A 铁皮石斛种质资源与组培工厂化生产研究
铁皮石斛组织培养技术研究进展
Re s e a r c h Pr o g r e s s o n Ti s s u e Cu l t ur e o f De nd r o b i z Ⅱ 丑o f t T c i na l e
铁皮石 斛( D e n d r o b i u m c a n d i d m Wa l 1 . e x L i n d) 属
多 的是 外 植 体 的 选 择 、 培养基组 成 、 p H值 、 温 度 和 光照等 。
兰 科石 斛属 多年 生 附生 草本植 物 , 具 有 极 高 的 观 赏价 值 、 药 用 价 值 和 经 济 价 值 。铁 皮 石 斛 种 子
姜 艳, 李泽生 , 耿 秀英 , 高 燕, 姚 春, 李 薇 莎
( 云 南省 德 宏 热 带 农 业 科 学研 究 所 , 云南 瑞丽 6 7 8 6 0 0 )
摘要 : 简述铁 皮石 斛 组 织培 养技 术研 究进展 , 针 对 当前 石斛 产 业发 展 的 需 求 , 提 出组培 技 术 需要 深入 解 决 的 问题 , 为石斛 产 业的 有序 发展提 供 借鉴 和依 据 。 关键词 : 铁 皮石 斛 ; 组 织培养 ; 研 究进展
一
2O 一
热 带 农 址 科 技 2 0 1 5 , 3 8 ( 1 )
T  ̄ o F i e a t A , t c “ c t “ t 4 c S c i e n c e & T e c h n o l o  ̄ , y
◎
铁 皮石 斛 组 织 培 养技 术研 究进 展
铁皮石斛组培快繁技术的研究分析
铁皮石斛组培快繁技术的研究分析摘要:铁皮石斛的种子极为细小、无胚乳,自然条件下需要与某些真菌共生才能萌发,因此自然繁殖率很低,不易获得实生苗;而传统的分株、杆插等方式的繁殖率极低,加上人为的过度采挖和破坏生境,其资源已濒临灭绝,被国家列为重点保护的药用植物之一。
文章基于此,对铁皮石斛组培快繁技术进行综述性分析。
关键词:铁皮石斛;组培快繁;技术研究植物组织培养技术是20世纪初,以植物生理学为基础发展起来的一门新兴技术。
植物组织培养是指在离体条件下利用人工培养基对植物器官、组织、细胞、原生质体等进行培养,使之生长、繁殖或长出完整植株的技术和方法。
目前,植物组织培养技术己经在科学研究以及实际生产上得到非常广泛的应用。
该技术不仅具有缩短育种年限、加快繁殖过程,改良品质,节省空间,减少劳力,并可全年进行生产,不受季节、气候等自然条件限制等特点,而且组培苗的体积不大,方便运输和资源交流。
在促进农林业现代化方面展现出了巨大的经济、社会和生态效益,被认为是一项很有潜力的高新技术。
铁皮石斛种子细如粉尘,一个果实内所含种子达100万粒之多,由于缺乏胚乳,种子需与真菌共生才能正常萌发,自然条件下萌发率非常低。
因此,虽然分布广,但生活环境狭窄,产量还不能满足目前药用需求,利用组织培养技术繁殖试管苗是解决铁皮石斛种苗的有效途径。
铁皮石斛的组织培养中有几个关键的时期:原球茎的诱导、原球茎的继代增殖、壮苗的培育。
根据这几个重要的时期及其组织培养的外界条件,我国研究人员在铁皮石斛组培快繁技术方面的研究取得了一定的进展。
在20世纪70年代谭文澄等就进行铁皮石斛组织培养研究并获得完整植株;何静波等尝试通过种胚培养繁殖铁皮石斛;左春芳等于1985年开始研究铁皮石斛的组织培养,并取得进展。
1外植体的选择在植物组织培养中,外植体的选择是十分关键的因素,不同的取材部位和时期,培养的结果也不一样。
目前,诱导铁皮石斛原球茎采用的外植体主要有种子种子、无菌苗幼苗茎段、根尖、不定芽、幼叶,及人工种子等。
野生铁皮石斛优良品种选育与设施高效栽培技术研究(1)
野生铁皮石斛优良品种选育与设施高效栽培技术研究一、项目概况,国内外同类研究情况(包括技术水平);铁皮石斛(Dendrobium officinale)是中国传统名贵珍稀中药材。
随着国内外对其需求量的不断攀升,野生种质资源的濒临枯竭,人工栽植方兴未艾。
截至目前,浙江省铁皮石斛种植面积已经超过500公顷,产值过7亿元。
然而,铁皮石斛的人工栽植以商品种为主,野生铁皮石斛作为中药材,其有效成分含量(多糖、生物碱)显著高于商品种,所以开发野生铁皮石斛新类型、研究其设施高效栽培技术对于扩大铁皮石斛种植面积,提升铁皮石斛药材“道地性”,提高铁皮石斛产量都具有十分重要的意义。
铁皮石斛在我国有着广泛的分布,具体见表1(冯杰等,2011)。
但是不同地区的铁皮石斛由于长期环境适应的关系,其药用成分含量存在较大的差异,通过物理、化学手段分析其有效成分含量,评价其药用价值,是对野生铁皮石斛资源保护性开发、推广应用的前提。
然而目前这方面的工作刚刚展开,野生铁皮石斛的资源利用还未走入正轨。
据统计,目前国内种植的铁皮石斛多为人工选育种,栽培技术已经比较成熟。
通过设施栽培,在市场上占据了重要的份额。
但是野生铁皮石斛的资源搜集、开发仍然较少,只有极少数企业愿意投入人力财力进行该领域的研究。
斯金平(2009)等研究指出,野生铁皮石斛虽然药用价值更高,但是在种子繁殖、质量控制等方面尚有诸多问题亟待解决,野生种高效设施栽培技术方面也有改进的地方,否则野生铁皮石斛难以迅速推广应用。
表1 铁皮石斛在我国的主要分布地区。
省份地名云南广南、文山、麻栗坡、西畴、石屏、屏边、临沧、普洱、勐海等广西西林、宜山、隆林、天峨、永福、东兰、钟山、平乐、南丹等浙江临安、天台、仙居、富阳、江山、金华、鄞县贵州三都、独山、兴义、梵净山、荔波等四川汉源、甘洛、金阳江西井冈山、庐山广东乳源、平远河南信阳、商城福建宁化安徽大别山目前我国铁皮石斛产业存在的主要问题1.1 原料市场参差不齐由于有着巨大的利益空间,铁皮石斛在我国广大南方山区有大面积的种植,然而生产主体以小农户居多,种源混乱、管理粗放等原因导致了产品质量良莠难辨,甚至出现以次充好、以假乱真等现象,严重损害了该产业的良性发展。
铁皮石斛组培苗工厂化生产技术关键问题探讨
理过程中 , 各 阶段 的培 养基 选 择 、 培 养 室 温 光 管 理、 污染控制 、 出 瓶 苗 炼 苗 技 术 是 影 响铁 皮 石 斛 种 苗 生 产 收 益 的 几 个 关 键 因 素 。 笔 者 在 本 所 石 斛 种 苗 生产技 术 的基 础上 , 对 铁 皮 石 斛 种 苗 工 厂 化 生 产 过 程 中 的关 键 问题 进 行 分 析 和 总结 , 报 道 如下 。
能促进种子 萌发 , 缩 短 萌 发 时 间[ 4 1 。 在 种 胚 萌 发 产
生大量的原球茎后 , 即可转入增殖培养阶段 。 在增 殖 培 养 过 程 中 , 宜 采 用 添 加 有 马铃 薯 和 香
目前 , 用 于 铁 皮 石 斛 组 织 培 养 的 外 植 体 主要 有 种子 、 原球 茎 、 幼 苗茎段等 , 其 中 以 种 子 作 为 外 植 体 在 铁 皮 石 斛
Ab s t r a c t : As a v a l u a b l e me d i c i n a l p l a n t , t h e r e i s g r e a t d e ma n d o f De n d r o h i u m o f f i c i n a l e i n t h e ma r k e t . Ho we v e r , h o w t o s o l v e t h e
南 种植 面 积 已达 到 1 3 3 8 h m , 遍及全省2 4个 县 市
。
1 培 养 基 选 择
目前 , 用 于 石 斛 组 织 培 养 的培 养 基 类 型 主要 有 N 6、 B 5、 M S ( 1 / 2 MS、 3 / 4 MS ) 等, 其 中 MS 培 养 基 在 工
铁皮石斛种质资源及繁殖技术的研究进展
铁皮石斛种质资源及繁殖技术的研究进展饶宝蓉;陈泳和;刘忠辉【摘要】对铁皮石斛种质资源遗传多样性、育种现状、扦插育苗技术、组织培养育苗技术、种苗移栽等方面的研究进展进行综述,并分析铁皮石斛繁育技术存在的问题,探讨今后的研究方向.【期刊名称】《福建农业科技》【年(卷),期】2016(000)005【总页数】4页(P79-82)【关键词】铁皮石斛;繁殖;种质资源;组培【作者】饶宝蓉;陈泳和;刘忠辉【作者单位】福建省南平市农业科学研究所 354200;福建省南平市农业科学研究所 354200;福建省南平市农业科学研究所 354200【正文语种】中文铁皮石斛属兰科石斛属多年生草本植物,主要分布于我国的浙江、云南、广东、广西、福建、湖南等地区[1]。
在我国,铁皮石斛主要被用作中药材和保健食品,其具有提高机体免疫力、抗肿瘤活性[2]及降血糖作用[3]。
野生铁皮石斛自然繁育能力低,加上过度开挖和环境破坏,野生资源已经濒临灭绝,现已被国家列为重点保护的野生珍贵药材品种。
为规模化栽培铁皮石斛和保护野生资源,专家学者们开展铁皮石斛种质资源保护研究及人工繁育技术研究。
本文综述了近年来铁皮石斛种质资源遗传多样性及人工繁育技术研究进展,分析铁皮石斛育苗存在的问题,并提出铁皮石斛育苗的研究方向,以期为铁皮石斛繁殖工作提供参考。
徐程等[4]研究发现不同地域品种的铁皮石斛农艺性状和药用成分的多糖含量存在差异。
浙江农林大学联合2家公司收集铁皮石斛种质资源300余份,并开展遗传多样性、营养成分差异性评价和农艺性状研究,结果表明:铁皮石斛种质资源遗传多样性丰富,并发现一批理化特征特性优良的种质,为选育新品种提供基础[5]。
金琰琰等[6]对安徽野生铁皮石斛资源分布与生态环境进行调查。
近年来,随着生物技术的发展,利用DNA分子标记技术研究铁皮石斛的遗传多样性成为热点之一。
赵瑞强[7]研究表明,SCoT和SSR标记对铁皮石斛遗传多样性、亲缘关系分析有一定的可靠性,为铁皮石斛品种的选育、引种和推广提供了可靠的理论依据。
铁皮石斛种质资源利用与产业发展
铁皮石斛种质资源利用与产业发展摘要:铁皮石斛(Dendrobium officinale)是兰科石斛属的多年生草本植物,野生品种濒临灭绝,经济价值极高。
本文综述了铁皮石斛种质资源利用与产业发展等问题。
关键词:铁皮石斛;种质资源;生长发育;栽培;产业铁皮石斛是兰科石斛属的多年生草本植物,观赏性强,也是名贵中药材,有生津养胃、滋阴清热等功效。
其自然条件下萌发困难,经济价值又高,导致开发过度。
加上环境日趋恶劣,野生铁皮石斛几近灭绝。
因此铁皮石斛被列为国家重点保护植物。
随着科技的提高,人工繁殖技术配合相应的栽培管理,使铁皮石斛的种质资源日趋丰富,产量与品质大幅提高,诞生了很多前景可观的产业。
1种质资源1.1铁皮石斛的分布与鉴定评价铁皮石斛在我国分布广泛,主要包括浙江、云南、安徽和贵州等地[1]。
浙江农林大学联合公司收集其种质资源300余份,经多项指标研究分析得出铁皮石斛种质资源遗传多样性丰富,有理化特征特性优良的种质,为选育新品种提供基础[2]。
而且在不同的环境条件下,铁皮石斛的形态、细胞学、理化性质、分子生物学等都会有一定的差异。
鉴定时,要从不同的方向来进行。
如形态学的鉴定指标可以是茎长、茎粗、花瓣长等,或采用性状及显微鉴别方法鉴别其根、茎、叶的特征。
诸燕[3]采用化学分析得出不同种质铁皮石斛多糖质量分数有显著差异。
或运用SSR等分子标记方法都能进行铁皮石斛种质的鉴定。
1.2铁皮石斛种质资源的创新种质资源的创新,能增加种质资源的遗传多样性,获得优异种质,对保护与开发更高产优质的品种有重要意义。
戴亚峰等[4]利用人工授粉与组织扩繁技术,选育出药材品质好、产量高、适应性强的“徽斛1号”。
2铁皮石斛的生长发育环境与栽培引种铁皮石斛独特的生长发育特点,其在自然条件下存在的数量很少。
为了保护与开发铁皮石斛资源,探究其最佳生长条件是首要任务。
铁皮石斛作为兰科植物,光合能力弱,光照的需求少。
唐丽等[5]通过室内模拟正交试验,对铁皮石斛进行多方法、多指标的测量,得出空气湿度是影响ETRmax等的重要因子,温度是影响株高的主要因子。
铁皮石斛工厂化生产技术研究
铁皮石斛工厂化生产技术研究铁皮石斛工厂化生产技术研究铁皮石斛(Dendrobium officinale Kimura et Migo)是一种兰科石斛属多年生附生草本植物,主要生长于高海拔的山地较阴湿的岩石上,自古以来就由于被认为具有增强人体免疫力和抗衰老的功能,而被认为是一味珍贵的中草药。
本论文的试验从铁皮石斛原球茎入手,进行PLB 离体条件培养优化,从PLB增殖的优化到多糖含量的测量,然后用改进后的最佳增殖培养基进行铁皮石斛工厂化育苗生根壮苗的培养、优化,探究了不同LED光源对组培苗生长的影响,再到大田移栽中最适宜的栽培基质。
最后,本文尝试建立铁皮石斛原球茎多糖工厂化生产模式,并对该模式进行了效益分析。
1、铁皮石斛原球茎离体培养条件的优化通过铁皮石斛原球茎进行PLB的离体培养优化。
(1)铁皮石斛原球茎添加2.0 mg/L的6-BA时,增殖的效果也显著。
最佳的原球茎增殖的配方为1/2MS+1.0mg/L 6-BA+100g/L土豆泥。
改良MS中KNO3, KH2PO4比例分别为0.5和1倍时,原球茎的增长系数最高。
(2)添加茉莉酸甲脂对铁皮石斛原球茎增殖的效果不明显。
(3)有机添加物组合增殖系数较高的有:1/2MS (KNO3, KH2PO4:0.5和1)+50g/L土豆、1/2MS (KNO3, KH2PO4:0.5和1)+50g/L椰子+100/L土豆、1/2MS (KNO3, KH2PO4:0.5和1)+50g/L番茄汁+100/L土豆1/2MS1/2MS (KNO3,KH2PO4:0.5和1)+50g/L香蕉泥+100/L椰子。
综合工厂化的经济效益来看,在增殖效果相当的情况下,只添加50g/L的土豆是最经济实惠且增殖系数又较高的。
2、在添加不同激素和有机添加物时原球茎多糖含量的比较在添加不同配比的激素和有机添加物条件下,测量并比较原球茎的多糖含量发现,不同激素加添加物组合对原球茎的多糖含量有一定影响:(1)在MS基本培养基中有添加物的处理中,多糖含量比没有添加物的含量高,这是由于有机添加物中有丰富的内含成分,如糖类、可溶性蛋白物、纤维成分、脂肪、碳水化合物和生长调节剂等;(2)通过试验比较看出,添加有机天然物有助于原球茎积累多糖含量,但不同有机物组合对多糖积累总量的影响不大。
特色中药材野生铁皮石斛品种选育与工厂化组培快繁生产技术研究项目申报书范本
特色中药材野生铁皮石斛品种选育及工厂化组培快繁生产技术研究项目申报书目录第一章课题申请理由 (3)第一节课题立项背景 (3)第二节课题立项的意义 (5)第三节课题立项的必要性 (6)第二章课题总体目标、主要内容和考核指标 (8)第一节课题总体目标 (8)第二节课题主要开发内容 (8)第三节研究解决的技术关键问题及创新点 (12)第四节课题考核指标 (12)第三章课题工作基础与条件 (14)第一节课题承担单位 (14)第二节课题合作单位 (15)第三节课题组人员情况 (16)第四节课题科技成果 (17)第五节课题现有条件 (18)第六节课题欠缺条件的解决措施 (19)第四章课题知识产权分析 (21)第一节公司拥有知识产权状况 (21)第二节公司及合作单位拥有本课题相关知识产权状况 (21)第三节其他知识产权状况 (22)第五章课题经费预算 (23)第一节课题投资估算 (23)第二节课题总投资 (23)第三节课题资金筹措 (27)第六章课题的组织实施 (28)第一节课题的组织管理措施 (28)第二节课题实施地点及规模 (29)第三节课题实施进度及阶段目标 (29)第四节节能、环保、安全等措施 (29)第七章课题经济、社会、环境效益分析 (32)第一节经济效益分析 (32)第二节社会效益分析 (34)第三节环境效益分析 (34)第八章课题风险分析与对策 (36)第一节课题技术风险分析 (36)第二节课题市场风险分析 (36)第三节课题自然风险分析 (38)第九章其它需要说明的事项 (40)第一章课题申请理由第一节课题立项背景石斛,别名吊兰花,扁草,小黄草等,为兰科第二大属草本植物,全球计有1500种,我国分布76种,其中药用51种,除个别种外,皆属附生兰类。
从全球来看,石斛主要分布在北纬15°31′至南纬25°12′之间的热带、亚热带原始森林及相类似的温暖湿润的地区,常附生于苔藓植物的石灰岩石上或树上。
铁皮石斛 组织培养 栽培 试验 实验
铁皮石斛茎段组织培养与栽培摘要: 为试验铁皮石斛茎段组织培养与栽培,以铁皮石斛茎段为外植体,结合铁皮石斛的生物学特性,综述铁皮石斛组织培养与栽培的过程技术。
观察研究基本培养基、天然附加物和植物生长调节剂对铁皮石斛生长的影响。
验证和探究铁皮石斛茎段组织培养技术并对铁皮石斛的组织培养与栽培管理技术进行了思考与展望。
关键词: 铁皮石斛; 组织培养; 茎段; 移栽; 驯化0.引言铁皮石斛( Dendrobium officinale Kimura et Migo) 是兰科(Orchidaceae)石斛属(Dendrobium Sw.)多年生草本植物,又名黑节草,俗称铁皮枫斗,分布于云南、安徽、贵州、浙江、江西、广东和广西等地,是我国传统名贵珍稀中药材,其有效成分主要为石斛多糖、石斛碱、氨基酸等,其中石斛多糖的含量高达21.7%,能显著提高机体免疫功能,具有养胃出津、补肾益力、滋阴清热、耐缺氧、抗疲劳、抗肿瘤等功效。
现代药理学研究发现,石斛还具有抗衰老和扩张血管的作用。
铁皮石斛喜荫凉、湿润的环境,常附在高海拔悬崖峭壁或林内树干和岩石缝隙中。
由于其药用价值高、生长条件特殊和分布受局限,且经长期人为采挖,野生资源濒临灭绝。
铁皮石斛是2005版《中华人民共和国药典》收载的3种石斛属植物之一,为石斛之极品,它因表皮呈铁绿色而得名。
铁皮石斛蒴果成熟时易开裂,且种子粒径小,自然繁殖率低,是一种珍稀的药用植物和和名贵的室内观赏植物.。
铁皮石斛自然繁殖力极低, 常规繁殖又较困难, 且多年来对铁皮石斛的采集量远大于其生长量, 野生铁皮石斛自然繁殖已濒临绝迹。
由于药用价值高,人为的过度开采与生态破坏,野生铁皮石斛已濒临灭绝,1987年国务院将其列为国家重点保护植物。
1 材料与方法1. 1 试验材料野生云南铁皮石斛,取材于浙江农林大学组培实验室,取其茎段作为外植体进行组织培养。
1. 2 试验方法1. 2. 1 外植体消毒取铁皮石斛的茎,去除多余叶片后用解剖刀将茎切成含 3 ~ 4 个节点的茎段,保留节点。
A 铁皮石斛组培繁殖及其内生真菌的研究
石斛属植物约有四分之一可供观赏,称为石斛兰(D.orchids),以花艳丽而著 称,石斛株型美观,茎干奇特,花多而密,花型优美,能给人以超凡脱俗的艺术 感受,多用于盆栽观赏,可用于居室内装饰,摆放在阳台,窗台,或用吊盆悬挂 客室,书房,凌空泼洒,别具一格。吊载或树载多见于公园,植物园,温室和各 类休闲游览区,其模拟石斛兰原生种的野生状态,形成独特的热带附生植物景观, 具有极佳的观赏效果。石斛兰具有秉承刚强,祥和可亲的气质,因此被誉为“成
功之花”。
今年来,石斛作为观赏植物发展迅速,同时它也是良好的杂交亲本,在国际 花卉市场上占有重要的位置,已形成独立产业。当今世界上许多国家都广泛栽培, 尤以东南亚最盛,其中以泰国产量最大。石斛兰在荷兰的总销售额已达320万美 元,其中大部分直接销售给法国,德国,美国和意大利的批发商。东南亚国家出 口石斛的主要品种为“蓬皮杜夫人”和“索尼娅”,前者每支价格为0.41~0.65美元, 后者每支价格为0。38~0.57美元。在亚洲,日本是石斛兰最大的进口国,1993 年市场销售230万盆,销售额为2800万美元(王意成,2007)。 1.2石斛属植物的药用价值 我国石斛植物中近40种可作药用,主要有环草石斛(D.coddigesis)、马鞭石 斛(D.fimbriatum)、铁皮石斛(D.officinale)、黄草石斛(D.chrysantum)和金钗 石斛(D.nobile)等。 现代医学研究表明:石斛含有多种人体所需的微量元素、必需氨基酸、维生 素、多糖、生物碱等,具有滋阴清热、生津益胃、止咳润肺之功效,其主要成分
2.1.2.1培养基的选择
选择合适的培养基是组织培养最关键的一步,不同的培养途径、不同的培养 阶段和目的,所对应的培养基也不同。 曾宋君等发现N6培养基对石斛胚的萌发和生长最好(1 996),而以茎尖作为 培养材料,N6培养基诱导愈伤组织能力明显不如MS。Devi J等利用 D.moschatum的茎尖在5种培养基上诱导形成拟原球茎,结果以Nitch培养基的 效果最好(高培元等,2002)。高培元等在金钗石斛芽的诱导过程中发现MS培养基 对侧芽诱导率最高,B5次之,KC最低(2002)。 2.1.2.2激素与添加物 植物激素对植物细胞分裂、诱导器官形成和次生产物的合成都有重要作用。 廖福琴等在石斛兰芽增殖培养过程中发现,NAA浓度保持不变,当6.BA浓度 为4.0mg・L以时,芽增殖倍数为最高,增殖7~l 2倍;当6-BA浓度增至5.0 mg・L以 时,芽增殖倍数下降,可见较高浓度的6-BA对芽的分化有抑制作用(廖福琴 等,2003)。赵天榜等在1/2N6培养基中加入0~O.5mg・Lq的NAA,对石斛种胚苗
铁皮石斛的快速组培实验分析----农研铁石斛种植
农研铁皮石斛种植铁皮石斛的快速组培实验分析铁皮石斛(Dendrobium Nobil)是兰科石斛属多年生附生兰,但目前由于专业性培育斛的整体水品不是很高,关键的生产环节技术薄弱,造成石斛繁殖系数偏低,工业化生产效率不高,许多名贵品种短缺,品质较低,且市场售价较高。
因此建立和完善石斛组培快繁技术是解决这一问题的重要途径。
本试验以石斛花后假鳞茎带节茎段为外植体诱导丛生芽,研究以丛生芽途径建立植株再生体系。
主要围绕外植体灭菌、腋芽诱导、丛生芽增殖、壮苗生根、炼苗移栽等几方面进行,集中研究不同灭菌方法、不同基本培养基类型、不同激素配比和浓度、不同添加物、不同碳源等多个方面问题。
试验中的培养基方案均采用正交设计,数据采用SPSS软件分析。
通过试验,获得如下主要结果:1、以石斛开花后假鳞茎带节茎段为外植体,最佳的灭菌方法是Ⅱ处理组,即假鳞茎带节茎段→自来水冲洗→洗衣粉上清液浸泡10min并用软刷刷去表面污垢→自来水冲洗30min→置于超静工作台上70%酒精浸泡20s→无菌水冲洗4次→0.1%HgCl_2浸泡15min→无菌水冲洗8次→取出吸干水分并除去包叶→接种,成活率达80%。
2、影响石斛假鳞茎带节茎段诱导腋芽的主要因素是基本培养基、细胞分裂素BA和天然添加物,其次是NAA。
丛生芽诱导最适宜的培养基配方为1/2 MS+BA1.5 mg/L+NAA 1.0 mg/L+椰汁150.0mL/L+食糖30.0 g/L+琼脂7.0 g/L,pH5.4,诱导达94.47%。
3、影响石斛丛生芽增殖的主要因素是:(1)基本培养基,以1/2MS最佳;(2)细胞分裂素BA,以1.0mg/L最佳;KT以0.5 mg/L最佳;(3)生长素NAA,以1.0mg/L最佳。
其次,试验中发现添加物、培养基pH值、接入茎段长度、丛植密度对丛芽增殖有显著影响。
丛生芽增殖的最适宜的培养基配方是1/2MS+BA1.0mg/L+NAA1.5mg/L+KT0.5mg/L+食糖30.0g/L+琼脂 6.0g/L+椰汁150.0mL/L,pH5.4。
铁皮石斛组织培养研究进展
民营科技2018年第3期生态农林铁皮石斛组织培养研究进展曾铭(福建农林大学林学院,福建福州350000)铁皮石斛是属于兰科石斛属的一种多年生草本植物,它又被人们称作黑节草、铁皮兰。
早在1000多年前的《道藏》中更是被誉为“中华九大仙草”之首,主要分布于福建、浙江、湖南等地[1]。
铁皮石斛有着丰富的药用价值和超高的经济价值,它可以滋阴补益,抗疲劳抗氧化[2,3],延缓人体衰老;可以降血糖、降血压、抗肿瘤[4],增强特异性或非特异性免疫[5]。
因此,有着广泛药理作用的铁皮石斛一直被认为是珍贵的中药材,但是由于铁皮石斛的种子较小并且无种胚,需要和特定的真菌与其共生才能促进萌发[6],故在天然状态下其繁殖率一直较低,并且生长缓慢,加上人为过度开采,野生铁皮石斛更是少之又少。
组织培养技术是实现植物的快速繁殖,人工栽培的最快技术手段,从20世纪70年代开始,我国已经展开了对铁皮石斛快繁技术的研究。
本文对近几年来的铁皮石斛组织培养的研究,包括外植体的选择,培养基和激素配置以及组培常见问题等情况做出综述。
1外植体的选择铁皮石斛的外植体来源十分广泛,种子、叶片、茎段、根、腋芽等都可以作为组织培养材料。
较为常见的铁皮石斛快繁技术是使用灭菌的成熟种子与幼嫩茎段作为外植体[7],其中使用种子所需要经历的过程有种子→愈伤组织→原球茎→再生植株,而以茎为外植体只需要经过茎段→愈伤组织→丛芽→再生植株,故使用茎段作为外植体诱导成苗的速度要比种子萌发成苗的速度快[8],以茎段建立的繁育体系其平均增殖系数小,苗木生长不一;而以种子为外植体建立的繁育体系苗木生长整齐,增殖系数大[9]。
从生产角度上看,以茎段建立的繁育体系成苗期段,处于短期代数的苗可以用于生根;而以种子萌发繁育,则可以在一段时间之内获得大量的成苗。
从无菌体系的建立的角度上看,饶宝蓉等[10]研究表明,茎段外植体明显输于种子外植体,其中种子外植体的污染率仅为8%~13%,而茎段外植体的污染率为48%~62%,是前者的大约5~6倍。
铁皮石斛种子在“组织培养技术”实验拓展中的应用
( S c h i m a s u p e r b a ) 等植 株 树 干上 , 带 来 经 济 效 益 的 同 时, 解决 了铁皮石斛野生资源 匮乏 的难题 。 目前 , 铁 皮 石斛种苗的产业化采 用 “ 种 子非共 生性萌 发” 的方 法 , 依据的原理是其 单个蒴 果 中种子 数量极 多 、 体积小 且 无胚乳 , 在无菌的培养基及人工培养条 件下 , 种子 萌发
×m i c h பைடு நூலகம் u x i i ) 、 杉木 ( C u n n i n g h a m i a l a n c e o l a t a ) 和 木 荷
铁皮石斛采 自人 工种 植 的苗 圃, 系 自然结 实 的蒴 果 。铁皮石斛果实 呈纺 锤形 , 成 熟 时果皮 由绿 转浅 黄 色, 长约 2 . 4 c m, 重不足 1 g ( 表1 ) 。采用“ 差减法与粘 取计数法 ” 相结合 E 3 J 的方法对 蒴果 内种子进 行科 学计 数, 结果见表 1 。
为此 , 选取 蒴果 中 的种子 作 为 外植 体 是 可 取 的 。 这完全有别于其他有胚乳种子 的播种发芽 。
2 外 植 体 的 消 毒
多 。这些将 在一 定 程 度上 挫 伤 学生 对 该 实验 的积极
性, 同时难 以实 现教学 目标 , 导致学生对植 物组织培养 技术 的感性认识 缺失 。
教学 。结果表 明: 采用铁皮石斛种子进行组织培养实验 , 操作简单 、 安全 , 效果好 , 可有效避免因消毒不 当带来 的污染 问题 , 尤其适 合南方地 区的中学开展该专题教学 的拓展设计 。 关键词 铁皮石斛 种子 植物组织培养 中学生物学教学
铁 皮石 斛( D e n d r o b i u m o f i f c i n a l e ) , 是 兰科石斛属 多 年生 附生草本植物 , 亦是一种传统的 中药 材 , 全株可供 药用 , 具 有抗肿 瘤、 抗 衰 老 和 提 高 人 体 免 疫 力 等 功
铁皮石斛组织培养工厂化生产中污染的降低及防控
农业工程技术(温室园艺)铁皮石斛组织培养工厂化生产中污染的降低及防控 张 慧(烟台市园林建设养护中心,山东烟台 264000)DOI : 10.16815/ki.11-5436/s.2019.19.002摘要:组培污染是影响植物组织培养的一个重要因素,预防和控制污染是铁皮石斛组织培养苗工厂化生产中的重要环节。
本文主要分析了铁皮石斛组培快繁过程中产生污染的原因、菌源类型以及污染的防控措施,探讨如何通过降低污染率达到降低铁皮石斛组培苗成本,提高效益的目的。
高达10%。
在市场竞争中,降低成本是提高经济效益的基础,因此,如何降低铁皮石斛组培污染率是实验室操作及工厂化生产中不可忽视的技术环节。
组培污染是指在组织培养过程中,由于微生物的侵染,培养基和培养材料滋生杂菌,使培养材料不能正常生长和发育的现象,从而导致培养失败,甚至会导致某些稀有品种断种,严重危害组培成活率。
目前,铁皮石斛组织培养技术(图1)日趋完善,组培苗的工厂化生产在中国发展迅猛,但组培过程中的污染现象依然是制约其发展的一个重要因素,污染率增加会导致组培成本提高,尤其是工厂化生产中,污染一旦出现,很容易产生大面积蔓延,造成较大的经济损失,在现已完成的项目中,朱顶红、红掌等因组培苗污染导致的经济损失图1 铁皮石斛的组织培养铁皮石斛组培污染的类型及原因一般性污染◆真菌污染真菌污染(图2)主要表现为培养基或培养材料表面出现菌丝,继而很快形成黄、白、黑、绿等不同颜色的菌斑,大多为圆形、团状分布。
铁皮石斛组培中出现黑色霉菌污染的情况较多。
通过对接种室空气中真菌的分离和鉴定发现曲霉(Aspergillu )、毛霉(Mucor )、青霉(Penicillum )、木霉(Trichoderma )、根霉(Rhizopus )图2真菌污染等为主要污染真菌。
造成真菌污染的原因大多是因为接种室(培养室)的空气污染:一是接种室的空气本身未做好消毒;二是操作时,扬起了真菌孢子,致使接种空间污染,打开瓶盖时真菌孢子落入瓶内。
铁皮石斛组织培养研究
北京农业职业学院学报Journal of Beijing Vocational College of Agriculture 第32卷 第1期2018年1月Vol.32 No.1Jan. 2018铁皮石斛组织培养研究陈兰芬,汤久杨,马 喆(北京农业职业学院,北京 102442)【摘 要】为了解决铁皮石斛种苗稀缺的现状,提高种苗繁殖率,以铁皮石斛种子(成熟率80%~90%)、带芽茎段、叶片3种材料作为外植体,进行组织培养研究。
结果表明:铁皮石斛最适宜外植体材料是种子,最适宜的类原球茎诱导培养基为1/2MS,最适宜的类原球茎增殖培养基为MS + KT 1.5 mg/L + NAA 0.5 mg/L + CM 100 mL/L +活性炭0.3 g/L,最适宜类原球茎分化培养基为MS + KT 1.5 mg/L + NAA 0.5 mg/L + 100 mL/L 苹果汁,最适宜生根培养基为MS + IBA 1.5 mg/L。
【关键词】铁皮石斛;类原球茎;增殖;分化;生根【中图分类号】S 603 【文献标识码】A 【文章编号】1671-7252(2018)01-0024-07【基金项目】北京农业职业学院技术开发与示范推广基金(XY-YF-13-38)【收稿日期】2017-06-26【作者简介】陈兰芬(1981— ),女,北京人,北京农业职业学院实验实训中心副主任、高级实验师,硕士。
研究方向:园艺植物组织培养。
铁皮石斛(Dendrobium candidum )为兰科(Orehidaeeae)石斛属(Dendrobium )多年生草本植物。
铁皮石斛药用价值极高,但其生长缓慢、自身繁殖能力很低,传统的分株繁殖大大制约了铁皮石斛产业的发展。
随着生物技术研究的发展,用组织培养技术进行铁皮石斛的繁殖,可以大大提高繁殖系数,短期内生产出大量的种苗,对解决目前石斛种苗稀缺的现状,实现药用石斛资源的可持续发展利用,具有重要意义。
铁皮石斛组织培养
铁皮石斛组织培养铁皮石斛组织培养研究进展组织培养摘要:近年来,对铁皮石斛的需求日趋增加,而野生资源难以满足市场需求,组织培养技术使大规模人工栽培成为可能。
从种子萌发、原球茎分化、生根与壮苗、原球茎增殖等方面阐述了近年来关于铁皮石斛组织培养技术的研究概况,并展望了发展前景。
铁皮石斛为兰科石斛属植物,是传统名贵中药材。
《神农本草经》列为上品,具有益胃生津、滋阴清热、止咳润肺的功效。
现代药理研究表明,石斛还具有抗肿瘤、抗衰老、增强人体免疫力和扩张血管的作用。
由于石斛自然繁殖力低,种子需与真菌共生才能萌发,加上长期采挖,使得野生铁皮石斛资源日渐枯竭,成为濒危植物,被列为国家重点保护的野生药材品种。
为了满足市场的需求,国内许多科研人员进行了铁皮石斛组织培养技术的研究。
1 种子萌发1.1 胚龄不同种龄的种子萌发率不一样。
叶秀嶙等取铁皮石斛2~ 6 个月种龄的种子进行组织培养发现,种龄愈长,萌发率愈高。
2 个月种龄的种子接入改良N6培养基中,萌发率仅为6 % ; 3 个月种龄的种子接入改良叹培养基中,培养2 周后开始萌发,萌发率为87 % ; 4 一6 个月种龄的种子接入培养基中,只要培养一周即可萌发,萌发率为95 %。
曾宋君等将铁皮石斛种子接入改良N6培养基中进行组织培养,亦得到相似的结论,幼胚胚龄在60d 以下时,萌发率极低,随着胚龄的增长,其萌发期逐渐缩短,萌发率逐渐升高,成苗率也逐渐升高,但到达一定的胚龄后,差异并不明显。
1.2 基本培养基铁皮石斛种子在N6,改良N6,MS , 1 / 2 MS , SH 、KS 、VW 、KundsonC , 1 / 2N6,White等培养基上均可萌发。
赵天榜等比较风、MS 等14 种培养基对铁皮石斛种胚成苗率的影响,除残外,所有的基本培养基均优于其减半培养基,其中以N6最好,SH 、Kn 、MS 次之,l /2MS 、1 / 2 Vw 最差。
曾宋君等田将铁皮石斛种子在SH 、改良N6、MS 、KS 、VW 、KundsonC 培养基中培养,得出最适培养基为改良N6或自制PT 培养基。
铁皮石斛组培苗工厂化生产技术关键问题探讨
铁皮石斛组培苗工厂化生产技术关键问题探讨冯耀文;李泽生;耿秀英;李桂琳;白燕冰【摘要】以铁皮石斛组织培养研究和组培苗生产为基础,对铁皮石斛组培苗工厂化生产过程中的关键问题进行总结和探讨。
%As a valuable medicinal plant, there is great demand of Dendrobium officinale in the market. However, how to solve the main problems in factory seedlings production becomes the most important issue.【期刊名称】《热带农业科技》【年(卷),期】2013(000)003【总页数】3页(P30-32)【关键词】铁皮石斛;组织培养;种苗生产【作者】冯耀文;李泽生;耿秀英;李桂琳;白燕冰【作者单位】云南省德宏热带农业科学研究所,云南瑞丽678600;云南省德宏热带农业科学研究所,云南瑞丽678600;云南省德宏热带农业科学研究所,云南瑞丽678600;云南省德宏热带农业科学研究所,云南瑞丽678600;云南省德宏热带农业科学研究所,云南瑞丽678600【正文语种】中文【中图分类】S682.31铁皮石斛(Dendrobium officinale)为兰科石斛属多年生草本植物,具有益胃生津、滋阴清热、润肺明目等功效[1],是《中华人民共和国药典》收录的5种石斛属植物之一[2],主要分布于云南、广西、广东、贵州等南方省区。
铁皮石斛药用价值较高,但由于生态破坏和过度开采,野生资源已遭到严重破坏。
近年来,大面积推广人工栽培铁皮石斛,云南种植面积已达到1338 hm2,遍及全省24个县市[3]。
随着种植面积扩大,铁皮石斛种苗需求量大大增加。
云南省德宏热带农业科学研究所从1999年开始从事药用石斛种苗快繁和人工栽培研究,由农业部批准立项的“药用植物研发中心”于2009年竣工完成,现可年生产石斛优良种苗300~500多万株,为滇西南地区铁皮石斛种植提供了大量的优质种苗,促进了铁皮石斛产业化的发展。
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浙江大学博士学位论文第一章铁皮石斛种质资源与组培工厂化研究进展3.3铁皮石斛组培工艺革新
通过离体培养再生植株的植物有几千种,而真正形成组培产业的却不多。
其主要原因在于培养程序过于繁琐,成本高,不易向产业化发展”“。
铁皮石斛再生植株最快要4个月成苗,组培企业最常用的从种子开始培养则需要至少300天才能出瓶,期间继代至少4次,经过种子萌发培养基、原球茎扩增培养基、原球茎分化培养基、壮苗培养基等,长时问继代又造成污染的增加,因而造成成=牟=居高不下,由此又引发种植成本的提高,这些对开展大面积人工栽培是不利的。
反观马铃薯种薯和非洲菊,它们从接种到移栽仅需25和35天,培养基简单,因此容易形成产业。
因此,需要我们通开发组培新工艺,提高培养效率,降低成本。
4研究的主要内容
针对上述研究目的,我们主要通过以下儿个方面开展研究
4.1不同地域铁皮石斛生物学特征及有效成分含量分析
4.2不同地域铁皮石斛DNA指纹分析
4.3铁皮石斛多倍体及辐射诱变研究
4.4铁皮石斛组培新工艺研究
4.5异噻唑啉酮在铁皮石斛组培过程中的细菌防治
通过上述内容的研究,形成铁皮石斛种苗“从源到头”完整途径。
图1.1铁皮石斛(黄绿色花瓣)图1.2铁皮石斛(粉红色花瓣)
8
FJ铁皮石斛0.09
(江西上
饶)
铁皮石斛O.2
(福建武
夷山)
铁皮石斛0.4
(云南组
培苗)
铁皮石斛0.45
(浙江富
阳)
铁皮石斛O.08
(浙江雁
荡山)
铁皮石斛O.2l
(福建、
湖南)
O093O.0471.981.86
0.0510.0291761.02
O.0860.0471.821.72
O.012O.0071.7lO.24
O.1110.0621.792.22
O.127O.0671.92.54
从A260,A280值看出,均在1.84一1.98之间,属质量较好范围。
2.2电泳结果及分析
uBc.834和uBc-846扩增产物电泳图见图3.1和3.2。
浙江大学博士学位论文第三章8种不同地域铁皮石斛DNA指纹图谱及DNA2c值分析
图3.1引物l】Bc一834对8个居群铁皮石斛及5种石斛扩增产物的电泳图
Fig3.1G明。
皿icDN^fingerprintof8v8rietiesofD.officinalealId5other
speciesOfDendrobiⅧbyISSRpri№rIJBc-834.
引物uBc-834扩增8个居群和5种石斛的电泳图谱表明,8个居群的铁皮石斛除Gx分别在分子量大小为300bp以及600bp左右有一明显条带,而样本sH、Ls、Jc、xJ和Hs的扩增模式与铁皮石斛类明显不同,样本Ls,Jc在700bp附近、样本XJ在400bp附近各有一明亮的条带,而铁皮石斛均无此条带。
但值得注意的是,样本Jc、xJ在300bp也各有一条带,与铁皮石斛相当。
Hs在600bp有一条带.与铁皮石斛相当。
图3.2引物uBc_840对8个居群铁皮石斛扩增产物的电泳图
Fig.3.2GenomicDNAfingerprintof8v盯ietiesofD.offici弛lebyIssRpriⅢer
IJBc_8如.
浙江大学博士学位论文第三章8种不同地域铁皮石斛DNA指纹图谱及DNA2c值分析
亡==>
匕==>
图3.3引物岫c_846对8个居群铁皮石斛及5种石斛扩增产物的电泳圈
of丑删蒯e皿d5oth盯sDeciesofDendrobi衄Fig.3.3Gen叫ic删Afingerprintof8v盯ieties
byISSRprimr明C-846.
引物uBc.846扩增8个居群和5种石斛的电泳图谱(图3.3)表明,8个居群的铁皮石斛在分子量大小为20¨300bp之间以及300一oobp之间各有一条清晰明亮的条带,且两条条带的明亮程度相当。
样本sH、Ls、Jc、xJ和Hs与铁皮石斛的差异十分明显。
样本Jc在这两处也有扩增条带.但两条带的明亮程度相差极大.较大的片段浓度较高。
样本xJ虽然缺少这两条带,但在相邻位置也有条带。
而样本Hs、sH、Ls与铁皮类差异较大,Hs在400bp,sH在700bp左右有一条十分明亮的条带,但在这两个位置处没有条带或条带不明显。
样本Ls在这两个位置处没有条带。
从这两条引物的扩增模式可以知道,引物uBc-834、uBc.846在铁皮石斛种内具有一定的保守性,种问的差异十分明显。
对于这些居群(产地)的铁皮石斛.可以采用这两条引物与其他种石斛加以区分。
种内也有一定差别,除2条共有条带外,表现为400bp以上扩增条带的多少和位置的差异。
对于样本HN,其花瓣颜色为浅紫红色,但本实验结果表明,其多态性条带(uBc-834、uBc-846扩增产物)与其余7个居群的差异较小,并具有明显的共有条带,而与其余5个非铁皮石斛差异较大。
因此有理由认为,HN样本确为铁皮石斛。
为了达到区分不同居群,应该提供更多的多态性位点。
在所有引物中,多态性最高的引物是uBC.855,其应用于8个铁皮石斛居群的扩增产物的电泳结果见图3.4。
分析电泳结果可知,uBc-855有更多的扩增条带及多态性位点,可以应用于种内水平分析居群的遗传多样性。
uBc一834、uBc一840、uBc.846、uBc.855等4条引物扩增铁皮石斛8个居群的产物电泳条带采用BandscⅫ软件进行条带的统计,统计得到所有位点的二元数据,有条带的记录为I,无条
浙江大学博士学位论文第三章8种不同地域铁皮石斛DNA指纹图谱及DNA2c值分析
带记录为0,选择可以辨认的条带.包括强带和较弱的带均赋值为1,而依稀可见的弱带不计在内。
对于多态性位点,选择在重复实验中能稳定出现的差异带用于数据分析。
然后用NTsYspc输入数据并运算。
遗传距离构建采用uPGMA聚类分析。
图3.4引物UBc一855对铁皮石斛8个居群扩增产物的电泳图
Gen佃ic硼AfingerprintofBvarietiesofD.officinaleabyISSRpriⅢerFig3.4
UBC_855.
2.2数据的处理和分析
4条引物扩增的电泳结果,转化二元数据后,采用ResolvingPower(Rp)评价方法评估;物在基因分型中的应用能力。
利用这一方法对4条引物进行分析和比较,见表3-4。
表3.44种引物对铁皮石斛8个居群的区分能力比较
Tab.3.4A砷lificati仰of4ISSRprimerson8v盯ietiesofD.o“iciⅡale
叶片叶发宽厚育受阻
部分茎不
原球茎正常膨
坏死大
白化死亡
图4.1种胚原球茎经秋水仙素处理后形态
Fig.
4.1
Photos
of
protoc唧after
treatedTithcolchicines
图4.2植株变异特征
Fig.4.2Perf咖如ceofvariationseedlings
正常单茎
植株多头
畸形叶脉
芽失绿
叶片
缺刻
图4.4从左至又从上至下分别为:正常细胞前期、中期、后期、末期、二倍体(2n=38)和四倍体(2n=76)。