周 銳,孔 瓊,薛春麗,高維明,普麗波,尹艷玲
(1.開遠市人民政府發(fā)展生物產(chǎn)業(yè)辦公室,云南開遠661699;2.紅河學院生命科學與技術(shù)學院,云南蒙自661199)
金線蓮(Anoectochilus formosanus)是蘭科開唇蘭屬多年生草本植物,主要產(chǎn)于中國、日本、印度等東南亞國家,中國主要分布于福建、廣東、廣西、浙江、云南、貴州等?。▍^(qū))[1~2],素有“神藥”、“鳥人參”等美稱,是中國傳統(tǒng)的珍貴藥材,具有降血糖、滋陰降火、消炎止痛、調(diào)節(jié)內(nèi)分泌、抗乳腺癌等療效[3~4]。由于其株型小巧,葉型美觀,葉脈金黃呈網(wǎng)狀排列,也是觀賞價值極高的室內(nèi)觀葉珍品。其生態(tài)分布較窄,主要生長于高海拔地區(qū)的深山密林下或溪澗旁潮濕的草叢中,呈稀疏、零星分部,很少成片密生;且種子微小呈粉末狀,種胚發(fā)育不全,自然繁殖率低,加之人為肆意采挖,野生資源現(xiàn)已瀕臨枯竭,已不能滿足醫(yī)藥臨床的需要。
雖然國內(nèi)外對金線蓮的資源分布、藥用價值、組織培養(yǎng)及其栽培技術(shù)等方面已經(jīng)作了大量的研究[2~10],為金線蓮的進一步開發(fā)利用提供了參考。但在云南省關(guān)于金線蓮的組培快繁技術(shù)還未成熟,還不太穩(wěn)定。因此,文章采用云南屏邊野生金線蓮為試材,開展叢生芽誘導增殖培養(yǎng)研究,對提供藥源和種苗具有重要意義。
來源于云南省屏邊縣的野生金線蓮。
1.2.1 外植體消毒處理
將外植體用洗衣粉溶液浸洗后用自來水沖洗數(shù)次,切取長0.5~1.0 cm的莖尖、帶芽眼莖段作為接種材料,放入75%酒精消毒30 s,再用0.1%HgCl2溶液(或加入吐溫-80) 中消毒7~10 min,然后用無菌水清洗5次,置于無菌濾紙上待用。
1.2.2 叢生芽誘導及增殖
將消毒后的接種材料于超凈工作臺上切成0.5~1.0 cm莖尖或帶芽眼莖段(莖節(jié)) 接入培養(yǎng)基中,每個配方接種12瓶,每瓶接3個外植體。采用MS、1/2MS為基本培養(yǎng)基,添加不同濃度的植物生長調(diào)節(jié)劑進行野生金線蓮叢生芽誘導增殖培養(yǎng)配方篩選。誘導階段是基本培養(yǎng)基篩選,其配方為MS+6-BA(0 mg/L、1 mg/L、2 mg/L、3 mg/L、4 mg/L、5 mg/L),1/2MS+6-BA(0 mg/L、1 mg/L、2 mg/L、3 mg/L、4 mg/L、5 mg/L);增殖階段培養(yǎng)基配方為誘導階段中的最佳培養(yǎng)基,主要是通過不同濃度的植物激素添加,對叢生芽誘導增殖情況進行比較,具體配方見表3。繼代過程為將誘導階段培養(yǎng)出生長良好的無菌苗接種到增殖培養(yǎng)基上進行培養(yǎng)。
1.2.3 壯苗及生根
當增殖苗長至3~4節(jié)時,進行壯苗及生根實驗。其基本培養(yǎng)基為1/10MS+NAA 0.5 mg/L+0.05%活性炭[11],添加香蕉泥、馬鈴薯汁、椰子汁3種天然有機物,觀察其對金線蓮幼苗生長的影響。上述每種培養(yǎng)基均接入無根幼苗10株,重復3次,統(tǒng)計每株凈增加的葉片和發(fā)根數(shù)。
1.2.4 培養(yǎng)條件
整個試驗過程均采用固體培養(yǎng)基,培養(yǎng)基中含3%蔗糖、0.7%瓊脂,用0.1 M KOH將培養(yǎng)基pH值調(diào)為5.5~5.8。培養(yǎng)溫度為25~28℃,光照時數(shù)為12 h/d,光照強度為1 000~1 500 Lx。30 d后觀察叢生芽或苗生長情況。
1.2.5 煉苗移栽
選取植株長勢基本一致,有2~4條根的試管苗于溫室內(nèi)按不同方法進行煉苗。封口方式:瓶苗置于室溫下封口3 d,開蓋6 d(噴水保濕);松口方式:瓶苗直接開蓋9 d(每3 d噴水保濕1次)。9 d后,取出植株,洗凈培養(yǎng)基,用多菌靈可濕性粉劑800倍液處理 10 min 后植入泥炭∶腐殖土∶珍珠巖=1∶1∶1 配比的基質(zhì)中,1個月后統(tǒng)計成活率。其試驗條件為遮蔭度50%的溫室,空氣相對濕度保持70%~80%。
針對不同消毒方法處理發(fā)現(xiàn)外植體在莖尖和莖節(jié)添加吐溫比不加吐溫時滅菌效果更徹底,可降低污染率。由表1可看出,添加吐溫可明顯降低金線蓮外植體的污染率,減少污染幅度達10%左右。
表1 不同消毒方法對外植體污染率的影響
根據(jù)表2可知,12種誘導培養(yǎng)基對叢生芽誘導發(fā)現(xiàn)不同的培養(yǎng)基配方對金線蓮叢生芽誘導具有較大影響,其中1/2MS培養(yǎng)基優(yōu)于MS培養(yǎng)基,在1/2MS培養(yǎng)基中當6-BA濃度為4.0 mg/L時,來自于莖節(jié)和莖尖的叢生芽增殖倍數(shù)達到最大,分別為1.2和0.8;且莖節(jié)誘導增殖率高于莖尖。當金線蓮外植體在培養(yǎng)基中培養(yǎng)10 d時,莖尖的腋芽開始突出,并逐漸伸長,25 d左右腋芽的基部又長出新的腋芽,而一些帶芽眼的莖段在25 d時能形成叢生狀的小苗。因此適宜金線蓮叢生芽誘導的基本培養(yǎng)基配方為1/2MS+6-BA 4.0 mg/L,且選用莖節(jié)為誘導的外植體材料。
表2 30 d后不同培養(yǎng)基對叢生芽誘導影響
以1/2MS+6-BA 4.0 mg/L為基本培養(yǎng)基,添加不同濃度的NAA和2,4-D(表3),觀察2種不同激素對金線蓮叢生芽的增殖誘導。當NAA濃度為0.4 mg/L時,7 d后莖節(jié)的腋芽開始萌動膨大,芽不斷伸展,逐漸形成主葉,極個別莖節(jié)上能誘導出2~3個不定芽,30 d后主芽長為1.8 cm,其基部也能再生側(cè)芽。添加NAA的出芽率高于2,4-D處理的出芽率,平均高出2倍。而在添加2,4-D的培養(yǎng)基中,一般20 d后可肉眼觀察到黃白色的小芽,隨時間的延長逐漸轉(zhuǎn)為綠色,出芽率低。當培養(yǎng)60 d后,增殖苗長勢良好,不定芽較多。
表3 不同植物生長激素對金線蓮芽增殖的影響
大量研究表明,較低濃度無機鹽的基本培養(yǎng)基能提高組培苗的生根或煉苗移栽的成活率。筆者以1/10MS+NAA 0.5 mg/L+0.05%活性炭為基本培養(yǎng)基,添加3種不同濃度的有機添加物,探討其對金線蓮組培苗壯苗生根的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)(表4),3種有機添加物均能讓金線蓮組培苗壯苗生根,香蕉泥的作用最大,椰子汁其次,最差為馬鈴薯汁;當香蕉泥濃度為200 g/L時,組培苗的發(fā)根數(shù)和葉片數(shù)最多,苗長勢良好。
表4 不同有機添加物對金線蓮壯苗生根的影響
在溫室內(nèi)采用松口和封口的煉苗方式對金線蓮生根苗進行煉苗,從表5可以看出,不同的煉苗方法影響金線蓮移栽成活率,封口煉苗成活率低于松口煉苗成活率。
表5 不同煉苗方式對苗移栽成活率的影響
獲得無菌系是組培試驗的首要基礎(chǔ)。由于種植于室外的各種植物,其植株體內(nèi)外攜帶較多的真菌和細菌,以致無菌系建立時污染率較高,因此可適當增加酒精和HgCl2滅菌時間或添加一些表面活性劑[6,12],也可添加一些廣譜性抗生素(慶大霉素、鏈霉素、卡拉霉素) 或殺菌劑(多菌靈、甲基托布津) 等方法[13],以提高無菌系建立的效率。試驗中以野生金線蓮的莖段或莖尖為外植體,探討添加吐溫對滅菌效果的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)當在HgCl2溶液中滴加吐溫時,可以提高外植體的滅菌效果,且莖段的滅菌效果高于莖尖。其具體處理過程:經(jīng)自來水沖洗后的莖節(jié)用75%酒精浸泡30 s后,再用0.1%HgCl2(100 mL中加1~2滴) 處理8 min時滅菌效果最好,此時污染率達11%,而莖尖的污染率為15%。
在植物組織培養(yǎng)過程中,基本培養(yǎng)基、激素種類及其濃度、有機添加物對植物叢生芽的誘導、增殖及其生根壯苗具有較大的影響。通過莖尖和帶芽眼莖段2種外植體的叢生芽誘導試驗發(fā)現(xiàn),在同一種培養(yǎng)基處理中,帶芽眼莖段的增殖倍數(shù)高于莖尖,因此金線蓮叢生芽誘導的適宜外植體為帶芽眼的莖段,這與宋麗莎[7]的結(jié)果相一致;在不同基本培養(yǎng)基處理中,1/2MS的培養(yǎng)效果優(yōu)于MS培養(yǎng)基,金線蓮叢生芽誘導的適宜培養(yǎng)基配方為1/2MS+6-BA 4.0 mg/L。生長素NAA或2,4-D的添加能顯著促進叢生芽的增殖和生長,NAA的效果優(yōu)于2,4-D,適宜叢生芽增殖的配方為1/2MS+6-BA 4.0 mg/L+NAA 0.4 mg/L。在壯苗生根階段,3種有機添加物能明顯改善金線蓮的生長狀況,其中當香蕉泥濃度為200 g/L時,組培苗的長勢最好,這與前人的研究結(jié)果相符[8],因此金線蓮的壯苗生根培養(yǎng)配方為1/10MS+NAA 0.5 mg/L+0.05%活性炭+200 g/L香蕉泥。
由于金線蓮組培苗是在人為控制的理想環(huán)境中培養(yǎng),當移栽到大田間種植時,需要進行人工馴化,適宜的煉苗方法有利于提高金線蓮組培苗的移栽成活率[9~10]。筆者采用封口和松口2種方式對金線蓮組培苗進行溫室內(nèi)鍛煉,其中松口的煉苗方式能提高移栽成活率。
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