铁皮石斛组织培养研究进展组织培养Word下载.docx
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不同种龄的种子萌发率不一样。
叶秀嶙等取铁皮石斛2~6个月种龄的种子进行组织培养发现,种龄愈长,萌发率愈高。
2个月种龄的种子接入改良N6培养基中,萌发率仅为6%;
3个月种龄的种子接入改良叹培养基中,培养2周后开始萌发,萌发率为87%;
4一6个月种龄的种子接入培养基中,只要培养一周即可萌发,萌发率为95%。
曾宋君等将铁皮石斛种子接入改良N6培养基中进行组织培养,亦得到相似的结论,幼胚胚龄在60d以下时,萌发率极低,随着胚龄的增长,其萌发期逐渐缩短,萌发率逐渐升高,成苗率也逐渐升高,但到达一定的胚龄后,差异并不明显。
1.2基本培养基
铁皮石斛种子在N6,改良N6,MS,1/2MS,SH、KS、VW、KundsonC,1/2N6,White等培养基上均可萌发。
赵天榜等比较风、MS等14种培养基对铁皮石斛种胚成苗率的影响,除残外,所有的基本培养基均优于其减半培养基,其中以N6最好,SH、Kn、MS次之,l/2MS、1/2Vw最差。
曾宋君等田将铁皮石斛种子在SH、改良N6、MS、KS、VW、KundsonC培养基中培养,得出最适培养基为改良N6或自制PT培养基。
罗吉凤等比较了MS、l/2MS、1/2N6和White培养基对铁皮石斛种子萌发的影响,30d种子发芽率均达到95%,但1/2MS培养基上所萌发的原球茎较大。
1.3激素
在培养基中添加一定浓度的NAA可促进种子的萌发,浓度以0.2一0.5mg/L最适合胚的萌发和生长,过高起抑制作用。
2,4-D对胚的萌发起抑制作用。
6一BA
对胚萌发后的生长起抑制作用。
KT、IAA对胚萌发和成苗的影响不大,当浓度超过1mg/L时,对胚萌发和成苗起抑制作用。
ABA有抑制种子萌发和抑制植物生长的作用,但张铭等发现ABA能显著提高铁皮石斛原球茎的质量,浓度以0.5mg/L为最佳。
1.4天然添加物
在培养基中添加适量的马铃薯汁、香蕉汁、椰乳可促进铁皮石斛种胚的萌发,但张玲等认为香蕉提取物和椰乳对种子萌发和正常发育有不利影响,干扰其正常发育过程。
1.5炭源
在组培过程中适当添加活性炭,可以吸附代谢过程中产生的废弃物,防止组织褐变,并刺激胚胎的发生与生根,可加人2%蔗糖。
曾宋君等在改良N6+NAA0.2mg/L的最适培养基上,发现以白糖、片糖为炭源时,胚萌发和成苗的效果比蔗糖好,这可能是白糖、片糖中含有适合胚萌发和成苗的矿质元素
2原球茎增殖
2.1基本培养基
铁皮石斛原球茎增殖可以1/2MS,MS等作为基本培养基。
张治国等研究了6种不同培养基对铁皮石斛原球茎增殖的影响,结果表明,l/2MS是原球茎增殖的适宜培养基。
2.2激素
适宜的NAA、KT、6一BA浓度对原球茎的增殖起促进作用。
唐桂香等以1/2MS为基本培养基,发现BA1.0mg/L和NAAO.lmg/L有利于原球茎诱导增殖。
蒋林等叫研究表明,l/2Ms+NAA1.0mg/L+KTO.2mg/L比较适合嗓球茎的增殖。
蒋波等以1/2MS为基本培养基.添加BA2.0mg/L+NAA0.5mg/L或6一BA3.0mg/L+NAAO.5mg/L的激素,原球茎的增殖系数较大。
陈兆贵等认为原球茎增殖以MS+NAA1.0mg/L+6一BA1.0mg/L+KT1.0mg/L为最佳,35d增殖倍数达到5倍。
2.3天然添加物
椰子汁、苹果汁对原球茎的增殖有较好的效果,但香蕉汁对原球茎的增殖有抑制作用。
张治国等认为原球茎增殖时最好不添加任何天然提取物。
2.4炭源
添加活性炭能使原球茎的增殖量显著增加,这可能是活性炭吸附了某种不利于原球茎增殖的物质,蔗糖浓度0.5%~0.3%。
周根余等比较了不同炭源对铁皮石斛原球茎生长的影响,发现原球茎在蔗糖中生长最快,浓度3%,葡萄糖中其次,而乳糖中最慢。
3原球茎分化
3.1基本培养基
铁皮石斛原球茎分化可以1/2MS,MS等作为基本培养基。
张治国等比较了VW、N6、l/2MS、B5、KC等6种基本培养基对原球茎分化的影响,发现6种基本培养基附加马铃薯提取液和植物激素后,原球茎均可分化,但以1/2MS培养基作为原球茎分化的基本培养基最适宜,叶色浓绿,出苗整齐,这与刘瑞驹等困的报道一致。
3.2激素
培养基中添加BA和NAA后可加快原球茎分化的进程。
张治国等报道了BA和NAA不同的组合及浓度对原球茎分化的影响,在分化前期(40d),高浓度的BA和低浓度NAA组合,加快原球茎分化进程,1一2片叶的分化苗占50%以上,以2mg/LBA和0.2mg/LNAA组合最好。
培养到60d后NAA浓度高的组合,分化苗整齐.尤其是0.2mg/LBA和2mg/LNAA组合,小苗生长发育快。
蒋波等报道以1/2MS为基本培养基,添加BA2.Omg/L+NAAO.2mg/L或BA3.Omg/L十NAAO.2mg/L的激素,有利于原球茎的分化。
陈兆贵等以MS+NAA1.Omg/L+6一BAmg/L+KT1.0mg/L为培养基,45d原球茎分化率达84%。
罗吉凤等认为原球茎分化适宜的培养基为1/2MS十BA2mg/L+NAA0.2mg/L十IBAO.1mg/L+蔗糖3%。
唐桂香等研究发现,BA对原球茎诱导芽影响大,而NAA对原球茎诱导芽影响小。
3.3天然添加物
土豆汁、马铃薯提取液能有效促进原球茎的分化,香蕉汁对原球茎的分化有抑制作用。
3.4炭源
培养基中加人活性炭能促进原球茎的分化际。
张治国等研究了蔗糖浓度对原球茎分化的影响,发现蔗糖为2%时,分化率为100%,此时原球茎的增殖率达最高,当蔗糖为3%时,原球茎不再分化,且增殖率随蔗糖浓度的增高而下降。
这可能是因为培养基的渗透压过高,抑制了原球茎的分化和生长。
故在原球茎分化中,蔗糖浓度以3%为分化的临界值,而蔗糖2%为原球茎分化的适宜浓度。
4生根与壮苗
4.1基本培养基
铁皮石斛试管苗生根壮苗常用的基本培养基有1/2MS、MS、B5、N6等。
赵天榜等研究N6、MS等14种培养基对铁皮石斛种胚苗生长的影响,以从最好,SH、MS次之,1/2MS、1/2VW最差。
张玲等比较了MS、B5、N6、KC四种培养基对幼苗生长的影响,发现N6培养基最有利于幼苗的生长,其株高和根数都比其它培养基好,B5次之。
刘弊等比较了1/2MS、B5、VW、KC等4种基本培养基对试管苗生长的影响,发现培养到120d时,残培养基上的小苗生长最好,其次为l/2MS培养基,而KC和VW培养基上的试管苗生长明显不如B5和1/2MS。
4.2激素
在基本培养基中添加NAA、IAA、IBA等激素有助于试管苗生根壮苗。
赵天榜等在1/2N6培养基内添加2mg/L或lmg/LNAA,可提高石斛种胚苗分桑率6.00一7.14倍。
唐桂香等研究了不同NAA含量对铁皮石斛苗成活率和生根的影响,结果表明NAA有助于试管苗的生根,以0.5mg/L试管苗平均根数最多和平均根长最长。
4.3天然添加物
在基本培养基中加人香蕉汁、马铃薯汁、孽葬汁、绿豆芽汁、苹果汁仁、椰子乳等能促进铁皮石斛幼苗的生长和根系的发育,香蕉汁的促进作用最为显著。
4.4炭源
铁皮石斛在生根培养时加入活性炭有利于试管苗的生长,能使根系长得更加粗壮闭。
唐桂香等认为在培养基中添加活性炭有助于提高试管苗的成活率,但对苗的根数和根长影响小。
5其他外植体的离体培养
除种子作外植体外,以铁皮石斛的茎尖、茎段、幼叶、种胚苗、幼根为外植体,均可培育出组培苗。
以茎尖、茎段为外植体,培养途径为茎尖、茎段一诱导形成不定芽~不定芽增殖~不定芽分化~生根壮苗,形成完整试管苗。
5.1不定芽诱导
曾宋君等比较N6、MS、KS、VW、KC等培养基,以MS为基本培养基效果较好。
朱艳等比较1/2MS、B5、改良N6、KC等4种培养基对茎段分化丛生芽的影响,结果表明以1/2MS诱导丛生芽效果最好。
张伟等比较N6、MS、1/2N6、1/2MS等培养基对试管苗生长的影响,结果表明,所有的基本培养基均优于其减半培养基,其中以改良N6最佳,MS次之。
张启香等比较l/2MS、MS、VW等培养基,结果表明以1/2MS诱导效果最好。
周俊辉等比较N6、B5、MS、KC等4种基本培养基对铁皮石斛芽诱导和增殖的影响,以B5效果最好。
NAA、6-BA、KT、IBA、LH在不定芽诱导过程中具有良好的促进作用,NAA浓度通常0.1~0.5mg/L,6一BA浓度通常0.5一2.0mg/L。
5.2不定芽增殖
将丛生芽切割后继续在此培养基上培养,可增殖产生大量丛生芽。
在不定芽增殖培养中可添加香蕉汁、土豆汁、椰子汁等天然附加物,周俊辉等认为添加椰子汁对芽的增殖效果最好。
5.3生根壮苗
生根壮苗适宜的培养基有N6+10%香蕉汁,1/2MS十IBAO.lmg/L,l/2MS十10%香蕉汁十0.5%AC,改良N6十0.2mg/LNAA+10%香蕉汁,MS+NAAO.05mg/L,+KTO.1mg/L,+叶酸2.0mg/L+La稀土10mg/L,1/2MS+NAAO.7mg/L等。
在生根培养基中通常加入香蕉汁、蔗糖可促进生根壮苗。
6讨论与展望
6.1菌根技术和试管苗移栽
关于铁皮石斛组织培养的研究目前已取得一定的进展,成功培育出试管苗,但有关试管苗移栽方面的报道还很少,目前普遍存在移栽成活率低,苗期管理困难的问题。
郭顺星等从野生铁皮石斛中分离获得内生真菌25种,其中5种真菌可促进铁皮石斛种子萌发,7种真菌可与铁皮石斛幼苗形成共生关系,3种真菌对幼苗生长有促进作用。
因此分离和筛选促进铁皮石斛生长发育的适宜菌根真菌,是提高试管苗移栽成活率,解决生产的关键问题之一。
朱艳等比较不同基质对铁皮石斛试管苗移栽成活率的影响,结果表明最适宜的基质是1/3泥炭十1/3锯末+1/3珍珠岩,覆以苔鲜类伴生植被可大大提高移栽成活率。
李进进等研究了栽培基质和扩繁代数对移栽成活率的影响,移栽的基质以松树皮与碎石、花生壳与碎石综合效果较好,移栽成活率达到95写以上。
原球茎繁殖代数应控制在4代内,茎段繁殖代数应控制在6代以内,否则会明显降低移栽成活率。
6.2组织培养次生代谢产物的研究进行组织培养研究时,直接以组织培养物替代原药材使用或者生产活性成分也是解决铁皮石斛资源短缺的方法之一,但目前涉及该方面的研究还很少。
黄民权等从铁皮石斛愈伤组织中提取到的水溶性多糖含量达21.0%,愈伤组织培养物和它的原植物二者在多糖含量,多糖的单糖化学组成等方面存在明显的相似性。
张东青等研究表明铁皮石斛原药材及其试管培养物的多糖含量均在10%以上,以原药材的含量最高。
因此,以愈伤组织培养物替代它的原植物具有广阔的前景,值得进一步的研究和开发。
6.3展望
顾慧芬等研究表明,铁皮石斛组培苗和野生品多糖含量基本相同。
范俊安等对植物形态及茎、叶等组织构造的对比研究和总多糖含量比较表明,铁皮石斛组培品和野生品植物形态相似,组织结构基本相同,主要成分总多糖含量无显著性差异,二者药材品质相近。
因此,铁皮石斛试管苗经大田栽培后可替代野生药材,通过组织培养培育大量试管苗,发展铁皮石斛人工栽培是解决铁皮石斛资源紧缺问题的有效途径。
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