人参茎段组织培养研究
摘要 以MS为基本培养基,附加不同浓度的2,4-D、NAA、6-BA,研究不同激素水平对人参茎段诱导不定芽的影响。结果表明:MS培养基+2,4-D 0.1mg/L+NAA 0.1mg/L+6-BA 0.5 mg/L诱导效果最好,出芽率可达100%。不定芽在适宜培养基上能快速增殖。带腋芽茎段在培养过程中可产生丛生芽,经继代培养可大量增殖。小苗在1/2 MS培养基中容易生根,健壮小苗经驯化后移栽,成活率可达100%,建立了人参的快繁体系。
关键词 人参;幼芽;组织培养;快速繁殖 人参具有重要的医疗保健价值和巨大的经济效益,自古以来就被人们枧为珍品。但是人参自然生长缓慢,发育期长达5~7年,对生长环境要求严格,对培育新品种和大量生产造成很大的困难[1-3]。自20世纪60年代以来,人参组织培养技术得到深入的研究和应用。研究人员希望通过植物组培等新技术,在人工控制条件下大量繁殖人参有效的组织或细胞,使人参生产摆脱自然环境条件的限制,同时达到快速培育新品种的目的[4-5]。该文通过人参茎段快速诱导不定芽的方法,大量繁殖人参幼苗,以为快速获得人参无菌苗开辟新途径。
1 材料与方法 1.1 试验材料
取人参幼茎若干,经自来水冲洗5~6次,放在吸水纸上将其晾干。接着用刀片将幼茎切成1 cm的小段,经过一段时间培养后形成不定芽。
1.2 试验方法
1.2.1 外植体消毒。取人参外植体的幼茎,将处理晾干后的材料转入高压消毒的烧杯中,在超净工作台上先用75%酒精浸泡杀菌30 s,去除酒精后用无菌水漂洗3~4次,之后迅速加入0.1%升汞液浸泡杀菌8~10 min,浸泡过程中经常摇动烧杯。倒掉升汞液,用无菌水冲洗4~5次,最后用无菌水浸泡备用[6]。
1.2.2 初代培养。将消毒后的人参幼茎切成若干1 cm的小茎段,接种于诱导不定芽培养基。设定3种培养基配比关系:MS培养基+3%蔗糖+2,4-D 0.1 mg/L+NAA 0.1 mg/L+6-BA 0.5 mg/L+琼脂0.75%,pH值为5.8;MS培养基+3%蔗糖+2,4-D 0.2 mg/L+NAA 0.5 mg/L+6-BA 1.0 mg/L+琼脂0.75%,pH值为5.8;MS培养基+3%蔗糖+2,4-D 0.3 mg/L+NAA 1.0 mg/L+6-BA 2.0 mg/L+琼脂0.75%,pH值为5.8。培养温度为23~27 ℃,湿度30%,光照强度2 000 lx,光照时间为14 h/d,培养数天后观察其变化。
1.2.3 继代培养。切取诱导形成的不定芽转移至不定芽扩繁培养基,采用MS+3%蔗糖+NAA 0.5 mg/L+6-BA 1.0 mg/L+琼脂0.75%进行扩繁,15~20 d分离诱导的丛生芽,在生根培养基转接生长健壮、长势良好的人参小苗,其余的单芽再进行继代培养[7]。
1.2.4 生根培养。在生根培养基1/2MS+NAA 1.0 mg/L上培养高2~3 cm、2~3片叶的单株幼苗。培养条件:温度(25±2)℃,光照2 000 lx,光照时间12 h/d。
2 结果与分析
2.1 人参茎段诱导培养
采取3种激素配比培养基对人参茎段进行诱导不定芽,结果表明:MS培养基+3%蔗糖+2,4-D 0.1 mg/L+NAA 0.1 mg/L+6-BA 0.5 mg/L+琼脂0.75%诱导效果
最佳,诱导时间最短,芽点在培养10 d后出现,15 d后长出茎段长出不定芽,一般在茎段有节点处长出芽点,每个茎段外植体可诱导出1~3个不定芽。
2.2 芽的继代增殖培养
将茎段外植体上诱导长出的单芽接种到继代增殖培养基后1周,即可见长出新的丛芽。15 d时丛生芽数平均为3个,25 d时丛生芽数平均增至5个,继代增殖周期为15~25 d。
2.3 生根培养
丛生芽继代培养后长出幼叶,将其单株转至生根培养基,培养30 d后可见根系。
3 结论与讨论
近年来,对人参的组织培养研究主要集中在人参叶片 (下转第59页) (上接第56页)
及人参根的培养方面,通过诱导愈伤组织获得人参幼芽,此途径步骤复杂,耗时长,不能短时间内获得无菌苗,而且愈伤组织出芽率低,在很大程度上阻碍了人参大规模的生产。该研究省略了愈伤组织诱导培养过程,通过直接器官发生途径诱导出芽,培养周期短,再生频率高,而且未经脱分化的细胞直接分化成幼芽,体细胞无性系变异小程度较,能较好地保持植物的遗传稳定性。若是将其作为转化外源基因的受体植物,目的基因也能稳定遗传,受基因型的限制较小[8-12]。
4 参考文献
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