道地藥材射干快繁體系的建立

， ， ， ， (.廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院， 南寧 50004；2.亞熱帶生物資源保護(hù)與利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 廣西 南寧 50004； .廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所/廣西作物遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 南寧 50004)

道地藥材射干快繁體系的建立

薛艷霞1,2，張慧英1，郭輝3，洪登偉1,2，劉芳1,2
(1.廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院， 南寧 530004；2.亞熱帶生物資源保護(hù)與利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 廣西 南寧 530004； 3.廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所/廣西作物遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 南寧 530004)

目的：建立射干快速繁殖體系，為人工栽培提供優(yōu)良種苗。方法：以道地藥材射干的根莖芽和莖腋芽為外植體，通過(guò)正交混合設(shè)計(jì)法篩選出影響誘導(dǎo)叢生芽增殖的主次因素。利用組織培養(yǎng)技術(shù)摸索適宜叢生芽增殖不同附加物的濃度。結(jié)果與結(jié)論：莖腋芽是最佳的外植體，叢生芽增殖的最佳培養(yǎng)基是MS+BA 2.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L+糖6%+瓊脂5%，叢生芽數(shù)目為207個(gè)，增殖率高達(dá)690.0%。

射干； 叢生芽； 快速繁殖

射干(Belamcandachinensis(L.) DC.)為鳶尾科鳶尾屬多年生草本植物。其主治咽喉腫痛、痰咳氣喘、扁桃體炎、咽喉炎、關(guān)節(jié)炎、牙痛、月經(jīng)不調(diào)等癥。臨床上，以射干為主要成分的復(fù)方有射干口服液；射干麻黃湯；射干麻黃沖劑；加味射干麻黃湯;射干潤(rùn)喉片[1]。射干常規(guī)繁殖主要有種子繁殖和根狀莖繁殖，種子繁殖發(fā)芽率低且至少需要3年時(shí)間。根狀莖繁殖費(fèi)時(shí)費(fèi)力，用種量大，且長(zhǎng)期進(jìn)行無(wú)性繁殖導(dǎo)致種質(zhì)退化，影響產(chǎn)量及品質(zhì)，無(wú)法滿足目前市場(chǎng)的大量需求和品質(zhì)要求。組織培養(yǎng)可實(shí)現(xiàn)種苗的大量快速繁殖，具有重要的科研和生產(chǎn)意義[2]。前期已經(jīng)建立以葉片為外植體誘導(dǎo)愈傷組織植株再生體系以及對(duì)射干試管根莖的誘導(dǎo)做了系統(tǒng)研究[3-5]。王曉煒等[6]以幼莖為外植體誘導(dǎo)愈傷組織建立快繁體系。但以根莖芽和莖腋芽為外植體誘導(dǎo)叢生芽的快速繁殖體系未見(jiàn)有相關(guān)報(bào)道。本研究以根莖芽和莖腋芽外植體建立射干快繁體系技術(shù)，為射干人工栽培提供大量?jī)?yōu)質(zhì)種苗。

1 材料與方法

1.1 材 料

以射干根莖芽和莖腋芽為外植體(經(jīng)中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所馬小軍教授鑒定)。

1.2 方法

1.2.1 多因素試驗(yàn)

為摸索影響射干叢生芽誘導(dǎo)的主要因素和次要因素，采用正交混合設(shè)計(jì)法L16(43×21)研究培養(yǎng)基、細(xì)胞分裂素、NAA和外植體不同組合對(duì)叢生芽增殖的影響(表1)。試驗(yàn)選取生長(zhǎng)健壯的莖腋芽和新鮮的根莖芽接種在不同的誘導(dǎo)培養(yǎng)基上。每個(gè)處理接種6瓶，每瓶5塊，每隔3 d觀察1次，1個(gè)月后統(tǒng)計(jì)叢生芽的增殖率。

表1 L16(43×21)正交試驗(yàn)方案

因素A培養(yǎng)基B細(xì)胞分裂素(mg/L)CNAAD外植體試驗(yàn)號(hào)1MSBA(1．0)0根莖芽21/2MSKT(1．0)0．5莖腋芽3B5Zip(1．0)1．04N6ZT(0．1)1．5

1.2.2 BA不同濃度對(duì)叢生芽增殖的影響

將初代培養(yǎng)獲得的無(wú)菌芽切成1.2 cm長(zhǎng)，接種到以MS+NAA 0.5 mg/L為基本培養(yǎng)基，添加不同濃度(0.5，1.0，2.0， 3.0 mg/L)的BA培養(yǎng)基上，每個(gè)處理接種10瓶，每瓶接3個(gè)。每隔3 d觀察1次，1個(gè)月后統(tǒng)計(jì)叢生芽數(shù)、芽增殖率。

1.2.3 不同糖濃度對(duì)叢生芽增殖的影響

將無(wú)菌苗切割成約1 cm長(zhǎng)，3株為1叢接種在以MS+BA 2 mg/L，添加不同糖濃度(2.0%，4.0%，6.0%，8.0%)的增殖培養(yǎng)基上，每個(gè)處理接種10瓶，每瓶接3個(gè)。每隔3 d觀察1次，1個(gè)月后統(tǒng)計(jì)叢生芽數(shù)、芽增殖率。

2 結(jié)果與分析

2.1 多因素試驗(yàn)

試驗(yàn)選取生長(zhǎng)健壯的射干根莖芽和莖腋芽接種在不同的增殖培養(yǎng)基上。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 L16(43×21) 正交試驗(yàn)結(jié)果

因素A培養(yǎng)基B細(xì)胞分裂素(mg/L)CNAA(mg/L)D外植體增殖率(%)試驗(yàn)號(hào)11(MS)1(BA)4(1．5)1(根莖芽)501．0722(1/2MS)1(BA)1(0)2(莖腋芽)467．8533(B5)1(BA)3(1．0)2(莖腋芽)421．3344(N6)1(BA)2(0．5)1(根莖芽)428．5451(MS)2(KT)3(1．0)2(莖腋芽)443．3362(1/2MS)2(KT)2(0．5)1(根莖芽)425．4773(B5)2(KT)4(1．5)1(根莖芽)402．3384(N6)2(KT)1(0)2(莖腋芽)397．6591(MS)3(Zip)1(0)1(根莖芽)446．52102(1/2MS)3(Zip)4(1．5)2(莖腋芽)421．92113(B5)3(Zip)2(0．5)2(莖腋芽)395．14124(N6)3(Zip)3(1．0)1(根莖芽)370．20131(MS)4(玉米素)2(0．5)2(莖腋芽)506．71142(1/2MS)4(玉米素)3(1．0)1(根莖芽)487．03153(B5)4(玉米素)1(0)1(根莖芽)422．25164(N6)4(玉米素)4(1．5)2(莖腋芽)403．47Ⅰ1897．631818．791734．273483．41Ⅱ1802．271668．781755．863457．4Ⅲ1641．051633．781721．89Ⅳ1599．861819．461728．796940．81(總和)R297．77185．6833．9726．01

從表2可以看出：第13號(hào)試驗(yàn)芽增殖率最高，為506.71%，其培養(yǎng)條件為A1B4C2D2，即用MS作為基本培養(yǎng)基，細(xì)胞分裂素為玉米素，NAA濃度為0.5 mg/L，莖腋芽為外植體。比較Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ，可以得出“算一算”的好條件是A1B4C2D1，因素A、B和C的位極同 “直接看” 一樣，僅D的位極不同。比較極差R，得出影響射干叢生芽增殖率的主次因素依次為培養(yǎng)基A>細(xì)胞分裂素>NAA>外植體。由此可以估計(jì)“直接看”和“算一算”的效果可能差別不大，即利用根莖芽和莖腋芽作為外植體對(duì)叢生芽增殖率的影響差異不顯著。BⅣ-BⅠ=0.67，即細(xì)胞分裂素BA和玉米素對(duì)叢生芽增殖率的影響差異不大，但從經(jīng)濟(jì)角度考慮，用BA代替玉米素可以大幅度降低成本。綜合上述分析可以得出，較優(yōu)組合為A1B1C2D1：即用MS作為基本培養(yǎng)基，細(xì)胞分裂素為BA，NAA濃度為0.5 mg/L，莖腋芽為外植體。

2.2 BA不同濃度對(duì)叢生芽增殖的影響

將無(wú)菌芽切成1.2 cm，接種到以MS+NAA 0.5 mg/L為基本培養(yǎng)基，添加不同濃度(0.5，1.0，2.0， 3.0 mg/L)的BA 的增殖培養(yǎng)基上，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 BA不同濃度對(duì)叢生芽增殖的影響

BA濃度(mg/L)接種數(shù)(個(gè))叢生芽數(shù)(個(gè))增殖率(%)株高(cm)葉片數(shù)(張)苗生長(zhǎng)勢(shì)BA0．53062206．674．914．2+BA1．030124413．336．034．4++BA2．030187623．336．215．1+++BA3．03065216．675．433．6++BA0．53070233．335．515．2+

注：增殖率(%)=叢生芽數(shù)(個(gè))/接種數(shù)(個(gè))；“+”表示生長(zhǎng)一般，“++”表示苗生長(zhǎng)較好，“+++”表示生長(zhǎng)良好。下同。

從表3可以看出：BA濃度對(duì)射干叢生芽增殖有較大的影響。以莖腋芽為外植體，當(dāng)BA濃度為2.0 mg/L時(shí)，叢生芽增殖率最高(623.33%)，比BA濃度為0.5，1.0 mg/L時(shí)分別提高了416.66%和210.00%，且長(zhǎng)勢(shì)良好。BA濃度繼續(xù)提高，叢生芽增殖率卻降低，當(dāng)BA濃度為3.0 mg/L時(shí)，叢生芽增殖率有下降趨勢(shì)，為216.67%，以上分析可以得出，叢生芽增殖的最佳BA濃度為2.0 mg/L。

2.3 不同糖濃度對(duì)叢生芽增殖的影響

將無(wú)菌苗切割成約1 cm長(zhǎng)，3株為1叢接種在以MS+BA 2.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L，添加不同濃度(2.0%，4.0%，6.0%，8.0%)白糖的增殖培養(yǎng)基上，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 不同糖濃度對(duì)叢生芽增殖的影響

糖濃度(%)接種數(shù)(個(gè))叢生芽數(shù)(個(gè))增殖率(%)株高(cm)葉片數(shù)(張)苗生長(zhǎng)勢(shì)230106353．334．854．6++430162540．005．105．1+++630207690．007．056．3+++830139463．337．136．0+++

從表4可以看出：當(dāng)糖濃度為6%時(shí)，叢生芽增殖率為690%，增殖率比糖濃度為2%和4%時(shí)分別提高了336.67%和150%，苗的長(zhǎng)勢(shì)良好。隨著糖濃度的提高，叢生芽增殖率卻降低，當(dāng)糖濃度為8%時(shí)，叢生芽的增殖率降低了226.67%。以上分析可以得出，試管苗增殖率最佳糖濃度為6%。

3 結(jié) 論

本試驗(yàn)采用正交混合設(shè)計(jì)法L16(43×21)研究培養(yǎng)基、細(xì)胞分裂素、NAA和外植體不同組合對(duì)不定芽增殖的影響。試驗(yàn)結(jié)果得出，細(xì)胞分裂素的種類及濃度對(duì)不定芽增值的影響差異顯著，外植體的影響差異不顯著，但莖腋芽消毒易于根莖芽且莖腋芽量比較大，因此莖腋芽是理想的外植體。本試驗(yàn)初步探索出射干不定芽誘導(dǎo)的最佳培養(yǎng)基為MS+BA 2.0 mg/L+NAA 0.5 mg /L+糖6%+瓊脂5%，叢生芽數(shù)最多，為207個(gè)，增殖率高達(dá)690%。生根和移栽參照前期本課題組張慧英等報(bào)道的生根培養(yǎng)基1/2 MS+NAA 1.0 mg/L+糖2%+瓊脂5%和移栽方法。

[1]中國(guó)科學(xué)院中國(guó)植物志編輯委員會(huì).中國(guó)植物志第十六卷第一分冊(cè)[M].北京:科學(xué)出版社,1985:131-133.

[2]劉合剛,劉國(guó)杜.射干速生高效栽培技術(shù)[J].中草藥,2001,32(8):749-751.

[3]高山林.藥用植物遺傳育種的現(xiàn)狀與展望[J].世界科學(xué)技術(shù)——中醫(yī)藥現(xiàn)代化,2001,3(6):58-62.

[4]張慧英,薛延軍,張耀華,等.射干葉片愈傷組織誘導(dǎo)及植株再生研究[J].中藥材,2010,33(2):176-178.

[5]張耀華,張慧英,薛艷霞.射干試管根莖誘導(dǎo)的研究[J].中草藥,2008,39(6):910-913.

[6]王曉煒,宋波,姜云清,等.射干幼莖愈傷組織及試管苗培養(yǎng)的研究[J].山東科學(xué),2014,27(4):33-37.

(本欄目責(zé)任編輯：周忠燕)

The Establishment Rapid Propagation System of Genuine Medicinal MaterialsBelamcandachinensis(L.) DC.

XUEYanxia1,2,ZHANGHuiying1,GUOHui3,HONGDengwei1,2，LIUFang1,2

2016-04-28

廣西科技開(kāi)發(fā)項(xiàng)目(編號(hào)：桂科重135501-5-12)。

薛艷霞(1982—)，女，山西人；在讀博士研究生，研究方向：生物技術(shù)育種；E-mail:59859511@qq.com。

劉 芳(1975—)，女，廣西人；副教授，博士；E-mail:liufang1975@163.com。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2016.09.131

S 567

A

1001-4705(2016)09-0131-03