?? 作者:zhuobo?? 發布時間:2021-02-01 10:52:55?? 瀏覽次數:6
鐵皮石斛蘭科石斛蘭屬多年生的草本植物,是中國傳統名貴藥材。在中國原產安徽、浙江、福建、臺灣、云南等地,主要附生在巖石或樹干上。由于其生長條件的特殊和分布的局限性,野生條件下自然生產率低,又經長期的過度采挖,使得野生鐵皮石斛瀕于枯竭,國內的市場供不應求。在常規的條件下,人工繁殖比較困難,且難以滿足日益增長的市場需求,長期以來組織培養技術由于繁殖快、增值高等特點在植物生產過程中得到廣泛的應用。近年來有關鐵皮石斛組培方面的研究日益增多,但個文獻研究在外植體選擇,培養基利用,培養條件及消毒方法各有不同,本文對其進行概括總結,分析鐵皮石斛組織培養存在的問題,提出相應的解決策略及研究發展方向。旨在方便鐵皮石斛研究者文獻查閱,為鐵皮石斛事業的發展提供理論支持。
1、外植體的選擇
組培中外植體的選擇尤為重要,外植體不同實驗結果也會有所不同。鐵皮石斛組培中,已有用種子、根尖、莖段以及腋芽為外植體,獲得種苗的研究。在實驗中采用無病害一年生的鐵皮石斛健康苗的莖段、莖尖和種子的較多,且效果比其他外植體要好。選擇種子作為外植體時,種齡對種子萌發時間有關:60-180天的種子,種齡越長,萌發所需要的時間久越短,萌發率就越高。種齡較短萌發率低,但是過長萌發時間和萌發率差異就不明顯。
2、消毒方式
為了保證幼苗可以有效地保持母株的優良性狀,防止新生苗發生變異或是病變,鐵皮石斛組培中常運用無菌苗。但是在初期實驗或后期改良中,外植體的消毒方式對實驗的成果起關鍵作用。鐵皮石斛外植體的消毒多采取常規的二次消毒法,即在流水下沖洗30-60min,接著在無菌室內用70%或75%乙醇處理30s,再用0.1%hgcl2浸泡6-15min,100 g/l的naclo溶液中浸泡20min或直接在2%naclo溶液中處理10min,無菌水沖洗4-5遍。運用最多的是流水沖洗1小時,75%乙醇處理30s,0.1%hgcl2浸泡10min,無菌水沖洗4-5遍。
3、培養基的篩選
3.1基本培養基
有研究報道,鐵皮石斛在ms、1/2ms、n6、1/2 n6、white、ls、vw、 kc、sh、pt、b5、rm和fonnesbech等基本培養基中均能生長。但最適培養基也因外植體的不同而異。鐵皮石斛種子在ms、1/2ms、n6、1/2 n6、white培養基中萌發率較高;莖段在ms和n6培養基下效果最好;原球莖的最適培養基為1/2ms。誘導培養和增值培養常用的是ms基礎培養基;生根培養和壯苗用的是1/2ms為基本培養基。
3.2激素選擇
不同的激素對外植體的增值效果、生根狀態都很大影響。:naa會促進生根,濃度過高會抑制叢生芽的萌發,最適濃度為0.2-0.5mg/l。6-ba對芽的誘導有益對胚萌發后的生長有抑制作用。2,4-d對胚的萌發有抑制作用。2mg/l的kt對帶芽的莖段和葉的分化起促進作用等。在培養基中添加aba預培養,能夠提高試管苗的開花率。在鐵皮石斛組培中常用6-ba和naa激素。
3.3添加劑
在培養基中加入碳源與一些天然添加物可以促進原球莖的增值與分化。加入活性炭,可以吸收植物的新陳代謝廢棄物,還可防止植物組織的褐化和促進胚胎的發生與生長。馬鈴薯汁、蘋果汁、椰子汁、番茄汁、香蕉汁等能促進原球莖的增值與分化。還有研究表明,在培養基中加入agno3有抗原球莖衰老,增進原球莖的正常成苗,濃度為1mg/l時效果最佳;濃度為2mg/l時,植物發生輕微的毒害、壞死現象。在實驗中運用最多的是椰子汁和香蕉汁。
4、培養條件
有實驗表明,溫度高于27℃,原球莖增值較慢,生長不適,少許出現死亡現象;溫度在23℃時,原球莖的增值速度就會降低。但是溫度越高,培養中分生苗的數量就越多。有關原球莖的研究中發現,ph值在培養過程中會降低,培養體褐變,反復的轉接到新鮮培養基中可以防止此現象。實驗中大都培養條件采用:溫度22-25℃,光照強度1200-2000lx,光照時間為8-12h/d,ph值5.4-5.6。
5、鐵皮石斛組織培養現存問題
近年來,鐵皮石斛組織發展迅速,很多公司都實行了規?;a,這既對野生鐵皮石斛起了保護作用,也緩解了市場供不應求的局面,促進了醫藥界等的發展。但現在的研究中還存在些不足之處:一、組培苗培養周期長,成本高。從外植體培養到植物再生,需要多次轉換培養基,這樣過程復雜,消耗的成本高。二、組培過程中,大多數只為保證植物本身的遺傳性和提高繁殖倍,在鐵皮石斛所含藥用成分的含量的保持和積累方面研究甚少。三、雖然鐵皮石斛外植體來源廣泛,但是幾乎都用種子和莖段的研究,雖然實驗成果令人欣喜,但是種子和莖段資源畢竟有限。四、有關報道說:鐵皮石斛原球莖增值培養10代以后就會產生退化現象,導致原球莖胚性的消失,只可以增值但是不能分化且會發生玻璃化現象。一般原球莖繁殖代數控制在4代內,莖段繁殖在6代以內,否則會降低移栽的成活率。五、以種子為外植體時,繁殖的后代不穩定,有可能會發生變異,無法保證后代的優良性。
6、鐵皮石斛研究及發展方向
針對上面所訴不足,鐵皮石斛今后的研究方向為:
一、對培養基和培養條件進行進一步優化篩選,從而縮短周期,降低成本,提高生產率;并能通過改變條件來達到保證種子培養后代的優良性,改善原球莖和莖段培養代數過多性能退化等現象。
二、加大對鐵皮石斛藥用成分的保持與積累與培養條件的關系研究,提高組培苗的藥用有效成分的含量。
三、加強對鐵皮石斛其他外植體的研究,以便在研究中能夠充分利用資源,提高資源利用率。
四、有關鐵皮石斛雜交、誘變和轉基因方面的育種工作還沒有報道,但是在蘭科植物研究中卻常見。加強鐵皮石斛抗病性、抗逆性等優良性能的育種工作,對鐵皮石斛進行適應性訓練,使鐵皮石斛在其他地區能夠正常生長。
五、利用植物細胞培養技術對石斛細胞進行培養,收集其產生的次生代謝物,直接生產藥用活性成分,具有優質、高效、易于管理、勞動強度低、不受自然條件影響和不占用耕地等優點,從根本上解決了石斛生長緩慢,栽培條件要求較嚴的問題。
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