增加体内葡萄糖的利用率,降低血糖水平。
南药的种植高二(1)班小组成员张无央王小果黄斌指导老师黄小葵海南,我国最重要的难繁育种基地,以盛产热带经济作物、反季节果蔬著称。
而槟榔、益智、砂仁、巴戟——四大南药是其中一颗璀璨的明珠。
四大南药具有许多独特的功效,古往今来令许多医学工作者所称赞。
而这不可多得的宝藏真的给宝岛海南带来巨大的经济价值了吗?南药不语...本组就南药之一的巴戟做了一番研究.(一)巴戟简介巴戟天,又名:巴戟,三蔓草(《唐本草》),不雕草(《日华子本草》),鸡眼藤、黑藤钻、糠藤、三角藤。
属茜草科多年生藤本植物,缠绕或攀缘藤本。
根茎肉质肥厚,圆柱形,支根多少呈念珠状,鲜时外皮白色,干时暗褐色。
有蜿蜒状条纹,断面呈紫红色。
茎圆柱状,有纵条棱,小枝幼时有褐色粗毛,老时毛脱落后表面粗糙。
叶对生,长椭圆形,花序头状,花2~10朵,生于小枝顶端,罕为腋生;花萼倒圆锥状,浆果近球形,直径5~9毫米,成熟后红色,顶端有宿存的筒状萼管。
主要分布于江西、福建、广东、海南、广西等地,野生于山谷、溪边或山林下,亦有少量栽培。
中药巴戟天是巴戟天的干燥根。
《本草经疏》中载“巴戟天主大风邪气,阳痿不起,强筋骨,安五脏,补中增智益气……补五劳,益精……。
”《本草新编》上指出“巴戟天之甘温”,“补其火而不烁水”,“既益元阳,复填阴水”。
说明巴戟天补肾温而不燥,是补肾阳的要药,是历代医家补肾常用药物之一。
常用于提升男女性功能强度。
其用于阳痿、早泄、肾虚、后背与膝盖疼痛和不育。
也同样被妇女使用于治疗不孕和性冷淡。
另外,其也被认为对心脏有好处。
并且就像其它的滋补类药草,其也显示出可有效降低高血压。
因为巴戟天不仅功效强劲而且耐受性极其良好,因而成为最优秀的滋补剂之一,被认为是一种主要的延寿药草。
成药后,气无,味甜而略涩。
以条大、肥壮、连珠状、肉厚、色紫者为佳。
条细瘦、肉薄、色灰者质次。
其化学成分主要为根含蒽醌、黄酮类化合物。
医药界对巴戟天的研究从未中断。
这样高的要用价值是药中少有的。
林下巴戟种植技术分析与研究作者:余耿森来源:《农民致富之友(上半月)》 2019年第18期林下经济是提高林业经济产值、实现农民增收、推进林业转型发展的重要途径。
在“一村一品”的指导方针下,德庆县突出林业种植特色,在林下种植巴戟,带来了良好的经济效益。
本文分析了德庆县高良镇发展林下巴戟种植的可行性,研究了林下巴戟种植技术,期望对带动高良镇林下经济发展有所帮助。
广东省德庆县是巴戟天的主产区,拥有着悠久的种植历史。
巴戟是四大南药之一,可壮血气、强筋骨、祛风湿、滋补肾阳,具有较高的药用价值。
随着巴戟市场价格的提升,德庆县高良镇的农户开始规模化种植巴戟,采用全垦模式清除种植区域内的其他树木和植被,导致巴戟种植环境遭到破坏,出现了水土流失问题。
为了解决这一问题,有必要积极推广林下巴戟种植技术,引导农户在林下套种巴戟,采用科学、规范的栽培管理方法,带动高良镇林下经济发展。
一、发展林下巴戟的可行性德庆县政府在国家林业局和广东省林业厅着力发展林下经济的形势下,编制了《德庆县林下经济发展规划(2013-2020)》,明确提出了该县林下经济的主要任务和重要工作,为德庆县发展林下经济指明了方向。
1、林业资源优势2012年,德庆县林业用地面积为147941公顷,适合林下经济开发的林地面积为65665.7公顷,已用于林下经济发展的林地面积为34329.2公顷。
从长远发展来看,德庆县林下经济仍拥有较大的发展潜力。
高良镇是德庆县林下经济发展较快的乡镇,涉林面积为4704.4公顷,年产值为8341.6万元。
近年来,高良镇重点发展林下种植巴戟,带动了高良镇林下经济效益的提升,实现了农户年均收入增长。
2、市场需求大德庆县位于大珠三角、广佛肇经济圈内,为珠三角地区提供农副产品。
近年来,德庆县的林下产品深受珠三角市场的欢迎,巴戟、首乌、灵芝等药材在需求缺口不断增大,为德庆县林下巴戟种植业发展带来了良好机遇。
3、政府政策扶持广东省政府积极推进林下经济发展,出台了一系列优惠政策,引导农民发展林药、林菌、林果等林下经济模式,形成了以龙头企业为驱动,以专业合作社为基础,以农户共同参与为载体的林下经济发展模式,为德庆县林下巴戟发展创建了良好的政策环境。
巴戟天药理作用研究进展通过查阅文献,本文就巴戟天对生殖系统、内分泌系统、神经系统和免疫系统等方面的药理作用进行综述。
标签:巴戟天;药理作用;研究进展中药巴戟天为茜草科(Rubiaceae)植物巴戟的干燥根,侯宽昭教授在1958年进行调查考证后订名为Morinda officinalis How,并为药典所收载[1]。
巴戟天的别名有巴戟肉、三角藤、不凋草等;主要野生于福建、广东、广西等地,最宜采收时间为栽种后的第5年,其化学成分主要有:糖类、脂类、蒽醌类、氨基酸类等,炮制方法有蒸法、盐蒸法、甘草制三种。
巴戟天是一种传统的名贵中药材,国内外学者经多年的研究发现该药有多方面的药理作用,本文仅就其对生殖系统、内分泌系统、神经系统和免疫系统等方面的作用作以下综述,以供参考。
1.对生殖系统的作用肖凤霞[2]等的结果显示巴戟天低聚糖具有一定的补肾壮阳作用;杨欣[3]等还通过实验得出适宜剂量的巴戟天水提取物对ROS所致人精子过氧化损伤具有明显干预作用,对精子顶体结构和功能具有保护作用;林芳花[4]等指出巴戟甲素可提高正常雄性小鼠交配能力;张巍[5]等通过实验指出巴戟天对微波损伤的雄鼠睾丸生精功能有修复作用;丁平[6]等指出巴戟天寡糖可能是巴戟天促进雄性小鼠生精作用的主要物质。
2.对内分泌系统的作用沈道修[7]对巴戟天温浸剂的研究,认为其可能具有促肾上腺皮质激素样作用;玉殷成[8]发现服用巴戟天后的小鼠血清中男性荷尔蒙随时间在增加,在投药4h显示出增加至159%;日本学者[9]也报道巴戟天有增加血液中皮质酮含量的作用,其活性可能是由于下垂体-肾上腺皮质系统受到刺激作用所致。
3.对神经系统的作用3.1 增强记忆陈洁文[10]等在研究中观察到巴戟素对脑缺氧损伤具有保护作用,并能增强脑的记忆功能。
谭宝漩[11]等发现巴戟素可改善D一半乳糖所致的衰老大鼠空间学习记忆力下降,尤以空间探索过程为突出。
3.2 抗抑郁早在20世纪90年代程彤、阮金秀[12]等发现巴戟天水煎膏具有抗抑郁的作用;李云峰[13]等发现巴戟天寡糖抗抑郁作用机制可能与神经细胞营养因子表达升高,从而对神经元损伤产生保护作用有关;张有志[14]等研究证明巴戟天寡糖口服给药途径,在获得性无助模型上具有抗抑郁作用;崔承彬[15]等研究发现巴戟天的水、醇提取物及从中分离得到的琥珀酸和菊淀粉型低聚糖单体均有显著的抗抑郁活性;刘艳芹[16]对IHS进行了深入的研究,推测巴戟天寡糖抗抑郁的机理可能是通过引起神经营养因子的表达升高而完成对神经细胞的保护作用。
巴戟天对去势仔猪促长作用研究巴戟天是一种具有悠久历史和广泛应用价值的中药材,而去势仔猪则是养猪业中常见的一个繁殖阶段。
近年来,巴戟天对于促进去势仔猪生长的作用引起了人们的广泛关注和研究。
本文将从各个方面对巴戟天对去势仔猪促长作用的研究进行深入探讨,帮助读者全面理解并运用该项研究成果。
1. 什么是巴戟天巴戟天(学名:Morinda officinalis How)是一种常见的中药材,广泛应用于传统中医治疗男性阳痿、肾虚等疾病。
巴戟天在中国历史悠久,早在《本草纲目》中就有相应的记载。
巴戟天富含多种活性成分,如喹啉蒽醌、黄酮类、酚酸类等,这些成分赋予了巴戟天在促进生长方面的作用潜力。
2. 巴戟天对去势仔猪的促长作用研究表明,巴戟天在去势仔猪的促长过程中发挥了重要作用。
巴戟天的活性成分能够刺激生长激素的分泌,促进动物的骨骼生长和肌肉发育,从而提高去势仔猪的生长速度。
巴戟天富含的多种营养物质也有助于增强去势仔猪的免疫力,减少疾病发生率,进一步提高生长效率。
巴戟天还可以调节去势仔猪的荷尔蒙水平,促进其性成熟,从而提高后续繁殖能力。
这些研究成果为养殖户提供了一种可行的促进去势仔猪生长的策略。
3. 巴戟天的应用形式和剂量巴戟天的应用形式主要有粉剂、浸膏和饲料添加剂等,其中,饲料添加剂是目前应用最广泛的形式。
根据研究表明,巴戟天的推荐剂量为每公斤饲料添加1克,且应持续应用一段时间才能达到较好的效果。
需要注意的是,巴戟天虽然对去势仔猪有促长作用,但过量使用可能会导致营养不良和其他副作用,因此应按照科学的方法和建议使用。
4. 巴戟天对人体的影响和其它潜在用途除了在养猪业中的应用,巴戟天在人体中也有着广泛的应用前景。
研究显示,巴戟天除了具有促进生长的作用外,还具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤等多种药理活性。
巴戟天在中药领域有着重要的地位,并且吸引了众多科研人员的关注。
巴戟天还有许多其他潜在用途,如改善男性性功能、保护肾脏健康等。
巴戟栽培技术
巴戟(Cistanche deserticola Y.C.Ma)是一种珍贵的中药材,常用于补肾强阳、壮阳益气的治疗。
目前,巴戟主要产于我国的河西走廊地区,具有较高的药用价值和市场需求。
为了提高巴戟的产量和质量,科研人员开展了大量的巴戟栽培技术研究。
巴戟的栽培技术主要包括选种繁育、土壤改良、浇水施肥、病虫害防治等方面。
选种繁育是确保巴戟品质的重要环节。
科研人员通过选择优良的母株,进行人工授粉和繁殖,以保证后代的优良性状和药用价值。
土壤改良是提高巴戟生长环境的关键。
巴戟一般生长在河谷地带的沙质土壤中,为了提供足够的养分和水分供应,科研人员采用有机肥料和复合肥的施用方法,同时进行石灰调pH值、有机质的施用或者在种植季节进行秸秆覆盖等土壤改良措施,以提高土壤肥力和保水能力。
浇水施肥是确保巴戟生长和发育的重要措施。
由于巴戟生长在干旱的沙质土壤中,对水分的需求较大。
科研人员在巴戟生长季节根据巴戟的生理特点和需水量,采取适量浇水的方法,以确保巴戟的正常生长和发育。
浇水前后适量施肥,以提供充足的养分供应。
病虫害防治是保证巴戟产量和质量的重要手段。
巴戟种植过程中容易受到虫害和疾病的侵害,如蚜虫、红蜘蛛、白粉病等。
为了防治病虫害,科研人员采用生物防治、化学防治的方式,如使用农药、采用病虫害防治剂等,以保证巴戟植株的健康和生长。
巴戟的栽培技术包括选种繁育、土壤改良、浇水施肥、病虫害防治等方面。
只有通过科学合理的栽培技术,才能提高巴戟的产量和质量,满足市场需求,实现巴戟产业的可持续发展。
巴戟天的组织培养与栽培技术研究进展 摘要: 概述了通过组织培养技术再生巴戟天完整植株的影响因素,包括外植体种类、消毒程序、培养基、培养条件等,以及巴戟天高产栽培的主要技术及其研究成果,并提出巴戟天组织培养技术现存的问题和今后的发展方向。 关键词:巴戟天;组织培养;栽培;研究进展 Abstract:Summarizes by tissue culture technology regeneration morinda officinalis complete plant influencing factors, including the followed body type, disinfection procedures, culture medium, culture conditions, as well as morinda officinalis high yield cultivation technique and the main research results, and put forward the morinda officinalis tissue culture technology existing problems and the future direction of development. Key words:Morinda officinalis;tissue culture;cultivation;research progress
巴戟天为茜草科(Rubiaceae)巴戟天属多年生攀援性木质藤本,别名巴戟、巴吉、鸡肠风,以肉质根入药,是我国著名的“四大南药”之一,其主要化学成分为蒽醌类化合物、糖类、有机酸类、氨基酸类、环烯醚萜类以及人体所必须的微量元素,味甘、辛,性微温,具有补肾壮阳、强筋骨、祛风湿的功效,在临床上主要用于治疗阳痿遗精,宫冷不孕,月经不调,少腹冷痛,风湿痹痛,筋骨痿软等症[1]。 随着现代医学技术的不断发展以及对巴戟天开发不断深入,巴戟天的应用范围不断扩大,市场需求量逐年增加。由于长期的滥采滥挖,巴戟天野生资源受到较大的破坏,而巴戟天栽培种的产量和质量不能满足市场的需要。巴戟天组织培养是有效可行的无性繁殖途径,不仅具有繁殖快,不受场地、季节和环境条件限制等诸多优点,也克服了扦插繁殖速度慢、难生根、繁殖率低的缺点[2]。为了使我国巴戟天的生产及质量满足市场及人们生活的需求,同时保护野生资源不再被肆意采挖而导致珍贵种质资源的流失,以优良种质快速繁殖为目的,筛选出具优良性状的巴戟天优良单株,如产药部位产量高,有效成分含量高的巴戟天单株,并以此作为组培快繁的材料,对巴戟天进行组培快繁研究,为保护巴戟天野生种质资源及巴戟天的苗木工厂化育苗提供技术支撑,从而促进巴戟天中药材的现代化进程,具有重要的现实意义[3]。本文综述近年来巴戟天组织培养快繁和栽培技术的研究进展,并对其存在的问题和进一步研究的方向进行探讨,为进一步做好巴戟天的规范化种植(GAP)和深入研究与开发利用巴戟天资源提供参考。
1 巴戟天组织培养 1.1 外植体的选择与处理 不同种类的植物以及同种植物不同的器官对诱导条件的反应是有差异的,有的部位诱导成功率高,而有的部位很难脱分化;有时,即使脱分化,再分化频率也很低,或者只分化出芽而不长根,或者只长根不长芽[4]。因此,外植体的取材和处理是组织培养成功与否的关键。不同植物用于诱导培养的外植体的选材和处理也不尽相同。常选用的外植体有:根、须根、茎、块茎、鳞茎、球茎、芽、子叶、叶片、叶柄、鳞片、花蕾、花序、花芽、花瓣、花药、花丝、子房、果肉、果实、原生质体、珠芽等植物体的各个部位。目前为止,巴戟天进行过离体培养的有6种外植体,包括茎段、茎尖、叶片、果实、腋芽、顶芽等。
1.1.1 外植体选择的季节 何宗明等[5]通过对2008年4月、7月、8月、10月不同月份采取的当年生巴戟天带芽茎段外植体研究发现,在酷暑难耐的7月至8月,光照最强,空气较干燥,植物中促进生长的内源激素含量最高,外植体污染率较低,其成活率高于4、10月份。张敏[6]也对2008年4月、7月、8月、10月不同月份采取的当年生巴戟天茎段外植体研究发现,在7月至8月,气温高、光照最强,空气较干燥,外植体的污染率及褐化率均较低,成活率高,均高于4、10月份,其中7月成活率高于8月份,故采集巴戟天外植体的最佳月份为7月。张敏还对阴雨天、晴天08:00-10:00、晴天14:00-15:00、连续3天及以上无雨的14:00-15:00不同天气采取的当年生巴戟天茎段外植体研究发现,连续3天及以上无雨的14:00-15:00取茎段外植体培养,污染率最低,为48.89%,成活率也最高,达到48.89%。可见巴戟天组培快繁外植体宜在7月连续3天及以上无雨的14:00-15:00取材。 1.1.2 外植体的消毒处理 外植体表面的灭菌中常用的消毒剂使用方法有:单一消毒剂灭菌、联合消毒剂灭菌、混合消毒剂灭菌和联合与混合并用。张敏等比较了单一消毒剂灭菌和联合消毒剂灭菌的消毒效果,发现0.1%升汞和2%次氯酸钠联合使用的消毒效果最优[6]。原因可能是复合使用消毒剂可以减少损伤大的升汞消毒时间而增加低浓度低损伤不易残留的次氯酸钠消毒时间,既降低污染率又降低褐化率,从而减少损伤提高成活率[7]。 外植体的消毒处理程序大致相同,其流程如下:巴戟天外植体→用洗洁精或5%洗衣粉漂洗5min→流水冲洗2~5h→用滤纸吸去多余的水分→移入超净工作台→不同的消毒处理方案→置于灭菌培养皿中→切小段(长0.5~1.5cm,带有1个腋芽或顶芽,切除药液接触过的伤口)→接种→诱导培养[5-6,9-12]。
1.2 培养基及培养条件筛选 培养基是外植体生长的营养基础,是植物离体培养成功与否的重要因素。不同植物所使用的培养基有所差别。常用的培养基有MS、B5、White、Heller、ER、Nitsch、NT等。此外,激素、碳源、光照、温度、气体状况、季节、pH值等因素对培养也有较大的影响[8]。
1.2.1 基本培养基的筛选 贺红[9]等以MT培养基为基本培养基,附加不同浓度的BA和NAA组成不同的培养基,观察巴戟天不同外植体茎尖、带节茎培养的出芽率,带节茎出芽率最高,达97.5%,茎尖次之,为76.2%。黄宁珍[10]等以巴戟天的顶芽及嫩茎节为外植体,以MS为基本培养基,通过添加不同的激素种类及激素浓度的配比,建立了巴戟天的组培快繁体系。陈伟[11]等以巴戟天苗的叶片、茎尖、茎段为外植体,通过诱导出不定芽进行快速繁殖,该实验所用基本培养基为MS培养基,得到了95%的不定芽诱导率与85%的生根率,说明MS培养基适用于巴戟天的组培。林美珍[12]等以巴戟天幼嫩种子中的胚为外植体进行组织培养,所用基本培养基为MS,可见巴戟天组培大多数以MS为基本培养基。
1.2.2 植物生长调节物质的筛选 基本培养基能保证培养物的生存与最低生理活动,但只有配合使用适当的外源生长调节剂,才能诱导细胞分裂、愈伤组织生长以及芽、根的分化等。植物生长调节剂是由人工合成的、在植物体内具有生理活性的、以较小的剂量可起到较大的调节效能的化合物[13]。一般认为,生长素和细胞分裂素的浓度是器官分化和植株生长的重要条件[14]。巴戟天组织培养常常用到的生长素有NAA、IBA、2,4-D等。为了调节细胞分裂,细胞分化和形成,生长素时常需和细胞分裂素联用,有时为了诱导生根也加入微量的赤霉素[15]。有关植物生长调节物质在巴戟天组织培养快繁中的应用见表1。
表1 巴戟天快繁采用的培养基及植物生长调节物质 外植体 诱导形成的器官或组织 适宜的培养基和植物生长调节物质配比 器官或组织诱导率/% 文献
茎段 嫩芽 离体胚 不定芽 不定根 愈伤 不定芽 不定根 愈伤 不定芽 MT+1.0mg.L-1BA MS+1.0mg.L-16-BA+0.05mg.L-1IBA MS+1.0mg.L-16-BA+0.5mg.L-1NAA MS+1.0mg.L-1BA+0.05mg.L-1IBA MT+0.2~0.5mg.L-1NAA 1/2MS MS 1/2MS+0.4~0.8mg.L-1IBA MS+0.5mg.L-1NAA+0.1mg.L-1BA MS+0.5mg.L-1NAA+0.5mg.L-12,4-D+0.7 mg.L-1BA+5.0mg.L-1GA3 MS+0.5mg.L-1NAA+6.0mg.L-1BA+1.0 mg.L-1GA3 1/2MS+0.2mg.L-1IAA+0.4mg.L-1NAA MS+2.0mg.L-12,4-D+0.5mg.L-16-BA MS+1.0mg.L-16-BA 97.5 74.9 95 80.0 100 85 100 86.7 100 86.7 84.6 74.0 34.4 [9] [6] [11] [10] [9] [6] [11] [10] [16] [16]
[17] [17] [12] [12]
从表1可以看出,目前巴戟天组培快繁采用的外植体主要是茎段,嫩叶和离体胚,在不同培养基和生长调节物质的调节下,同一外植体可以诱导出不同的器官或组织,而不同的外植体也可以诱导出相同的器官或组织。其中,嫩芽和离体胚经过诱导均可得到愈伤组织,但嫩芽诱导率最高,达86.7%,是诱导愈伤组织的理想外植体材料。茎段,嫩芽和离体胚均可作为诱导不定芽的外植体,但茎段和嫩芽的诱导率较高,其中嫩芽在培养基MS+0.5mg.L-1NAA+0.5mg.L-12,4-D+0.7 mg.L-1BA+5.0mg.L-1GA3(赤霉酸)中不定芽诱导率最高达100%,主要是因为培养基中加了GA3,而GA3促进植物的生长发育,主要是通过细胞数目的增加和细胞的伸长[18]。从茎段和嫩芽诱导不定根的诱导率可以看出,不添加任何生长调节剂的1/2MS培养基的诱导效果最好达到100%,有关机制有待进一步研究。
1.2.3 糖种类与浓度 糖的种类和用量是植物组织培养能否成功的重要因素之一,不仅作为碳源影响培养物的营养状况,而且在某些情况下还会影响器官分化。一般巴戟天外植体离体培养基中加入浓度为3%的蔗糖[19],这是因为蔗糖不仅作为碳源影响到培养物的营养状况,而且在某些情况下还会影响到细胞的分化,而木质部成分的分化,特别是管胞分子的分化形成,往往是器官发生的先决条件[20]。
1.2.4 酸碱度(pH) 培养基的酸碱度对外植体的生长没有直接影响,但存在一定的间接影响,通常培养基pH值以5.0~6.2为适宜。合适的pH值不仅有益于外植体生长,而且有助于培养基凝固,当pH值高于6.5时,培养基会变硬;低于5.0时,琼脂不能很好地凝固。巴戟天外植体在pH值5.8~6.2时生长良好。