Page 195 - 《广西植物》2024年第7期
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7 期 陈东亮等: 药用植物穿心莲离体培养技术及其应用研究进展 1 3 9 5
芽数可达 28. 6 个ꎬ叶 源 愈 伤 组 织 的 芽 再 生 率 为 系的再生植株与母体相比未产生任何基因型变
75.3%ꎬ茎源愈伤组织的芽再生率为 63.4%ꎮ 在生 异ꎬ再生植株叶片和茎器官中穿心莲内酯含量均
根培养阶段ꎬ普遍认为在 MS 或 1 / 2MS 培养基上 高 于 母 体ꎮ Purkayastha 等 ( 2008 )、 Dandin 和
 ̄1  ̄1 Murthy(2012)、Bansi 和 Rout(2013) 同样以带腋芽
分别单独添加 0.5 mgL IBA 和 0.5 mgL NAA
组培苗生根效果较好(表 1)ꎮ 的茎段和叶片为外植体ꎬ建立了穿心莲高效离体
1.1.4 培养条件 在植物组织培养过程中ꎬ培养室 快繁技术体系ꎬ但均未对再生植株的遗传稳定性
的光照、湿度、温度等培养条件均是诱导植物器官 及药 用 成 分 含 量 进 行 评 价ꎮ Kadapatti 和 Murthy
发生的重要因素ꎬ都会在一定程度上影响外植体 (2021)以穿心莲属 Andrographis alata 的带腋芽茎
的分化与生长ꎮ 光照是植物组织培养中重要的培 段为外植体ꎬ建立了其高效离体快繁技术体系ꎬ并
养条件之一ꎮ 姬璇等(2017) 研究表明ꎬ穿心莲种 利用随机扩增多态性 DNA 标记(RAPD) 和简单重
子在有光照的条件下萌发率高于黑暗条件下ꎬ黑 复序列( simple sequence repeatꎬSSR) 标记对再生
暗条件下萌发的穿心莲幼苗呈黄白色ꎬ茎秆细弱ꎬ 苗的遗传稳定性进行了分析ꎬ结果表明该体系的
叶子黄白ꎻ光照条件下植株呈绿色ꎬ茎秆粗壮ꎬ叶 再生植株与母体相比未产生任何基因型变异ꎻ并
子鲜绿ꎮ 穿心莲组培苗常用的培养温度为(25 ± 且ꎬ同时 采 用 高 效 液 相 色 谱 法 ( high performance
2) ℃ ꎬ光照强度为 2 000 ~ 2 500 lxꎬ光周期为 12 h liquid chromatographyꎬHPLC)检测了再生植株中新
光 / 12 h 暗或 16 h 光 / 8 h 暗ꎮ 穿心莲内酯的含量ꎬ结果表明再生植株的新穿心
1.1.5 炼苗移栽 将一直在恒温、高湿、低光等特 莲内酯含量与母体植株相当ꎮ
殊环境下生长的试管苗移栽到外界自然条件下ꎬ 1.3 育种应用
需要经过一个逐步锻炼和适应的过程ꎮ Bansi 和 穿心莲种质资源多样性贫乏ꎬ新品种选育严
Rout(2013)研究表明ꎬ将生根的穿心莲组培苗移 重滞后( 陈东亮等ꎬ2020)ꎮ 基于植物组织培养技
植在泥土、沙子和干牛粪 1 ∶ 1 ∶ 1( w / V) 的混合基 术的倍性育种可以为穿心莲品质改良和种质创新
质中ꎬ经温室进行驯化后成活率可达 60%ꎬ移栽于 提供新途径ꎮ 在穿心莲多倍体诱导方面ꎬ闫斌等
大田均能正常生长ꎮ 而 Dandin 和 Murthy( 2012) (2016)以穿心莲刚萌发的成熟胚为诱导材料ꎬ采
研究表明ꎬ首先将生根的穿心莲组培苗移植到含 用秋水仙碱为诱导剂进行诱导处理ꎬ初步建立了
有无菌土壤和蛭石 1 ∶ 1( w / V) 混合的花盆中ꎬ在 穿心莲同源四倍体的诱导与鉴定方法ꎬ并获得了 4
温度(25±2) ℃ ꎬ 光周期 16 h 光 / 8 h 暗ꎬ相对湿度 株穿心莲的同源四倍体无菌苗ꎬ认为 0.075%的秋
 ̄2  ̄1 水仙碱诱导 24 h 效果 最 佳ꎬ其 四 倍 体 诱 导 率 为
80%和 50 μmolm s 的光强条件下炼苗 2 周ꎻ
然后将其置于荫蔽环境下ꎬ驯化生长 2 周ꎻ最后将 3.3%ꎬ该研究为后续穿心莲的多倍体培育和种质
其置于野外自然环境下生长ꎬ成活率可达 95%ꎮ 创新研究奠定了基础ꎮ 佘晓环等(2022) 用 0.05%
Purkayastha 等(2008) 研究认为ꎬ将穿心莲组培苗 的秋水仙素浸种 48 hꎬ穿心莲种子诱导成活率达
移栽到土壤、蛭石和蚯蚓堆肥(1 ∶ 1 ∶ 1) 混合的花 89%ꎬ整个诱导试验获得 8 株四倍体植株ꎮ 在单倍
盆中ꎬ2 周后成活率可达 92%ꎬ植株生长健壮ꎮ 闫 体诱导方面ꎬ姬璇(2018)以穿心莲花药为外植体ꎬ
斌等(2016)研究表明ꎬ长有 6 片真叶的穿心莲组 建立了穿心莲花药离体培养技术体系ꎬ成功获得
培苗在河沙与蛭石 1 ∶ 1 混合的基质中生长状况 了穿心莲单倍体胚性愈伤组织ꎬ该研究开创了穿
良好ꎬ存活率达 86.7%ꎮ 心莲单倍体育种的先河ꎬ为纯合二倍体的诱导奠
1.2 组织离体再生体系的评价 定了基础ꎮ
目前ꎬ在药用植物穿心莲上已建立了从外植 1.4 愈伤组织培养生产穿心莲内酯
体组织 到 完 整 植 株 的 组 织 离 体 再 生 技 术 体 系ꎮ 穿心莲愈伤组织中穿心莲内酯等活性成分含
Dandin 和 Murthy(2012) 早在 2012 年就以带腋芽 量极低ꎮ 植物激素 NAA、2ꎬ4 ̄D、TDZ、6 ̄BA 及 KT
的茎段为外植体ꎬ建立了穿心莲高效的离体再生 等单独或以一定比例搭配使用均可诱导穿心莲愈
技术 体 系ꎬ 并 利 用 随 机 扩 增 多 态 性 DNA 标 记 伤组织积累穿心莲内酯( Vidyalakshmi & Ananthiꎬ
(random amplified polymorphic DNAꎬRAPD)对再生 2013ꎻJindal et al.ꎬ 2016)ꎮ Jindal 等(2016)以穿心
苗的遗传稳定性进行了分析ꎬ分析结果表明该体 莲叶片为外植体ꎬ 建立了穿心莲愈伤组织培养体