藥用植物桔梗組培快繁技術(shù)研究

鄒建文，饒紅欣，彭信海，羅先權(quán)，陳 靈

（湖南省森林植物園，湖南 長(zhǎng)沙 410116）

藥用植物桔梗組培快繁技術(shù)研究

鄒建文，饒紅欣，彭信海，羅先權(quán)，陳 靈

（湖南省森林植物園，湖南 長(zhǎng)沙 410116）

為有效保護(hù)藥用植物桔梗的種質(zhì)資源，以桔梗種子消毒后萌發(fā)的無菌苗為外植體，進(jìn)行組培快繁技術(shù)研究。結(jié)果表明：接種誘導(dǎo)培養(yǎng)基以 MS＋BA1.0 mg·L-1＋I(xiàn)BA0.2 mg·L-1最佳，誘導(dǎo)率為 83.8%；繼代培養(yǎng)基以WPM＋ZT1.0 mg·L-1＋NAA0.1 mg·L-1最佳，增殖系數(shù)為 8.82；生根培養(yǎng)基以 WPM＋I(xiàn)BA0.5 mg·L-1為最佳，生根率達(dá) 100%，平均生根條數(shù) 5.21；試管苗煉苗后移栽到水苔 : 黃心土＝1 : 2 的基質(zhì)上，移栽成活率可達(dá) 98.21%。

桔梗；組培；快繁；藥用植物

桔梗（Platycodon grandiflorum），桔?？平酃僦参?，別名也叫包袱花、鈴當(dāng)花，系多年生草本，株高 30～100 cm，全株具白色乳汁，根長(zhǎng)圓錐形，肥大肉質(zhì)，外皮黃褐或灰褐色，生于山坡草地、林緣等環(huán)境中，略耐半陰［1-5］。桔梗是一種藥、食、賞多用的植物，以根入藥。其味苦、辛，性平，具有宣肺、利咽、祛痰、排膿等功能，現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，桔梗還具有抗炎、解熱、鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛、降血糖、降血脂、降膽固醇、抑制胃酸分泌及抗胃潰瘍等作用［6-9］。近些年來，桔梗藥材的需求量不斷擴(kuò)大，然而桔梗主要來源于野生資源，由于對(duì)野生資源的掠奪式采挖，再加上只采不育，使野生資源面臨枯竭，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要。開展桔梗組培快繁技術(shù)研究，對(duì)桔梗種質(zhì)資源的保存和野生資源的保護(hù)及滿足中藥材的需求等有著重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為北京南無科貿(mào)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的桔梗種子。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 消毒與接種 選取成熟飽滿的種子備用。經(jīng)自來水反復(fù)清洗種子 30 min 后，用 0.2% HgCl2消毒 15 min，再分別用 1% 氯化鈣和無菌水浸洗3 次，每次 5 min。經(jīng)消毒的種子，在超凈工作臺(tái)上，用消毒濾紙吸干表面水分后，接種于以 MS 為基本培養(yǎng)基，附加不同濃度 BA、IBA 激素的誘導(dǎo)培養(yǎng)基上，50 天時(shí)統(tǒng)計(jì)種子萌發(fā)及芽誘導(dǎo)情況。

1.2.2 繼代培養(yǎng)基的篩選 以 MS、WPM 為基本培養(yǎng)基，附加不同濃度的 BA、ZT、IBA、NAA 激素進(jìn)行繼代培養(yǎng)基的篩選。試驗(yàn) 8 個(gè)處理，每個(gè)處理 50 株，3 次重復(fù)，25 天時(shí)記錄芽的增殖情況，分析數(shù)據(jù)得出增殖系數(shù)，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行單因素試驗(yàn)方差分析，新復(fù)極差檢驗(yàn)。

1.2.3 生根培養(yǎng)基的篩選 以 MS、WPM 為基本培養(yǎng)基，附加不同濃度的 IBA 激素進(jìn)行生根培養(yǎng)基的篩選。試驗(yàn) 6 個(gè)處理，每個(gè)處理 80 株，3 次重復(fù)，25 天時(shí)記錄生根情況，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行單因素試驗(yàn)方差分析，新復(fù)極差檢驗(yàn)。

1.2.4 移栽 生根后的試管苗煉苗 2—4 天，待其適應(yīng)自然環(huán)境后，洗凈根部培養(yǎng)基，移栽至塑料大棚, 移栽后注意通風(fēng)保濕，遮蔭及預(yù)防病蟲害。以黃心土、水苔、糠殼灰、泥炭按比例混合為不同組合進(jìn)行移栽基質(zhì)的篩選。試驗(yàn) 5 個(gè)處理，每個(gè)處理 100 株，3 次重復(fù)，45 天時(shí)記錄移栽成活情況，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行單因素試驗(yàn)方差分析，新復(fù)極差檢驗(yàn)。

1.2.5 培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件 培養(yǎng)基瓊脂含量 0.7%，蔗糖 3.0%，PH 值 5.8。試管苗培養(yǎng)條件：培養(yǎng)溫度24～28 ℃，光照強(qiáng)度 2 000～3 000 Lx，每天光照時(shí)數(shù) 14 h。試管苗移栽后培養(yǎng)條件：大棚內(nèi)溫度控制在 15～30 ℃，空氣相對(duì)濕度控制在 80%～95%，基質(zhì)保持濕潤(rùn)不積水，每周噴一次除菌劑，注意通風(fēng)和適時(shí)遮蔭。

2 結(jié)果與分析

2.1 無菌培養(yǎng)系的建立

接種到培養(yǎng)基上的種子在 15 天左右開始萌動(dòng)。之后有大小不同的愈傷組織出現(xiàn)，在其上面有許多綠色的顆粒狀小芽點(diǎn)，這些小芽點(diǎn)分化為叢生芽（見圖 1）。

圖1 芽的誘導(dǎo)Fig.1 Bud induction

表1 桔梗種子初接種培養(yǎng)基的篩選Tab.1 Medium selection for initial inoculation induction of Platycodon grandiflorum seeds

從表 1 可見，種子萌發(fā)率在 30.5%～83.8%之間，1～4 號(hào)培養(yǎng)基均能成功誘導(dǎo)叢生芽，除4號(hào)培養(yǎng)基外，1～3 號(hào)培養(yǎng)基叢生芽生長(zhǎng)旺盛，其中3號(hào)培養(yǎng)基 MS＋BA1.0 mg·L-1＋I(xiàn)BA0.2 mg·L-1種子萌發(fā)率最高為 83.8%，并且長(zhǎng)勢(shì)最好，是最佳誘導(dǎo)培養(yǎng)基。

2.2 繼代培養(yǎng)基的篩選

當(dāng)新芽長(zhǎng)至 1.5 cm 左右時(shí)，切取新芽轉(zhuǎn)移到不同繼代培養(yǎng)基上，對(duì)繼代培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，結(jié)果見表 2、表 3。

對(duì)所有參試?yán)^代培養(yǎng)基單因素方差分析的結(jié)果表明，不同培養(yǎng)基配方對(duì)繼代增殖系數(shù)有極顯著影響。其中 8、12 號(hào)培養(yǎng)基的增殖系數(shù)極顯著低于其它參試培養(yǎng)基，生長(zhǎng)勢(shì)一般或差，首先予以淘汰；5、7、9、11 號(hào)培養(yǎng)基增殖系數(shù)較高，在 3.54～5.62 之間，生長(zhǎng)勢(shì)較好，但葉色偏黃，連續(xù)繼代時(shí)長(zhǎng)勢(shì)明顯變?nèi)酰贿m合作為繼代培養(yǎng)基。參試培養(yǎng)基中，6、10 號(hào)培養(yǎng)基增殖系數(shù)極顯著高于其他培養(yǎng)基，其中 6 號(hào)培養(yǎng)基 WPM＋ZT1.0 mg·L-1＋NAA0.1 mg·L-1，增殖系數(shù)高達(dá) 8.82，生長(zhǎng)整齊，葉色綠，試管苗生長(zhǎng)旺盛（見圖 2），是最佳繼代培養(yǎng)基。

圖2 繼代培養(yǎng)Fig.2 Subculture

表2 桔梗繼代培養(yǎng)基篩選方差分析Tab.2 Variance analysis of the medium selection for subculture of Platycodon grandiflorum

表3 桔梗繼代培養(yǎng)基的篩選Tab.3 Medium selection for subculture of Platycodon grandiflorum

2.3 生根培養(yǎng)基的篩選

當(dāng)芽培養(yǎng)增殖到一定數(shù)量時(shí)，將株高 3 cm 左右的桔梗叢生芽切成單株后進(jìn)行生根培養(yǎng)，結(jié)果見表 4、表 5。

對(duì)所有參試生根培養(yǎng)基進(jìn)行單因素方差分析，結(jié)果表明：不同培養(yǎng)基配方對(duì)生根率有顯著影響，而對(duì)生根數(shù)有極顯著影響。從表 5 可看出，所有參試培養(yǎng)基均誘導(dǎo)出了根，其中 14、15號(hào)培養(yǎng)基誘導(dǎo)率分別為 100% 和 97.75%，極顯著高于其它參試培養(yǎng)基；并且 14、15 號(hào)培養(yǎng)基中試管苗根系發(fā)達(dá)，生根數(shù)分別為 5.21 和 4.55，其中 14 號(hào)培養(yǎng)基生根數(shù)極顯著高于其它參試培養(yǎng)基（見圖3），并且生根時(shí)間短僅 10 天，生長(zhǎng)勢(shì)旺盛。根據(jù)以上情況，確定 14 號(hào) WPM+IBA0.5 mgL-1為最佳生根培養(yǎng)基。

表4 桔梗生根培養(yǎng)基篩選方差分析Tab.4 Variance analysis of the medium selection for root induction of Platycodon grandiflorum

表5 桔梗生根培養(yǎng)基的篩選Tab.5 Medium selection for root induction of Platycodon grandiflorum

2.4 移栽

生根試管苗煉苗 2—4 天后移栽至不同基質(zhì)，結(jié)果見表 6、表 7。

對(duì)所有參試移栽基質(zhì)進(jìn)行單因素方差分析的結(jié)果表明，不同移栽基質(zhì)對(duì)試管苗移栽成活率有極顯著影響。1 號(hào)、2 號(hào)移栽基質(zhì)中桔梗試管苗移栽成活率極顯著高于其他參試基質(zhì)，其中使用 1 號(hào)水苔 : 黃土（1 : 2）基質(zhì)的移栽成活率達(dá)98.21% 為最佳移栽基質(zhì)（見圖 4）。

圖3 生根培養(yǎng)Fig.3 Root induction

圖4 移栽Fig.4 Transplant

表6 桔梗試管苗移栽基質(zhì)篩選方差分析Tab.6 Variance analysis of the transplanting medium selection of Platycodon grandiflorum

表7 桔梗試管苗移栽基質(zhì)的篩選Tab.7 Transplanting medium selection of Platycodon grandiflorum

3 結(jié)論與討論

（1）桔梗是大宗中藥材，市場(chǎng)需要量大，為此，有很多學(xué)者進(jìn)行了桔梗組織培養(yǎng)和快速繁殖研究［10-19］，其研究所采用的均為以 MS 為基本培養(yǎng)基的配方組合。本文除了以 MS 為基本培養(yǎng)基，還探討了以 WPM 為基本培養(yǎng)基的配方組合試驗(yàn)，研究出了一整套全新的成熟的桔梗組培快繁的技術(shù)方法，既可進(jìn)行大規(guī)模的工廠化育苗，也可為桔梗的生理研究提供依據(jù)和參考。

（2）培養(yǎng)基的篩選是一個(gè)綜合評(píng)定篩選的過程。最佳繼代培養(yǎng)基不但要求有較高的增殖率，而且還要結(jié)合試管苗葉色、形態(tài)、生長(zhǎng)勢(shì)等情況［18,19］進(jìn)行評(píng)判篩選；最佳生根培養(yǎng)基不但要求生根率高，而且還要綜合考慮根系質(zhì)量，生根時(shí)間，以及試管苗的葉色、形態(tài)、生長(zhǎng)勢(shì)等進(jìn)行評(píng)判篩選。本文通過綜合評(píng)定篩選認(rèn)為，桔梗繼代增殖以 WPM＋ZT1.0 mg·L-1+ NAA0.1 mg·L-1，生根培養(yǎng)以 WPM＋I(xiàn)BA0.5 mg·L-1為最佳。

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Study on tissue culture and rapid propagation of medicinal plant Platycodon grandiflorum

ZOU Jianwen，RAO Hongxin，PENG Xinhai，LUO Xianquan，CHEN Ling
（Hunan Forest Botanic Garden，Changsha 410116，China）

Using germinated sterile plantlets as explants，tissue culture of medicinal plant Platycodon grandiflorum were carried out.The result showed that MS＋BA1.0 mg·L-1＋I(xiàn)BA0.2 mg·L-1was optimum for shoot induction with shoot induction rate 83.8%，and WPM＋ZT1.0 mg·L-1＋NAA0.1 mg·L-1with proliferation coefficient 8.82 was optimum for subculture.When shoot were cultured on WPM＋I(xiàn)BA0.5 mg·L-1，root induction rate could get at 100% and average number of roots were 5.21.Transferred to pot mixture containing sphagna/yellow subsoil（1 : 2）after hardening，and the survival rate of plantlets could reached to 98.21%.

Platycodon grandiflorum；tissue culture；rapid propagation；medicinal plant

S 567.23；Q 945.5

A

1003-5710（2017）05-0070 -04

10.3969 / j.issn. 1003-5710.2017.05.015

2017-07-16

湖南省林業(yè)科技計(jì)劃項(xiàng)目（XLK201720）；湖南省林下經(jīng)濟(jì)專項(xiàng)項(xiàng)目（LXJ2016206）；湖南省優(yōu)良林木快繁工程技術(shù)研究中心項(xiàng)目（NK201410）

鄒建文（1968-），男，湖南省隆回縣人，副研究員，研究方向：林下經(jīng)濟(jì)及藥用植物研究

饒紅欣，研究員；E-mail：zwyrhx@163.com

（文字編校：龔玉子）