半夏组织培养体系和遗传转化体系的建立

半夏组织培养体系和遗传转化体系的建立

半夏(Pinellia ternata(Thunb.)Breit)属天南星科多年生宿根草本植物,

主要产地是中国和日本。半夏在中药材中的使用排名是第22位,作为一种传统的中草药,其加工的产品具有多种药理作用,如燥湿化痰,和胃,主治痰湿水饮,呕吐,咳喘等。

在自然生态条件下,野生半夏主要依赖块茎、珠芽进行无性繁殖,繁殖率偏低。为满足用药需求,人类长期依赖采集半夏野生资源,但由于环境污染和耕作制度

改革,导致了市场上半夏野生资源供不应求。

为满足市场需求,人工长期进行半夏的无性繁殖和高密度种植,不仅造成危

害半夏的植物病毒、内生菌和致病微生物的快速横向扩散,而且造成病毒垂直传播在植株中大量积累,严重影响产量及品质。同时调查发现,田间杂草也同样威胁着半夏产量。

随着生物技术的发展,使用植物组织培养技术可获得大批量的半夏种苗,利

用茎尖脱毒技术对半夏进行脱毒,能够有效保障半夏品质,利用基因工程技术得

到抗草甘膦半夏新品种,可有效降低半夏的栽培管理成本。本研究选用半夏叶柄为研究材料,探索不同培养基配方对半夏无菌苗叶柄诱导脱分化、愈伤组织增殖及分化、生根的影响。

结果表明:半夏叶柄诱导脱分化最佳培养基是MS+1.0mg/L 2,4-D+0.2mg/L

6-BA。愈伤组织增殖最适培养基是MS+1.0mg/L 2,4-D+0.2 mg/L 6-BA。

分化最适培养基是MS+1.0mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA。半夏生根最适培养基

是1/2 MS+0.2 mg/L IBA+0.01 mg/L 6-BA。

同时得到半夏一步成苗的最佳培养基是MS+1.5 mg/L 6-BA+0.2mg/L NAA。

本研究运用茎尖脱毒技术,获得半夏脱毒苗。

用RT-PCR法检测黄瓜花叶病毒CMV和大豆花叶病毒SMV的脱毒情况,检测的5株脱毒苗中,有1株成功脱除黄瓜花叶病毒,有4株成功脱除大豆花叶病毒,仅有1株成功脱除两种病毒。本研究的半夏遗传转化采用农杆菌叶盘法,外源基因载体为pM3301UbiSpCP4,转化后的再生植株用PCR对株系进行目的基因检测,50株转化苗中有2株植株表现出阳性。