摘要:為保存野生根莖大的澤瀉種質,以根莖為材料,成功地建立起澤瀉無性系。結果證明:MS+BA0.3mg/L+NH4H2PO450mg/L+2.4-D1.6~2.0mg/L是愈傷組織誘導和繼代培養的適宜培養基MS+NAA 0.1mg/L+AgNO30.5mg/L+GA3 1.0mg/L+BA 0.9mg/L是愈傷組織分化培養的適宜培養基;1/2MS+IAA 0.2 mg/L+NAA 0.1 mg/L的液體培養基是澤瀉不定芽生根培養的適宜培養基;在溫室中試管苗易移栽成活,移植到材料原產地的試管苗生長旺盛,保持了根莖大的性狀。
關鍵詞:澤瀉;組織培養;無性系
中圖分類號:S567.239 文獻標識號:A 文章編號:1001-4942(2010)07-0005-03
澤瀉(Alisma orientale)又稱水瀉、芒芋、澤芝,屬澤瀉科澤瀉屬多年生草本植物,生長于沼澤或人工栽培,我國的大部分地區有分布。澤瀉的根莖中含澤瀉醇等三萜類成分,具有利濕滲水、泄熱通淋等功效,能治小便不利、水腫脹滿、痰飲眩暈、泄瀉和遺精等癥狀。其果實與葉也能人藥,具有益腎氣、通血脈、逐水等功效。近年來我國也多有觀賞栽培。北方野生澤瀉根莖一般很小,偶爾也會發現根莖較大植株,但通過種子繁殖的實生苗,后代無法保持根莖較大的性狀。為此,筆者對根莖較大的野生澤瀉植株進行了組織培養研究,以期使優良野生澤瀉種質得到保存和有效利用。
1 材料與方法
1.1 材料來源
以大連市金州區大魏家河邊生長旺盛、根莖大的澤瀉為材料。
1.2 材料滅菌
于5月下旬將生長旺盛、根莖大的澤瀉挖回栽到溫室的花盆中,然后放到盛水的花盆中,使花盆的下部完全浸在水中。待澤瀉完全恢復正常生長后,將下面花盆中的水換成0.001%的HgCl2溶液,處理5d。然后將植株挖出,剪掉葉和須根,用清水洗凈后放入磨口廣口瓶中,用蒸餾水洗凈。將其移到超凈工作臺上,用70%乙醇滅菌約10s,然后用0.025%的HgCl2溶液振蕩滅菌14min左右,最后用無菌水反復振蕩洗滌,即可獲得無菌根莖。
1.3 培養條件
參見李肖依等(2008)萍蓬草的組織培養及研究。
1.4 方法
1.4.1 愈傷組織誘導培養將無菌根莖放到具有吸水紙的無菌培養皿中吸干表面殘留液,用解剖刀切成0.2~0.3cm的塊狀,接種到以MS+BA0.3m/L(以下單位相同者略)+NH4H2PO450為基本培養基,添加不同濃度的2,4-D和IAA(見表1),26℃暗培養。每種處理接種20塊根莖。

1.4.2 愈傷組織的繼代培養把暗培養獲得的愈傷組織在無菌培養皿中分散為獨立的球狀后,接種到與愈傷組織誘導成分相同的培養基上,光照、26℃恒溫條件下進行愈傷組織的繼代培養。每種處理接種100個材料,重復3次(以下試驗重復次數和處理材料相同者略),1次試驗繼代培養4代。
1.4.3 愈傷組織的分化培養把繼代培養的愈傷組織分散為獨立的顆粒后,接種到添加不同濃度細胞分裂素BA和KT(見表2)的MS+NAA0.1+AgNO30.5+GA31.0培養基上,進行愈傷組織的分化培養。

1.4.4不定芽生根培養在MS+NAA 0.1+AgNO30.5+GA31.0+BA0.9培養基上培養到45 d,分化不定芽高1cm以上、具有5~7個葉片時,將其從基部切下,分別接種到三種深度約為0.3cm的1/2MS+IAA 0.2+NAA 0.1、1/2MS+IAA 0.2+NAA 0.3、1/2MS+IAA 0.2+NAA 0.6液體培養基上,接種的不定芽傾倒在培養基中,進行不定芽的生根培養試驗。
1.4.5 試管苗移栽把在液體培養基中培養的試管苗移栽到下面和四周鋪著塑料膜、下部為園土、上部為1~2cm水層的溫室水床中。移栽后的前7~10d,水床上面搭遮陰網,防止直射光照射。移栽試驗進行2次,移栽數量分別為400、600株。
2 結果與分析
2.1 不同濃度生長素對愈傷組織誘導培養的影響
培養到15d左右,部分培養材料可觀察到邊緣膨大,隨后不斷生長,至70d時統計。由表1可見,在培養基中加入不同濃度的IAA,不能誘導形成愈傷組織;加入2,4-D能夠誘導形成愈傷組織,但其濃度不同,出愈率和長勢不同。2,4-D濃度為1.6、2.0時,不僅出愈率達到了95%、90%,而且所誘導的愈傷組織長勢好。觀察還表明,在含上述兩種濃度2,4-D的培養基上,誘導生長的愈傷組織初期近透明狀,后來漸漸變成了黃色的不等球狀。這說明MS+BA 0.3+NH4H2PO250+2,4-D 1.6~2.0的培養基是澤瀉根莖愈傷組織誘導培養的適宜培養基。
2.2 愈傷組織的繼代培養
繼代培養50d的結果證明:在光照、恒溫條件下繼代培養的愈傷組織生長速度加快,50d的繁殖系數為9.6,并且所培養的愈傷組織為連接較為疏松的綠色顆粒狀。這也說明澤瀉根莖愈傷組織繼代培養與誘導培養的適宜培養基相同。
2.3 不同濃度的細胞分裂素對愈傷組織分化培養的影響
觀察表明,分化培養15d左右,部分愈傷組織出現綠色芽點,隨后逐漸生長為不定芽,并在已經分化形成的不定芽基部又會陸續分化出多個不定芽。培養到45d時的統計結果見表2,可見,在添加不同濃度BA的培養基上都能分化,但其濃度不同,分化生長的結果有別。在11號培養基上,不僅分化率最高,分化不定芽長勢好,而且平均分化不定芽的數量最多。這說明MS+NAA0.1+AgNo3 0.5+GA3 1.0+BA 0.9的培養基是澤瀉愈傷組織分化培養的適宜培養基。
2.4 不同生長素組合對生根培養的影響
接種培養25d的統計結果證明:在1/2MS+IAA 0.2+NAA 0.1培養基上,不定芽生根率為98%,試管苗根系發達,長勢旺盛。觀察表明,在這種液體培養基上,接種5d左右,傾倒在培養基中的不定芽頂部向上彎著生長,接種7d左右,可見形成根原基。初期形成的根為白色,后逐漸變成綠色。這說明1/2MS+IAA 0.2+NAA 0.1是澤瀉不定芽生根培養的適宜培養基。
2.5 試管苗移栽與移植
移栽后20d統計證明:2次移栽的平均成活率為99.25%。觀察表明,移栽的試管苗前期生長較慢,植株較小,50d后生長加速,長勢旺盛。將在溫室內移栽成活的試管苗移植到研究材料原產地的河邊上,試管苗不僅保持了根莖大的性狀,而且長勢較野生植株旺盛。
3 結論與討論
雖然國內目前已有許多植物組織培養研究的報道,包括澤瀉組織培養研究的報道,但迄今未見澤瀉根莖無性系研究的報道。本研究以澤瀉的根莖為材料,成功地建立起野生澤瀉無性系,不僅使少數根莖較大野生植株的有利性狀得到應用,也可使野生優良植株的種質得到保存。
在本研究中,采用愈傷組織繼代培養的方法,50d的繁殖系數為9.6。按照這個繁殖速度,每年能繁殖9.6個后代,完全可滿足研究或栽培對大量種苗的需求。
在添加一定濃度2,4-D培養基上,能誘導澤瀉的根莖形成愈傷組織。這個結果與前人的研究結果一致,也證明在進行植物的愈傷組織誘導研究中,2,4-D具有較強的作用。
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