任务四 药用植物的组织培养技术
一、芦荟的组织培养技术
芦荟(Aloe vera var.Chinensis,见图7-27)别名卢会、讷会、象胆、奴会、劳伟,为被子植物门、单子叶植物纲、天门冬目、百合科、芦荟属多年生常绿草本植物。芦荟原产于地中海、非洲热带干旱地区,分布几乎遍及世界各地。在印度和马来西亚一带、非洲大陆和热带地区都有野生芦荟分布。中国的福建、台湾、广东、广西、四川、云南等地均有栽培。芦荟叶簇生、大而肥厚,呈座状或生于茎顶,叶常披针形或叶短宽,边缘有尖齿状刺;花序为伞形、总状、穗状、圆锥形等,色呈红、黄或具赤色斑点,花瓣6片、雌蕊6枚,花被基部多连合成筒状。芦荟是集药用、食用、美容及观赏于一身的花叶兼备的观赏性植物;芦荟有神奇的功效,对各种烫伤、烧伤、晒伤及皮肤病有不同程度的疗效,具有消炎、抗菌、抗肿瘤等药理作用,对增强人体免疫功能,抑制癌细胞扩散也有显著疗效。
图7-27 芦荟
(一)外植体选择
取其具有芽点的茎段作为外植体。
(二)无菌外植体的获得
选取1~2年生幼芽,用自来水冲洗干净,剪去3/5叶片,用饱和中性洗衣粉溶液搅动漂洗15 min,用自来水冲洗20 min,用无菌水冲洗2次,先用75%的酒精消毒0.5~1 min,再用0.1%的HgC12溶液消毒8~10 min,用无菌水冲洗5次,放在无菌滤纸上吸干水分,将叶片一层层剥掉,露出芽点,轻切茎段两端(不要切到芽点处)为外植体以供接种用。
(三)培养基及温光条件
基本培养基为MS;芽诱导培养基:① MS+6-BA 3.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L;不定芽增殖培养基:② MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L或③ MS+6-BA 3.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L;生根培养基:④ 1/2MS+NAA 0.8 mg/L。
上述培养基均加蔗糖3%,琼脂0.7%,pH为5.8。培养温度为23~27 °C,光照时间为10~12 h/d,光照度为1 500~2 000 lx。
(四)不定芽诱导与增殖
将灭过菌的外植体接种到培养基①上,7 d后外植体开始转绿,20 d后芽点开始萌动生长,不定芽开始分化,35 d左右茎段芽点诱导0.2~1.0 cm形成丛芽,再生率达75%~95%,平均每个外植体再生不定芽2.7~4个。将诱导出的丛芽切下,交替使用培养基②和③进行增殖效果较好。在培养基②中,培养35 d增殖3~4倍;在培养基③中,培养35 d可增殖5~6倍。
(五)生根与炼苗移栽
将培养基②和③中1.0~3.0 cm的丛生芽单个切下,接种到生根培养基④中,培养7 d左右,肉眼可见根原基突起,15~20 d平均生根3~8条。将长0.5~1.0 cm的生根试管苗移至晾苗间晾苗5~7 d后,从培养瓶内取出小苗,洗净根部培养基,移植于河沙和园土混合的基质中,浇透水,空气湿度不超过80%。移栽后的生根试管苗浇水不宜太勤,土干立即浇水,成活率可达95%以上。
二、川芎的组织培养技术
川芎(Ligusticum chuanxiong Hort.,见图7-28)别名抚芎、小叶川芎,为被子植物门、双子叶植物纲、伞形目、伞形科、藁本属多年生草本植物,株高20~60 cm。川芎主产四川,在云南、贵州、广西、湖北、江西、浙江、江苏、陕西、甘肃、内蒙古、河北等省区均有栽培。四川省川西平原的都江堰市、崇州、新都等地是川芎的主产区。川芎栽培历史悠久,药材质量较佳,驰名中外。其中川产川芎占全国总产量的 90% 以上,都江堰市占全国的65% 以上,并且个大、饱满、坚实、断面色黄白、油性足、香气浓郁,质量上佳。
川芎根茎发达,形成不规则的结节状拳形团块,具有浓烈香气;茎直立,圆柱形,具有纵条纹,上部多分枝,下部茎节膨大呈盘状(苓子);茎下部叶具柄,基部扩大成鞘,叶片轮廓卵状三角形,3~4回三出式羽状全裂,羽片4~5对,卵状披针形,末回裂片线状披针形至长卵形,具小尖头,茎上部叶渐简化;复伞形花序顶生或侧生;幼果两侧扁压。
川芎以干燥的根茎入药,是常用的中药材之一,有活血行气、祛风止痛、疏肝解郁的功能,主治头痛、胸肋痛、痛经、风湿痛、跌打损伤等症。
图7-28 川芎
(一)外植体选择
取其茎生叶叶柄作为外植体。
(二)无菌外植体的获得
取茎生叶叶柄,用自来水洗净,并用无菌水冲洗2次,先用70%的酒精消毒20~30 s,然后再用0.1%的HgC12溶液消毒8~10 min,用无菌水冲洗4~6次,用无菌滤纸吸干水后,将叶柄切成约5 mm的切段为外植体以供接种用。
(三)培养基及温光条件
基本培养基为MS;愈伤组织诱导与增殖培养基:①MS+2,4-D 1.0~1.0 mg/L+KT 1.0 mg/L;芽的分化培养基:②MS+6-BA 2.0 mg/L;生根培养基:③I/2MS+NAA 0.5 mg/L + IBA 0.5 mg/L。
上述培养基均加蔗糖2%,琼脂0.7%,pH为5.8。接种后将外植体置于20~26 °C条件下暗培养(5~9月);外植体接种后置于18~22 °C条件下暗培养(10月份至次年4月份)。分化培养及生根阶段转为光培养,光照时间为8~10 h/d,光照度为1 500~2 000 lx。
(四)愈伤组织诱导与增殖
将灭过菌的外植体接种于培养基①上,培养10~15 d后叶柄切口处逐渐膨大;培养30 d左右时,从切段的一端或两端长出质地疏松的愈伤组织,初为白色,继续生长逐渐变为黄色;培养60 d后,愈伤组织诱导率达80%以上。将愈伤组织从外植体切下,转接到相同新鲜的培养基①上进行继代培养,每隔50~60 d继代1次,连续继代3~4次,愈伤组织仍保持很高的增殖能力和植株再生能力。
(五)芽的分化与生根
将继代3~4 次的愈伤组织转接于芽分化培养基②上,部分愈伤组织表面形成簇生的小圆粒状结构,然后从这种结构上继续增生,分化出许多绿色的不定芽,并发育成丛生小苗。可将这些愈伤组织切成小块转到相同新鲜培养基②上,仍能继续增殖和分化,由愈伤组织的粒状结构再生植株。将分化培养基上形成的无根苗切下转入生根培养基③上,7 d左右可生出较多的白色幼根,形成完整的小植株。
三、川贝母的组织培养技术
川贝母(Fritillaria cirrhosa Don.,见图7-29)为被子植物门、单子叶植物纲、百合目、百合科、贝母属多年生草本植物。川贝母分布较广,主产于我国四川、陕西、湖北、甘肃、青海和西藏。株高15~50 cm;鳞茎由2枚鳞片组成;叶通常对生,少数在中部兼有散生或3~4枚轮生的,条形至条状披针形,先端稍卷曲或不卷曲;花通常单朵,极少2~3朵,紫色至黄绿色,通常有小方格,少数仅具斑点或条纹,每花有3枚叶状苞片,苞片狭长;蒴果,棱上有狭翅。川贝母以鳞茎入药,有清热润肺、化痰止咳的功效,用于治疗肺热燥咳、干咳少痰、阴虚劳嗽、咳痰带血等症。
图7-29 川贝母
(一)外植体选择
其幼叶、花梗、花被及子房均可作为外植体。
(二)无菌外植体的获得
于早春取尚未开花的花梗及花蕾,用饱和漂白粉溶液浸泡15~20 min,自来水冲洗后,用无菌水冲洗2 次,先用70%的酒精消毒20~30 s,然后用0.1%的HgC12溶液消毒2 min,用无菌水冲洗4 次,沥干水备用;如用鳞茎作外植体,可先剥去鳞片上的栓皮,用水洗净后,在0.1%的HgC12溶液中消毒20 min,用无菌水冲洗4~5次,用无菌纸吸干水分,切成方约5 mm、厚2 mm的小块为外植体以供接种用。
(三)培养基及温光条件
基本培养基为MS;愈伤组织诱导培养基:①MS+KT 1.0 mg/L+NAA 1.0~1.5 mg/L或②MS+2,4-D 0.5~1.0 mg/L+KT 1.0 mg/L;分化培养基:③MS+6-BA 4.0~8.0 mg/L+ IAA 1.0~1.5 mg/L。
上述培养基均加琼脂0.7%,pH为5.8,培养基①、②加蔗糖4%,培养基③加蔗糖3%。培养温度为18~20 °C,光照时间为10 h/d,光照度为1 500~2 000 lx。
(四)分化培养与植株再生
将灭过菌的外植体接种于培养基①和②上,置于温度为18~20 °C、光照度为1 500~2 000 lx、光照时间为12 h/d的条件下,愈伤组织生长良好。愈伤组织在培养基①、②中可以长期继代培养,并不丧失生长和分化能力。将愈伤组织转移到分化培养基③上培养,愈伤组织可分化出白色的小鳞茎,且有根发生。所分化的小鳞茎在形态上与栽培得到的小鳞茎无差别,4个月内小鳞茎达到栽培条件下由种子繁殖所得到的2~3年生鳞茎大小。将这些小鳞茎置于2~15 °C低温黑暗下放置15~20 d后,再转入常温光照下,可以很快由鳞茎中央长出健壮小植株,以后按常规移栽,生长良好。
四、野葛的组织培养技术
野葛(Pueraria lobata,见图7-30)又名毒根、胡蔓草、断肠草、黄藤、火把花等,为被子植物门、单子叶植物纲、蝶形花科、葛属落叶攀援状灌木。野葛主要分布在海拔1 850 m的山谷杂木林缘,中国的四川、贵州、湖南、湖北、台湾均有分布。枝纤细,被短柔毛或无毛;叶大,偏斜,托叶基生,披针形,早落,小托叶小,刚毛状,顶生小叶倒卵形,先端尾状渐尖,基部三角形,全缘,上面绿色,无毛,下面灰色,被疏毛;总花梗长,纤细,簇生于总状花序每节上;荚果直,无毛,果瓣近骨质。野葛具肥厚的大块根,可入药,具有清热排毒、解痉镇痛、升阳解肌、透疹止泻、润肠通便的功效。
图7-30 野葛
(一)外植体选择
取其无菌子苗的叶块作为外植体。
(二)无菌外植体的获得
取萌发10 d的种苗,用自来水洗净后,经70%的酒精消毒30 s,再用0.1%的HgC12溶液消毒10 min,并用无菌水冲洗5~6次后,将小苗子叶切成0.5 cm×0.5 cm的小块为外植体以供接种用。
(三)培养基及温光条件
基本培养基为MS;愈伤组织诱导与继代增殖培养基:①MS+2,4-D 1.0 mg/L+KT 0.5~1.0 mg/L;芽的诱导培养基:②MS+6-BA 3.0 mg/L+NAA 1.0 mg/L;生根培养基:③MS+NAA 0.1 mg/L。
上述培养基均加蔗糖3%,琼脂0.8%,pH为5.8。培养温度为25 °C,光照时间为14 h/d,光照度为2 000 lx。
(四)愈伤组织诱导与增殖
将灭过菌的子叶块接种到培养基①上,20 d后产生浅绿色或浅黄色致密的愈伤组织。若不进行继代,愈伤组织会产生1~12条不定根并逐渐褐化死亡。若10 d继代1次,经4~5次继代后,子叶产生的浅绿色愈伤组织增殖,不褐变,也不产生不定根。
(五)芽的诱导
将增殖后的浅绿色愈伤组织切块,转接到芽的诱导培养基②上,20 d后,浅绿色致密愈伤组织分散成透明状,呈圆球形或瘤状突起,从浅绿色或灰白色愈伤组织上,不断分化产生幼芽,每个愈伤组织块产生15~20株,形成簇生幼苗。
(六)生根与移载
将上述无根幼苗切成单芽,接种到生根培养基③上,10 d后生根并长成小植株。待小苗长至5~6 cm时,打开瓶盖,小心取出试管苗洗净根部培养基,移至盛有蛭石、椰糠、菜园土(1∶1∶2)混合基质的营养钵中,并用薄膜覆盖保湿3~5 d,小苗成活率可达90%以上。
五、绞股蓝的组织培养技术
绞股蓝(Gynostemma pentaphyllum,见图7-31)又名七叶胆、五叶参、七叶参、小苦药等,为被子植物门、双子叶植物纲、葫芦目、葫芦科、绞股蓝属草质攀援植物。绞股蓝主要生长在海拔300~3 200 m的山谷密林、山坡疏林、灌丛或路旁草丛中,主要分布于中国、印度、尼泊尔、孟加拉、斯里兰卡、缅甸、老挝、越南、马来西亚、印度尼西亚、新几内亚、朝鲜和日本,在中国主要分布在陕西、甘肃、湖南、湖北、云南、广西等省。茎细弱,具分枝,具纵棱及槽,无毛或疏被短柔毛;叶膜质或纸质,鸟足状,被短柔毛或无毛;小叶卵状长圆形或披针形;花雌雄异株,雄花圆锥花序,花序轴纤细,多分枝,有时基部具小叶,被短柔毛;花梗丝状,基部具钻状小苞片;雌花圆锥花序远较雄花短小;果实肉质不裂,球形,成熟后黑色,光滑无毛,内含倒垂种子2粒。种子卵状心形,灰褐色或深褐色,顶端钝,基部心形,压扁,两面具乳突状凸起。绞股蓝制成茶对人体有很好的益处,绞股蓝茶取材于绞股蓝叶腋部位的嫩芽和龙须,汤色清澈,长期饮用,无任何毒副作用,还可降血脂、调血压、防止血栓、防止心血管疾患,调节血糖,促睡眠,缓衰老,抗癌,提高免疫力,调节人体生理机能。生长在南方的绞股蓝药用含量比较高,民间称其为神奇的“不老长寿药草”。1986年,国家科委在“星火计划”中,把绞股蓝列为待开发的“名贵中药材”的首位。
图7-31 绞股蓝
(一)外植体选择
取带腋芽茎段作为外植体。
(二)无菌外植体的获得
取带腋芽嫩枝条,用自来水冲洗干净,先用70%的酒精表面消毒20~30 s,再用0.1%的HgC12溶液消毒8~10 min,用无菌水冲洗4~5次后,将嫩枝条剪成带1个腋芽、长0.5~1.0 cm的茎段为外植体以供接种用。
(三)培养基及温光条件
基本培养基为MS;丛生芽诱导培养基:①MS+6-BA 1.0~1.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L+ CH(水解乳蛋白)200 mg/L;生根培养基:②MS。
①培养基加蔗糖4%,②培养基加蔗糖1.5%,琼脂0.7%,pH为5.8。培养温度为(25±2)°C,光照时间为10 h/d,光照度为1 500 lx。
(四)分化培养与植株再生
将灭过菌的外植体接种于培养基①中,培养20 d后外植体产生丛生芽,每个外植体产生芽苗数多达10~20个。待芽苗伸长至2 cm左右,将芽苗切成单芽,转入生根培养基②中,10 d左右芽苗开始生根,继续培养15 d后形成生长正常的试管苗,然后进行炼苗移栽。
六、何首乌的组织培养技术
何首乌(Fallopia multiflora,见图7-32)又名多花蓼、紫乌藤、夜交藤等,为被子植物门、双子叶植物纲、蓼目、蓼科、何首乌属多年生缠绕藤本植物。何首乌主要生长在海拔200~3 000 m的生山谷灌丛、山坡林下、沟边石隙,分布在陕西南部、甘肃南部、华东、华中、华南、四川、云南及贵州,日本也有分布。块根肥厚,长椭圆形,黑褐色;茎缠绕,多分枝,具纵棱,无毛,微粗糙,下部木质化;叶卵形或长卵形,顶端渐尖,基部心形或近心形,两面粗糙,边缘全缘,托叶鞘膜质,偏斜,无毛;花序圆锥状,顶生或腋生,分枝开展,具细纵棱,沿棱密被小突起;苞片三角状卵形,具小突起,顶端尖,每苞内具2~4花;花梗细弱,下部具关节,果时延长;花被片椭圆形,大小不相等,外面3片较大背部具翅,果时增大,花被果时外形近圆形;瘦果卵形,具3棱,黑褐色,有光泽,包于宿存花被内。何首乌的块根可入药,是常见的名贵中药材,具有安神、养血、活络、解毒、消痛的功效;何首乌还可以补益精血、乌须发、强筋骨、补肝肾。
图7-32 何首乌
(一)外植体选择
取植株上幼嫩茎尖作为外植体。
(二)无菌外植体的获得
在3、4月份,取生长健壮的何首乌植株茎尖,用自来冲洗30 min,剪去展开的叶片,剪取0.8 cm大小的芽尖,用无菌水冲洗2次,先用70%的酒精消毒30 s,再转入0.1%的HgC12消毒10 min左右,用无菌水冲洗5~6次,用无菌滤纸吸干表面水分后为外植体以供接种用。
(三)培养基及温光条件
基本培养基为MS;愈伤组织诱导培养基:①1/2MS++2,4-D 0.1~0.3 mg/L;芽分化培养基:②MS+6-BA 1.0 mg/L;生根培养基:③1/2MS+NAA 0.1~0.3 mg/L。
上述培养基均加琼脂0.7%,pH为5.8~6.0,①和②号培养基加蔗糖3%,③号培养基加蔗糖1.5%。培养温度为(25±1)°C,光照时间为12 h/d,光照度为1 500~2 000 lx。
(四)芽的诱导与增殖
将灭过菌的外植体接种到培养基①和②上,接种培养基①的外植体培养6 d后基部切口处形成愈伤组织,为浅褐色,并逐渐向培养基表面发展;接种在培养基②上的外植体基部均膨大,愈伤组织初为绿色结构致密,将愈伤组织切割再转入到新鲜培养基②中,芽分化诱导效果好,丛芽多,并逐渐形成无根苗。待无根苗长至2~5 cm时,可在培养基②中进行增殖培养,15~20 d,芽苗基部叶腋处有侧芽发生,基部切口处形成愈伤组织并进一步分化出不定芽,逐渐形成丛芽,切开丛芽继代培养,25~30 d可继代1次。
(五)生根与移栽
剪取2 cm长的分化芽苗接种于培养基③上,20 d后产生不定根,当苗根长至3~5 cm时,打开瓶盖,室温下炼苗5~7 d,然后取出小苗,置于盛河沙的盆中,温度控制在25~30 °C,空气相对湿度控制在60%~70%,15 d后成活率为80%左右。
七、铁皮石斛的组织培养技术
铁皮石斛(Dendrobium officinale,见图7-33)又名黑节草、云南铁皮、铁皮斗,为被子植物门、单子叶植物纲、微子目、兰科、石斛属多年生附生草本植物。铁皮石斛主要生长在海拔达1 600 m的山地半阴湿的岩石上,主要分布于安徽西南部(大别山)、浙江东部(鄞县、天台、仙居)、福建西部(宁化)、广西西北部(天峨)、四川、云南东南部(石屏、文山、麻栗坡、西畴)等地。茎直立,圆柱形;叶二列,纸质,长圆状披针形,先端钝并且多少钩转,基部下延为抱茎的鞘,边缘和中肋常带淡紫色,叶鞘常具紫斑,老时其上缘与茎松离而张开;总状花序常从落了叶的老茎上部发出,具2~3朵花,萼片和花瓣黄绿色,近相似,长圆状披针形,花期3~6月。铁皮石斛具有较高的观赏价值,其茎又可入药,属补益药中的补阴药,具有生津养胃、滋阴清热、润肺益肾、明目强腰的功效。
图7-33 铁皮石斛
(一)外植体选择
取其胚为外植体。
(二)无菌外植体的获得
先取胚龄120 d的幼果,去除宿存花被,用75%的酒精表面灭菌20 s,然后置于10%的次氯酸钠溶液中消毒15 min,用无菌水冲洗4~5次,取其胚为外植体以供接种用。
(三)培养基及温光条件
基本培养基为改良N6(N6培养基中KNO3的含量改为3 000 mg/L,(NH4)2SO4改为200 mg/L,其他成分同N6);胚培养的培养基:①改良N6+NAA 0.2 mg/L+10%椰乳;壮苗生根培养基:②改良N6+NAA 0.2 mg/L+10%香蕉汁+1%活性炭。
上述培养基均加蔗糖2%,琼脂0.7%,pH为5.8。培养温度为25~28 °C,光照时间为12 h/d,光照度为1 500~2 000 lx。
(四)铁皮石斛胚培养
将灭过菌的胚均匀撒播于培养基①上,一般7~10 d后萌发率为85%~95%,胚萌发后转瓶快繁。培养30 d后芽开始生长,不久形成小植株,大多数小植株无根,即可进行生根培养。
(五)生根与炼苗移栽
将无根苗转入生根培养基②中,根系发育好,苗粗壮。移栽前,先将石斛试管苗在室内开瓶炼苗8~10 d,以增强幼苗对环境的适应能力,并促使根系粗壮发达,然后取出小苗洗净根部培养基植于碎砖块、珍珠岩、碎木炭(4∶1∶1)并加适量园土的混合基质中,浇透水,放入防雨荫棚内(见图7-34)。定根前要控制水分,7 d内不浇水,只要保持叶面及基质湿润即可,以后随着植株生长逐渐增加淋水和曝光程度。
图7-34 铁皮石斛炼苗移栽
八、金线莲的组织培养技术
金线莲(Anoectochilus roxburghii,见图7-35)别名花叶开唇兰、金线风,为被子植物门、单子叶植物纲、微子目、兰科、开唇兰属多年生草本植物。金线莲生于海拔50~1 600 m的常绿阔叶林下或沟谷阴湿处,产于中国、日本、泰国、老挝、越南、印度、不丹、尼泊尔,孟加拉国也有分布。株高8~18 cm;根状茎匍匐,伸长,肉质,具节,节上生根;茎直立,肉质,圆柱形,具2~4枚叶;总状花序具2~6朵花,花白色或淡红色,不倒置(唇瓣位于上方),花瓣质地薄,近镰刀状,花期8~11月。以全草入药,具有清热凉血、解毒消肿、润肺止咳的功效,主要用于治疗咯血、咳嗽痰喘、小便涩痛、消渴、乳糜尿、小儿急惊风,对口疮、心脏病、毒蛇咬伤也有疗效。
(一)外植体选择
取其腋芽、顶芽作为外植体。
(二)无菌外植体的获得
将金线莲植株洗净后去掉根、叶,再用小刀把叶鞘削掉,整个过程不要伤及腋芽及顶芽。用棉花沾肥皂水擦洗植株后用纱布包起,移至超净工作台上。用75%的酒精表面灭菌15 s,用无菌水冲洗3次,然后置于10%的次氯酸钠溶液中消毒15 min,用无菌水冲洗4~5次,适当修剪,带1~2个腋芽的茎段为外植体以供接种用。
图7-35 金线莲
(三)培养条件及温光条件
基本培养基为MS;芽诱导培养基:①1/2MS+6-BA 5.0 mg/L+NAA1.0 mg/L;继代培养基:②MS+6-BA 3.0 mg/L+NAA 0.3 mg/L+KT 2.0 mg/L;生根培养基:③1/2MS+NAA 4.0 mg/L。
上述培养基均加蔗糖3%,琼脂0.5%,pH为6。培养温度为(23±2)°C,光照时间为12 h/d,光照度为800~1 200 lx。
(四)芽的诱导与增殖
将灭过菌的带腋芽的茎段接种到培养基①中,15 d后开始萌动,腋芽以丛生生长为主,顶芽以伸长生长为主。30 d后,将诱导出的芽切成带1~2个腋芽的茎段,接到培养基②中进行增殖培养。
(五)生根移栽
将得到的粗壮无根苗接种于③号培养基上,10 d后开始生根,根不从切口处而从靠近培养基的每个节上长出1~2条,呈肉质状。根比较短且不分支,其上有细密、乳白色的根毛,培养50 d左右,植株长至10 cm时可进行室外移栽。栽培基质采用腐殖土、椰糠、细沙(1∶1∶1)。移植前基质进行日晒消毒。空气相对湿度保持在70%~85%。
九、黄精的组织培养技术
黄精(Polygonatum sibiricum,见图7-36)又名鸡头黄精、黄鸡菜、笔管菜、爪子参、老虎姜、鸡爪参,为被子植物门、单子叶植物纲、百合目、百合科、黄精属多年生草本植物。黄精生于海拔800~2 800 m的林下、灌丛或山坡阴处,分布于黑龙江、吉林、辽宁、河北、山西、陕西、内蒙古、宁夏、甘肃(东部)、河南、山东、安徽(东部)、浙江(西北部),朝鲜、蒙古和俄罗斯西伯利亚东部地区也有分布。根状茎圆柱状,由于结节膨大,因此“节间”一头粗、一头细,在粗的一头有短分枝(中药志称这种根状茎所制成的药材为鸡头黄精),直径1~2 cm;茎高50~90 cm,或可达1 m以上,有时呈攀援状;叶轮生,每轮4~6枚,条状披针形,先端拳卷或弯曲成钩;花序通常具2~4朵花,呈伞形状,俯垂;浆果,黑色,具4~7枚种子。黄精的根茎可入药,具有补脾、润肺生津的作用。黄精是集药用、食用、观赏于一身的植物,市场需求量日益增加,具有良好的经济效益。
图7-36 黄精
(一)外植体的选择
黄精的带芽根茎可作为外植体。
(二)无菌外植体的获得
将黄精根茎从土中挖出,洗去泥土。用刀切取带芽根茎于洗洁精水溶液中浸泡5 min,然后用自来水冲洗干净;用75%酒精擦洗表面,再用自来水冲洗干净;在超净工作台上,用75%酒精消毒0.5 min,用无菌水冲洗,再用0.1%的HgCl2溶液消毒约8 min,无菌水冲洗4~5 次,用刀切去伤口坏死部分为外植体,以供接种用。
(三)培养条件及温光条件
基本培养基为MS;芽诱导培养基为①MS+6-BA 3.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L;继代培养基为②MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L+GA3 0.5 mg/L;生根培养基为③1/2MS+IBA 0.7 mg/L。
上述培养基均加蔗糖3%,琼脂0.5%,pH为5.8。培养温度为(20±2)°C,光照时间为12 h/d,光照度为2 000 lx。
(四)芽的诱导与增殖
将灭过菌的芽接种到培养基①中,45 d后,逐渐形成不定芽。将分化有不定芽的块茎切成直径0.5 cm大小接种于培养基②中进行增殖培养,约45 d后可继代1次,增殖倍数可达10倍。
(五)生根与炼苗移栽
将得到的粗壮无根苗(同带芽根茎)单个切下,接种于③号培养基上,45 d后根均形成,成苗率达80%~90%,并且根色白而粗。将已生根的黄精带芽根茎敞口炼苗3 d,选取根数在4条以上、平均根长1 cm以上的黄精根茎,用自来水冲去琼脂,栽种到基质(珍珠岩与蛭石2∶1混合)中,每隔7 d施用一次营养液,30 d后成活率达到85%以上。
十、丹参的组织培养技术
丹参(Salvia miltiorrhiza Bge.,见图7-37)又名紫丹参、赤参、血丹参、红丹参,为被子植物门、双子叶植物纲、唇形科、鼠尾草属多年生草本植物。丹参主产于四川、安徽、江苏等省,我国大部分省、自治区均有分布和栽培。株高30~100 cm;根细长,圆柱形,外皮朱红色;茎四棱形,上部分枝;叶对生,单数羽状复叶,小叶3~5片,顶端小叶片较侧生叶片大,小叶片卵圆形;轮伞花序顶生兼腋生,花唇形,蓝紫色,上唇直立,下唇较上唇短;小坚果长圆形,熟时暗棕色或黑色。丹参以干燥的根入药,为常用中药,具有活血化淤、消肿止痛、养血安神的功效,另外还有增强免疫力、保护肾脏等作用。近代医学临床用它来治疗冠心病、心绞痛等,疗效显著,市场前景非常广阔。
图7-37 丹参
(一)外植体选择
取其叶、带芽茎段作为外植体。
(二)无菌外植体的获得
将丹参健壮叶片或带芽茎段用自来水冲洗2 h,在超净工作台上用75%的酒精浸泡5 s,用无菌水洗1次,用0.1%的HgCl2 常规灭菌6 min,用无菌水冲洗5次。将灭菌好的叶片切成0.5cm×0.5 cm的小块,茎段切成0.5 cm的小段,以供接种用。
(三)培养条件及温光条件
基本培养基为MS;芽诱导培养基为①MS+6-BA 3.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L;继代培养基为②MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L;生根培养基为③MS+NAA 0.5 mg/L。
上述培养基均加蔗糖3%,琼脂0.5%,pH为5.8。培养温度为(23±2)°C,光照时间为12 h/d,光照度为2 000~3 000 lx。
(四)芽的诱导与增殖
将灭过菌的叶片或带腋芽的茎段接种到培养基①中,20 d后整个切段开始生成愈伤组织,30 d左右形成丛生芽,有些是直接受到激素诱导形成丛生芽。待芽体长到一定高度后,将其切断转接到培养基②中进行增殖培养。
(五)生根移栽
将得到的无根苗接种于③号培养基上,15 d后开始生根。丹参试管苗生根比较容易,约40 d,便可见苗底部生长出细长白色的根,为5~8条。
十一、白芨的组织培养技术
白芨(Bletilla striata,见图7-38)又名连及草、甘根、白给、箬兰、朱兰、紫兰、紫蕙、百笠,为被子植物门、单子叶植物纲、微子目、兰科、白芨属多年生草本植物。白芨原产中国,广布于长江流域各省,日本、缅甸北部也均有分布。株高18~60 cm;叶4~6枚,狭长圆形或披针形,先端渐尖,基部收狭成鞘并抱茎;花序具3~10朵花,常不分枝或极罕分枝,花大,紫红色或粉红色,也有变种白花白芨,花白色,园艺品种还有蓝、黄、粉红等色;种子极细小,似粉末状,无胚乳。白芨具有广泛的药用价值及园林价值,主要用于收敛止血,消肿生肌;花有多色,可盆栽室内观赏,也可点缀于较为荫蔽的花台、花境或庭院一角。
图7-38 白芨
(一)外植体选择
取其侧芽作为外植体。
(二)无菌外植体的获得
将白芨带侧芽茎段用洗衣粉溶液浸泡20 min,然后用自来水冲洗干净,在超净工作台上用75%的酒精浸泡10 s,用无菌水洗1次,用0.1%的HgCl2 常规灭菌8 min,用无菌水冲洗5次。将灭菌好的侧芽从茎上切下以供接种用。
(三)培养条件及温光条件
基本培养基为MS;芽诱导培养基为①MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L;继代培养基为②MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L;生根培养基为③1/2MS+NAA1.0mg/L。
上述培养基均加蔗糖3%,琼脂0.5%,pH为5.8。培养温度为(23±2)°C,光照时间为12 h/d,光照度为2 000~3 000 lx。
(四)芽的诱导与增殖
将灭过菌的侧芽接种到培养基①中,30 d后诱导出丛生芽,诱导率可达90%以上。当诱导丛生芽长到1~2 cm时,将其切分成单芽,接种到培养基②中进行增殖培养,15 d后在节间处出现一个个小突起,30 d后长成丛生芽,增殖系数可达5倍。
(五)生根与炼苗移栽
将无根白芨苗转接到③号培养基上,40 d后全部生根。当白芨组培苗在生根培养基上长有3条以上根时,将瓶苗置于室内炼苗5 d,再打开瓶盖继续炼苗2 d,然后将小苗从增养瓶中取出,洗净黏附在根部的培养基,假植到沙床中3个月,再移栽到大田,成活率达88%。
十二、山葵的组织培养技术
山葵(Wasabia japonica,见图7-39)别名山萮菜、瓦莎荜、泽山葵、溪山葵,为被子植物门、双子叶植物纲、十字花科、山嵛菜属多年生草本植物。山葵主要分布于中国和日本,是一种生长于海拔1 300~2 500 m高寒山区林荫下的珍稀辛香植物。株高20~50 cm;须根系;叶丛生,圆心形,叶缘有波状锯齿;地下茎肥呈圆锥状,淡绿色,有辛辣味,研磨后味更浓烈;总状花序顶生或腋生,花瓣白色;长角果;种子绿色,形同萝卜种子。山葵是一种经济价值很高的蔬菜兼药用植物,全株可入药,具有强烈的香辛、辣味,是日本吃生鱼片、海鲜类的高级调味品,被人们誉为“绿色黄金”。山葵根茎可以制成山葵酱等佐料,叶柄可制成别有风味的腌酱菜,叶子可以用来煮汤、油炸或清炒,不但口感好,还具有杀菌、预防肿瘤等多种药理作用,其成分及功能一直备受人们关注。由于其适宜生长的条件很特殊,所以价格昂贵。
图7-39 山葵
(一)外植体选择
取其胚轴、真叶柄作为外植体。
(二)无菌外植体的获得
将山葵胚轴、真叶柄小心取下,用自来水冲洗1 h,在超净工作台上用75%的酒精浸泡3 s,用无菌水洗1次,用0.1%的HgCl2常规灭菌5 min,然后用无菌水冲洗5次,再用无菌滤纸吸干材料表面的水分,以供接种用。
(三)培养条件及温光条件
基本培养基为MS;芽诱导培养基为①MS+6-BA 1.0 mg/L+2,4-D 2.0 mg/L;继代培养基为②MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 2.0 mg/L;生根培养基为③1/2MS+NAA 1.0 mg/L。
上述培养基均加蔗糖3%,琼脂0.5%,pH为6。培养温度为(20±1)°C,光照时间为12 h/d,光照度为1 800~2 000 lx。
(四)芽的诱导与增殖
将灭过菌的胚轴或真叶柄接种到培养基①中,4 d后,材料出现膨大,随后膨大明显并胀裂表皮,接着从表皮的内层细胞长出浅黄色愈伤组织。25 d后愈伤组织完全形成。将愈伤组织接种到培养基②中进行增殖培养,30 d后从愈伤组织中长出小芽。
(五)生根与炼苗移栽
将无根山葵苗转接到③号培养基上,25 d后开始生根。当组培苗在生根培养基上长有3条以上根时,将瓶苗置于室内炼苗7 d,再打开瓶盖继续炼苗2 d,然后将小苗从培养瓶中取出,洗净黏附在根部的培养基,假植到苗床中。栽培基质用复合肥和硼砂与土拌匀即可移栽。
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