●陳燕文 季冬青 呂姝靜 張強
栝樓組織培養研究進展
●陳燕文 季冬青 呂姝靜 張強
栝樓是我國傳統中藥材,為了進一步促進栝樓的研究和利用,本文對栝樓組織培養技術進行綜述,以期為栝樓的綜合利用提供參考。
栝樓;組織培養;研究進展
栝樓(Trichosanthes kirilowii Maxim)屬葫蘆科栝樓屬,為多年生攀援植物,主要分布在安徽、河南、山東等地[1],具有解熱止渴、利尿、鎮咳祛痰等作用。種子含脂肪油,營養豐富,入藥能化痰散結,滑腸通便[2];果實含三萜皂苷、有機酸、糖類;根富含蛋白質天,花粉蛋白是主要有效成分,對早中期妊娠引產有效率高,并對葡萄胎、死胎及宮外孕有獨特療效[3]。現代研究表明栝樓具有調節免疫功能的活性,能夠抑制病毒的增殖和腫瘤的生長[4]。栝樓經濟價值很高,藥用栝樓多為野生采集,而野生資源破壞嚴重,已經無法滿足市場的需要,因此,栝樓的人工栽培勢在必行[5]。為促進栝樓栽培生產發展及綜合開發利用的深入,本文對其組織培養研究進展情況概述如下:
栝樓是雌雄異株植物,生產上有種子和分根兩種繁殖方式。用種子繁殖,幼苗雌雄難辨,從而影響籽用栝樓生產。據統計,用種子繁殖的雌株僅為10%~30%[6]。分根繁殖雖可解決種苗問題,但繁殖周期長、效益差,也不能滿足生產需要。因此,需要建立快速繁殖技術體系。
組織培養快速繁殖具有材料來源廣泛、不受生產季節限制、繁殖快速等優點。集約化培養,一年可繁殖8~10代,不受季節和環境的限制,試管苗適于工廠化生產,規模較大,成本低[7]。栝樓的組織培養始于20世紀90年代,前人以帶腋芽莖段為外植體,MS 為基本培養基添加外源激素實現植株的再生。
郭曉亮等[8]以栝樓莖為材料作為外植體誘導愈傷組織時,發現所用栝樓外植體的性別不同,對培養基的要求也不同。廖華俊等[9]應用莖尖組織培養結果顯示,不同激素濃度對芽叢形成、分化及根形成有影響,莖尖組培的最佳誘導、增殖和生根培養基分別是MS+6-BA 1.5mg/L+IBA 0.3mg/L+NAA0.05mg/L、MS+ 6-BA 1.0mg/L+IBA 0.3mg/L+NAA0.05 mg/L和l/2MS+IBA0.5mg/L。用栝樓組培苗抽出的匍匐莖進行非試管快繁育苗,種苗質優,其中以9~10月份繁出的種苗在當年假植中形成的地下塊莖最大,坐果率、產量最高。錢驊等[10]得出,適宜栝樓微莖尖叢生芽誘導的培養基為:MS+1mg/L6-BA+0.3mg/LNAA;栝樓組培苗誘導生根以MS+0.1mg/LIBA最好,其次是 MS+0.1 mg/L NAA。暗培養對栝樓根長度和側根生長有促進作用。
尹藝林等[11]通過將腋芽接種于MS+3%蔗糖+0.8%瓊脂(pH5.8),添加不同濃度激素組合的培養基上,25℃持續光照培養,誘導芽生長成無根苗。將長出的無根苗切下,接種在MS+3%蔗糖+0.8%瓊脂(pH5.8),添加不同濃度NAA的培養基上,誘導生根。結果表明:將腋芽接種到不同激素的MS配養基上生長20d后,發現在添加0.1 mg/LNAA、0.3 mg/L6-BA、0.5 mg/L6-BA、0.8 mg/L6-BA的培養基上均可以誘導出芽。佟宏霞等[12]通過對文獻方法的改進,建立了由栝樓腋芽→叢生芽→無根試管苗→再生根→再生完整植株→試管苗移栽成活的一整套栝樓試管苗快速繁殖體系。該繁育體系建立不僅可以保護栝樓物種免遭自然界細菌和病毒的侵染,還可以在短時間內大量繁殖栝樓試管苗,可為栝樓種植業生產提供優質種苗。
楊曉伶等[13]用莖尖、帶芽莖段、莖段和葉片誘導叢生芽及愈傷組織,發現2 年生塊莖幼苗莖尖和帶芽莖段在MS+BA 2 mg/L+NAA 0.5~0.05 mg/L培養基上可誘導叢生芽,并在生根培養基MS+NAA 0.1 mg/L+IBA 0.2 mg/L中生根,經馴化移栽可實現快速繁殖。無芽莖段和葉片用含BA4 mg/L和NAA0.5 mg/L的MS 培養基可誘導愈傷組織,由莖段來的愈傷組織經6周后分化為無根苗。
以栝樓植株子葉、卷須、莖段、根段、根尖等作為外植體,以MS作為基本培養基,通過添加不同激素誘導不定芽、不定根的發生,均可培養出完整植株,實現快速繁殖的目的[14]。但組織培養技術只是初步的研究,技術還不成熟,不能進行大規模的推廣應用。栝樓具有食品、藥品多種價值,由于人們生活水平的不斷提高,對栝樓的需求量也不斷增加。本文通過對栝樓組織培養技術的總結,以期為將來的研究提供依據。
(作者單位:山東中醫藥大學藥學院)
[1]張潔,周立人,李德慶.栝樓遺傳育種及種質鑒定的研究進展[J].安徽農業科學,2006,34(23):6223-6224.
[2]黃美蘭,貝偉劍.大子栝樓和栝樓的藥理作用比較[J].廣東藥學,2000,10(1):47-49.
[3]宋振巧,王洪剛,王建華.栝樓的研究進展[J].山東農業科學2005,17(5):72-74.
[4]吳紅軍,吳國娟,沈紅等.栝樓根提取物抗腫瘤作用初探[J].動物醫學進展,2006,27(6):99-102.
[5]蘭偉,蔡健,朱茂英,等.栝樓的組織培養與快速繁殖[J].植物資源與環境學報,2006,15(4):73-74.
[6]張龍霏,李佳,郝志等.栝樓組織培養研究進展[J].山東中醫藥大學報,2010,34(1):63-82.
[7]余慧琳,胡月華,李君.栝樓離體快繁的初步研究[J].湖北農業科學,2009,48(2):166-192.
[8]郭曉亮,王沫,舒少華.雌雄栝樓的組織培養研究[J].武漢植物學研究,2009,27(6):684-687.
[9]廖華俊,董玲,江芹,等.栝樓組織培養及非試管苗快速繁技術研究[J].中國瓜菜,2006,22(3):4-7.
[10]錢 驊,趙伯濤,黃曉德,等.栝樓組織培養研究[J].中國農學通報,2014,30(28):159-163
[11]尹藝林,吳永超.栝樓的組織培養研究[J].皖西學院學報,2005,21(2):92-122.
[12]佟宏霞,李喜文,邢苗.栝樓組織培養和植株再生研究[J].中國中藥雜志,1996,21(12):721-722.
[13]楊曉伶,金關榮,楊端鵬,等.栝樓的組培快繁技術研究[J].中藥材,2006,29(11):1929-1930.
[14]高培培,章藝,劉鵬.藥用植物栝樓的研究進展[J].貴州農業科學,2011,39(6):77-79.
陳燕文,男,在讀碩士研究生。