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1、第45卷第6期复旦学报(自然科学版)Vol.45No.62006年12月JournalofFudanUniversity(NaturalScience)Dec.2006文章编号:042727104(2006)0620702206两种红豆杉植物的愈伤组织培养及褐化抑制李丽,张湮帆,何康,樊正球,王祥荣(复旦大学环境科学与工程系,上海200433)摘要:在DPS系统均匀设计的基础上,对曼地亚红豆杉(Taxusmedia)和南方红豆杉(Taxuschinensisvar.mairei)的茎和叶进行愈伤组织培养,并探讨愈伤组织褐化的抑制.结果表明:两种植
2、物茎形成愈伤组织能力均强于叶;同一种红豆杉植物愈伤组织诱导率与其直径存在一元线性回归关系;B5培养基添加0.3mg/L62BA和2.9mg/LNAA(曼地亚红豆杉)、0.1mg/L62BA和1.7mg/LNAA(南方红豆杉)为最适合愈伤组织诱导和生长的培养基;南方红豆杉茎和叶产生愈伤组织平均时间分别少于曼地亚红豆杉茎和叶,其茎和叶愈伤组织平均直径显著大于曼地亚红豆杉;培养基添加0.01~0.2mg/L抗坏血酸(Vc)能较为有效抑制愈伤组织褐化.关键词:曼地亚红豆杉;南方红豆杉;组织培养;愈伤组织;褐化中图分类号:Q946文献标识码:A[1]红豆杉
3、属植物含能治疗多种癌症的紫杉醇(paclitaxe)及其类似物,近年来受到广泛重视.紫杉醇全球需求量很大,然而各种红豆杉野生资源极为匮乏,已成为紫杉醇药源开发瓶颈.南方红豆杉(Taxuschinensisvar.mairei)又名美丽红豆杉,为国家Ⅰ级保护植物,主要产于我国长江流域、南岭山脉地区及台[2]湾省等地.曼地亚红豆杉(T.media)是母本为东北红豆杉父本为欧洲红豆杉的天然杂交种,目前在北美洲和欧洲有野生和人工种植分布.这两种红豆杉都含有紫杉醇.近年来,国内外学者对南方红豆杉开展的研究主要集中在扦插繁殖和悬浮细胞培养等方面,对愈伤组[3
4、-7]织培养及褐化控制研究不深.曼地亚红豆杉的组织培养研究更是不足,国外一些公开发表的论文很少[8]涉及愈伤组织褐化控制,国内对其研究则刚刚起步,近几年才有一些初步探讨性成果公开发表.本文通过均匀实验设计,对曼地亚红豆杉和南方红豆杉愈伤组织诱导的重点环节特别是褐化抑制进行了探讨和比较,为进一步利用组培快繁和悬浮培养生产紫杉醇类物质提供理论依据.1材料和方法1.1材料与试剂供试植物材料品种分别为4年生曼地亚红豆杉(产自四川省)和2年生南方红豆杉(产自浙江省),于6月份取其茎叶进行实验;B5为基础培养基,购自美国Sigma2Aldrich公司;植物生
5、长素NAA(naphthaleneaceticacid,萘乙酸)和细胞分裂素62BA(62苄基氨基嘌呤),购自美国PhytechnologyLaboratories公司.1.2实验方法1.2.1均匀实验设计为对62BA和NAA进行多组浓度搭配以寻求最佳实验效果,同时合理减少实验次数,利用DPS数据[9]处理系统进行实验方案均匀设计.62BA浓度取0.1~1.9mg/L,NAA浓度取0.5~3.2mg/L,均分10级.经DPS软件运算得出均匀设计结果(见表1).1.2.2愈伤组织诱导和培养剪取两种红豆杉植物嫩茎,流水冲洗30min后加入少量洗洁精摇
6、动洗涤10min;流水冲洗10min.无收稿日期:2006204218基金项目:“十五”’211工程”重点建设项目(生物多样性与区域生态安全)作者简介:李丽(1981—),女,硕士研究生;联系人王祥荣教授,博士生导师.第6期李丽等:两种红豆杉植物的愈伤组织培养及褐化抑制703菌条件下,将茎叶用w(乙醇)=75%浸泡30s,无菌水洗涤3次;置于w(氯化汞)=0.1%溶液中摇动浸泡10min,无菌水洗涤5次.愈伤组织诱导培养基:B5+蔗糖20g/L+植物凝胶表1基于DPS统计软件建立的均匀设计实验方案2.9g/L+各浓度NAA和62BA,pH5.9~
7、5.95.121℃高温Tab.1ExperimentuniformdesignbasedonDPSρ/mg·L-1高压灭菌20min后冷却凝固.吸去茎叶上水分,将茎和叶培养基切成1cm小段,接种于不同培养基,每培养基接种5~6个62BANAA外植体Ⅰ0.91.1.将接种好的培养基于25℃暗培养.每日记录外植Ⅱ0.11.7体发育情况,统计初愈时间(初始愈伤组织产生时间);40dⅢ1.52.0后统计愈伤组织块数,计算愈伤组织诱导率(产生愈伤组Ⅳ1.92.6Ⅴ1.70.8织外植体数/接种外植体总数);记录愈伤组织颜色;初愈Ⅵ0.72.320d后测量愈伤
8、组织平均直径(愈伤组织对角长度最大值Ⅶ0.32.9和最小值的平均值);观察并记录褐化程度.Ⅷ0.50.5Ⅸ1.13.21.2.3愈伤组织