袁小鈴,王建棟,王思雨,張熠玲,劉洪波,邵清松,梅璟妍,王紅珍
(浙江農(nóng)林大學(xué)林業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院,浙江臨安 3 11300)
金線蓮也叫金線蘭,為蘭科開唇蘭屬(Anoectochilus)花葉開唇蘭和金線蘭 (A.formosanus Hayata)的全草。其味甘、性平,具有涼血祛風(fēng),除濕解毒、強(qiáng)心利尿、固腎平肝等功效,主治腎炎、肺炎、高血壓、糖尿病、高血壓、乙型肝炎等癥[1-2]。在民間有“藥王”或“神草”之稱。金線蓮含有金線蓮苷、黃酮類、多糖、揮發(fā)油、甾體和三萜類化合物、維生素和礦物元素等[1]。其中植物多糖有調(diào)節(jié)免疫能力、抗腫瘤、降血糖、抗衰老、保肝等功效[3]。
金線蓮種子發(fā)芽率低,根系不發(fā)達(dá),再加上各種病原物的侵襲,生態(tài)環(huán)境的破壞和人類的過度采挖,使野生金線蓮資源處于瀕臨枯竭的狀態(tài)。目前常用1~2 cm莖段作為外植體的微扦插法獲得種苗用于人工栽培,因?yàn)榉敝诚禂?shù)低,并不能有效緩解金線蓮原植物資源匱乏的現(xiàn)狀。本文對(duì)金線蓮組培快繁技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化,并對(duì)多糖含量進(jìn)行測(cè)定,以確定組培苗能否代替微扦插苗作為種苗用于人工栽培,以緩解金線蓮資源匱乏的現(xiàn)狀。
花葉開唇蘭 (A.Roxburghii)無菌苗在16 h光照/8 h黑暗和25℃條件下生長(zhǎng)至株高5~6 cm。選用不同長(zhǎng)度 (帶節(jié)和節(jié)處斷開)的莖段為外植體,接種到不同培養(yǎng)基上進(jìn)行誘導(dǎo)愈傷組織、叢生芽、生根培養(yǎng)等。
用超聲波輔助法提取金線蓮多糖[4],金線蓮恒溫干燥粉碎后過40目篩,稱取適量粉末,按料液比1∶35加入超純水,60℃超聲30 min,4 200 rpm·min-1離心15 min,收集上清。重復(fù)提取殘?jiān)?次,合并3次提取液。上清中加入活性炭進(jìn)行脫色處理,抽濾后真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至10 mL,加入40 mL無水乙醇,4℃過夜沉淀多糖,離心收集沉淀后溶于40 mL超純水。測(cè)定多糖含量,每個(gè)樣品重復(fù)3次。
5%苯酚溶液的配制。將苯酚晶體加熱融化,取5 mL苯酚溶液加水定容至100 mL,裝入棕色瓶中避光備用。
葡萄糖溶液的配制。葡萄糖105℃恒溫干燥2 h,冷卻至室溫,配制成濃度為1 mg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)液,4℃保存?zhèn)溆?。分別取標(biāo)準(zhǔn)液0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6 mL,加蒸餾水至2.0 mL,分別加入1.0 mL 5%苯酚溶液混勻和濃硫酸5.0 mL,搖勻后靜置10 min,紫外分光光度計(jì)測(cè)定器490 nm處的吸光度 (D490)。
供試品的配制。量取0.2 mL多糖溶液,加水定容至2.0 mL,然后加入1.0 mL 5%苯酚溶液混勻,加濃硫酸5.0 mL,搖勻后室溫放置10 min,測(cè)定D490值。
Grubbs檢測(cè) (G=|估計(jì)值-平均值|/標(biāo)準(zhǔn)方差)去除與全體觀測(cè)值偏離較大的數(shù)據(jù),當(dāng)樣品數(shù)為3時(shí),G大于1.155時(shí),去除相應(yīng)的數(shù)值所得[5]。
以MS+3%蔗糖+NAA 0.5 mg·L-1+20%香蕉泥+0.9%瓊脂粉為基礎(chǔ)培養(yǎng)基,按6-BA終濃度為5.0,4.5,4.0,3.0,2.5,2.0和1.0 mg·L-1加入不同體積的濃度為1 mg·mL-1的母液。在上述培養(yǎng)基上分別接種長(zhǎng)度為0.5~1.0 cm莖段(含節(jié)),0.3~0.5莖段 (含節(jié)),0.3~0.5 cm莖段 (節(jié)結(jié)處分開),結(jié)果發(fā)現(xiàn),在6-BA終濃度為4.0,3.0 mg·L-1時(shí)的培養(yǎng)基,即6-BA/NAA為8∶1和6∶1時(shí),可誘導(dǎo)3種外植體產(chǎn)生愈傷組織,0.3~0.5 cm莖段 (節(jié)結(jié)處斷開)產(chǎn)生愈傷組織數(shù)目最多。與6-BA/NAA為8∶1的培養(yǎng)基相比,在6-BA/NAA為6∶1培養(yǎng)基上,3種外植體產(chǎn)生的愈傷組織數(shù)目較高。因此,選用6-BA/NAA為6∶1為誘導(dǎo)愈傷組織的激素配比。
在MS+3%蔗糖 +6-BA 3 mg·L-1+NAA 0.5 mg·L-1+20%香蕉泥+0.9%瓊脂粉培養(yǎng)基(Ⅰ)中添加3%活性炭,接種0.3~0.5 cm節(jié)結(jié)處斷開的莖段,結(jié)果發(fā)現(xiàn),0.3%活性炭的加入對(duì)愈傷組織和叢生芽的形成并無明顯促進(jìn)作用 (圖1中A),且抑制叢生芽的形成和生長(zhǎng)發(fā)育 (圖1中B)。結(jié)果表明,Ⅰ培養(yǎng)基上可產(chǎn)生大量叢生芽(圖1中C),叢生芽誘導(dǎo)率 (不定芽數(shù)目/外植體數(shù)目)達(dá)30%~40%。生根培養(yǎng)基為MS+3%蔗糖+0.5 mg·L-1NAA+20%香蕉泥+0.9%瓊脂粉。生根苗于泥炭和河沙料中煉苗,并用塑料薄膜覆蓋,15 d后人工種植。
圖1 金線蓮組培快繁體系優(yōu)化
分別吸取 1 mg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)液 0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6 mL,加蒸餾水至2.0 mL,然后加入1.0 mL 5%苯酚溶液混勻,迅速滴加濃硫酸5.0 mL,搖勻后靜置10 min[6],測(cè)定 D490值。以標(biāo)準(zhǔn)液濃度為橫坐標(biāo),D490值為縱坐標(biāo),所得標(biāo)準(zhǔn)曲線為y=26.81x+0.003 5;R2=0.998 5。
組培苗多糖 D490值分別為 0.305,0.309,0.310(表1),根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算3個(gè)重復(fù)樣品多糖濃度分別為4.50,4.56,4.57 mg·mL-1,平均多糖濃度為4.54 mg·mL-1,栽培苗中多糖含量分別為17.88%,18.21%和16.63%,平均含量為17.57%;微扦插苗多糖 D490值分別為 0.296,0.302,0.280(表2),計(jì)算其多糖濃度分別為4.36,4.45,4.13 mg·mL-1,平均濃度為 4.31 mg·mL-1,微扦插苗多糖含量分別為17.46%,17.53%,16.58%,平均為17.19%。兩者多糖含量無顯著差異。
表1 組培苗和微扦插苗的多糖含量
在MS+3%蔗糖+6-BA 3.0 mg·L-1+NAA 0.5 mg·L-1+20%香蕉泥+0.9%瓊脂粉中添加0.3%活性炭對(duì)愈傷組織誘導(dǎo)、叢生芽的生長(zhǎng)和數(shù)量并無明顯影響,但略為抑制叢生芽的形成和生長(zhǎng),可能是活性炭吸附了培養(yǎng)基中的某些營(yíng)養(yǎng)成分,導(dǎo)致添加活性炭反而不利于叢生芽的生長(zhǎng)發(fā)育。在MS+3%蔗糖+3 mg·L-16-BA+0.5 mg·L-1NAA+20%橡膠泥+0.9%瓊脂粉上可形成大量的叢生芽,叢生芽誘導(dǎo)率 (不定芽數(shù)目/外植體數(shù)目)遠(yuǎn)高于用莖片和莖段作為外植體誘導(dǎo)不定芽的誘導(dǎo)率[7-9]。說明在節(jié)處斷開的莖段作為外植體,可誘導(dǎo)更多的愈傷組織和叢生芽,可能是因?yàn)橹参锕?jié)部位的居間分生組織在誘導(dǎo)愈傷組織和存生芽的過程中發(fā)揮中一定的作用。
通過優(yōu)化組培快繁技術(shù),使金線蓮的不定芽/外植體達(dá)到30~40,遠(yuǎn)高于微扦插不定芽/外植體1~2,極大增強(qiáng)了瀕危金線蓮資源的繁殖系數(shù),同時(shí),其重要的活性成分,如多糖含量并無明顯差異,因此利用組培苗代微扦插苗作為種苗,是緩解金線蓮資源緊缺的有效途徑。
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