●劉德文 張春英 仲偉利 齊會娟 張 新 湛鑫琳
(黑龍江省大興安嶺地區(qū)農林科學院 黑龍江 加格達奇 165000)
盤龍參為蘭科盤龍參屬植物,學名綬草(Spiranthes sinensis.(Pers.)Ames.Orch.),又名龍抱柱、盤龍草,株高15~20cm,莖基部簇生數條肉質根。在黑龍江省大興安嶺地區(qū)呼中、塔河、加格達奇等地區(qū)有野生分布。盤龍參根或全草入藥,主要含香豆精甙和生物堿,性平,味甘、苦,歸肺經、心經,有滋陰益氣,涼血解毒,澀精,強壯[1]的功效。由于盤龍參植株天然數量少,目前在上述地區(qū)沒有發(fā)現大面積的盤龍參群落,其種子在自然條件下萌發(fā)率低,給人工栽培帶來困難,有效成分難以富集,阻礙了藥用價值的應用。為了更好地開發(fā)利用這一珍貴的寒溫帶藥用資源,本文作者以盤龍參組織培養(yǎng)為目標,目的是研究一種以地下隱芽作為外植體進行人工組織培養(yǎng)繁殖栽培盤龍參的方法。
以黑龍江省大興安嶺加格達奇區(qū)野生盤龍參為試驗材料。取盤龍參當年生地下隱芽為外植體。
1.2.1 外植體消毒 取盤龍參隱芽外植體,對其進行消毒處理:用自來水沖洗5~10分鐘,用75%的(體積)酒精浸泡1~2分鐘,再分別用0.1%(質量)的氯化汞及10%(體積)的次氯酸鈉作消毒劑浸泡消毒,最后用無菌水沖洗3~5次。
不同消毒劑及消毒時間對比試驗,結果見表1。
1.2.2 誘導培養(yǎng) 外植體消毒后進行初代誘導培養(yǎng)。
初代誘導培養(yǎng)基:改良MS[7]+IAA1.5mg/L+6-BA0.5mg/L+蔗糖30g/L+瓊脂粉6.8g/L。
將外植體接種于初代誘導培養(yǎng)基中,給予2 000~2 500Lux的光照,每天光照時間為12小時,培養(yǎng)溫度 22~24℃,培養(yǎng) 20~25 天[2][3]。
表1 外植體消毒劑、消毒時間對比
圖1 盤龍參外植體-地下隱芽接種
圖2 外植體-地下隱芽接種15天后膨大
1.2.3 繼代增殖培養(yǎng) 將經過初代培養(yǎng)后的外植體轉移培養(yǎng)接種于繼代增殖培養(yǎng)基上,給予2 500~3 000Lux的光照,每天光照時間為16小時,培養(yǎng)溫度24~26℃,以40~50天為1個周期進行繼待培養(yǎng)[4][8]。
繼代增殖培養(yǎng)基:MS+BAP+GA3+蔗糖30g/L+瓊脂粉6.8g/L[5][6]。
繼代過程中在培養(yǎng)基中進行了不同激素濃度培養(yǎng)試驗,其間(接種到繼代增殖培養(yǎng)基20天后)進行紅光照射10~15天試驗,光強1000~1 500Lux的光照,每天光照時間為16小時,培養(yǎng)溫度24~26℃。
不同激素濃度增殖培養(yǎng)基、不同處理叢生芽誘導、增殖對比試驗,結果見表2。
表2 不同激素濃度增殖培養(yǎng)基、不同處理叢生芽誘導、增殖結果
圖3 外植體-地下隱芽接種25天后
圖4 叢生芽增殖
1.2.4 生根培養(yǎng) 繼代培養(yǎng)芽不斷繁殖后,將叢生芽在無菌條件下分割成單株,每個單株保證帶有根原基。將分割后的單株轉移至生根培養(yǎng)基中,給予1500~2000Lux的光照,每天光照時間為10小時,培養(yǎng)溫度 20~25℃,培養(yǎng) 20~25 天[9]。
生根培養(yǎng)基:1/2MS+IBA+蔗糖20g/L+瓊脂粉6.8g/L+活性炭5g/L、1/2MS+NAA+蔗糖20g/L+瓊脂粉6.8g/L+活性炭5g/L。
進行不同激素濃度生根培養(yǎng)基生根率對比試驗,結果見表3。
表3 不同激素濃度生根培養(yǎng)基生根率
1.2.5 試管苗移栽
將已生根的試管苗在培養(yǎng)的試管中不開口移到自然光照下鍛煉5~6天,然后打開棉塞開口煉苗1~2天,再移栽到移栽基質中,移栽基質為1:1的腐殖質和苔蘚混合物。移栽后5~7天內保證 85%~90%的空氣濕度,幼苗管理的生長溫度是20~24℃。直到幼苗緩苗成活,完成了盤龍參組織培養(yǎng)繁殖全過程。
10%(體積)的次氯酸鈉作消毒劑消毒效果不好,不能作為盤龍參組織培養(yǎng)外植體消毒劑。
用自來水沖洗5~10分鐘,用75%(體積)的酒精浸泡1分鐘,再用0.1%(質量)的氯化汞浸泡4分鐘,無菌水沖洗3~5次,外植體消毒效果最好。污染率最低,成活率最高。
通過對不同激素濃度增殖培養(yǎng)基、不同處理叢生芽誘導增殖對比試驗,得出:增殖培養(yǎng)基MS+BAP2.0mg/L+GA30.5mg/L+蔗糖 30g/L+瓊脂粉6.8g/L表現最好,同時在繼代增殖培養(yǎng)過程中(接種到繼代增殖培養(yǎng)基20天后)進行紅光照射10~15天,光強1000~1500Lux的光照,每天光照時間為16小時,培養(yǎng)溫度24~26℃。可提高增殖倍數,叢生芽增殖了10倍。
生根培養(yǎng)基:MS+IBA0.5mg/L+蔗糖20g/L+瓊脂粉6.8g/L+活性炭5 g/L,1 500Lux光照,每天光照時間為10小時,培養(yǎng)溫度20℃,培養(yǎng)20天后叢生芽生根率可達80%。
以盤龍參當年生地下隱芽為外植體,用自來水沖洗5分鐘,用75%(體積)的酒精浸泡1分鐘,再用0.1%(質量)的氯化汞浸泡4分鐘,無菌水沖洗3~5次,外植體滅菌效果最好,成活率高。
初代誘導培養(yǎng)基:改良MS+IAA1.5mg/L+6-BA0.5mg/L+蔗糖30g/L+瓊脂粉6.8g/L。2 000Lux的光照,每天光照時間為 12小時,培養(yǎng)溫度22~24℃,培養(yǎng) 20~25 天。
繼代增殖培養(yǎng)基MS+BAP2.0mg/L+GA30.5mg/L+蔗糖30g/L+瓊脂粉6.8g/L,2500Lux的光照,每天光照時間為16小時,培養(yǎng)溫度25℃,以40~50天為1個周期進行繼待培養(yǎng)。其間(接種到繼代增殖培養(yǎng)基20天后)進行紅光照射10~15天,光強1000~1500Lux的光照,每天光照時間為16小時,培養(yǎng)溫度24~26℃。
試管苗生根培養(yǎng)基:MS+IBA0.5mg/L+蔗糖20g/L+瓊脂粉6.8g/L+活性炭5g/L,生根率高。
試管苗移栽基質1:1的腐殖質和苔蘚混合物。
通過上述試驗方法,經過初代、繼代增殖、生根培養(yǎng)、移栽,可實現盤龍參地下芽隱組織培養(yǎng)繁殖。本方法簡捷,經濟實用,可操作性強,達到了快繁的目的,可用于蘭科植物盤龍參的工廠化育苗。盤龍參人工組織培養(yǎng)技術的研究成功,可為黑龍江省大興安嶺地區(qū)野生資源的開發(fā)利用提供技術保障。