甘草组织培养研究进展_付玉杰

甘草组织培养研究进展

付玉杰1,　祖元刚1,　Gunter Schwarz2,　李春雁3

(1.东北林业大学,黑龙江哈尔滨150040;2.德国政府援华专家;

3.大兴安岭阿木尔林业局医院,黑龙江漠河165302)

关键词　甘草　愈伤组织　发状根培养　再生植株

甘草是我国的常用中药,最近几年发现它具有抗—HI V作用[1],成为预防和治疗艾滋病的重要药物研究对象。药用甘草来源于豆科(Leguminosae)植物甘草(Gly-cyrrhiza uralensis Fischer)、光果甘草(Glycyrrhiza glabral.)和胀果甘草(Glycyrrhiza inf lata)的干燥根和根茎。黄甘草(Glycyrrhiza eurycarpa)和光果甘草变种(Glycyrrhiza glabra Var glandali fera)也入药。甘草不仅具有极高的医用价值,而且还可以作为烟草、食品及化妆品的添加剂。

由于人们破坏性地对野生甘草采挖,使野生植物几乎灭绝,故国家对野生群丛进行保护,大力提倡人工种植甘草,但由于甘草种子发芽率不高和人们对其次生代谢产物的需求,从而使甘草的组织培养对研究和生产具有重要作用。1　愈伤组织的诱导

甘草种子经常规消毒后播在M S培养基上进行无菌萌发,得到无菌苗。取其下胚轴3～5mm小段,子叶3mm 小段,胚根3mm小段分别接种于培养基中,安利佳等[2]报道培养基为(1)M S+Z T0.2mg/L,(2)M S+BA2mg/L,(3) M S+K T2mg/L+ZT2mg/L+N AA0.2mg/L,(4)M S+ BA0.2mg/L+NAA2mg/L均能产生愈伤组织,诱导率分别为95%、86%、80%及100%。于林清等[3]报道M S+2, 4—D1.2mg/L+6—BA1.0mg/L+3%蔗糖+0.8%琼脂为最佳培养基。裴雁曦等[4]报道M S+2,4—D1.0mg/L+ 6—BA1.0+NAA1.0mg/L培养基为最佳。

2　再生植株的形成

2.1　甘草外植体愈伤组织诱导率以下胚轴为最高,子叶和胚根次之,这说明甘草愈伤组织易于诱导。但愈伤组织分化十分困难,分化率仅在2.5%～5%左右。安利佳将B (M S+B5最佳组合)+2,4—D1mg/L+NAA0.2mg/L+ 6—BA1mg/L+K T1mg/L诱导的下胚轴和子叶的愈伤组织转入到1/2B+NAA0.2mg/L+6—BA0.7mg/L的分化培养基中增大,愈伤组织的某些区域出现一些深绿色芽点,这些芽点可分化出苗。愈伤组织分化出的芽转到生根培养基中,如1/2M S+N AA0.5mg/L[5]、M S+NAA 0.1mg/L+0.8%琼脂[3]等培养基中生根,经过炼苗后移至田间。

2.2　通过愈伤组织途径获得再生植株,切取无菌苗的茎尖和腋芽接种在培养基MS+6—BA2mg/L上培养20天后,从芽丛中剪除腋芽和顶芽切段,转入M S+N AA0.5mg/L +2%蔗糖+0.7%琼脂培养,可获得再生植株体。生根培养基大都含有NAA激素以诱导生根,于林清等[2]报道用M S+1

3.5mg/LKH2PO4+3%蔗糖+0.8%琼脂无激素生根培养基获得了带叶茎段直接生根成苗的再生植株,具有生根率、种苗移栽成活率均较高的特点。

3　发状根培养

由于常规组织培养或细胞悬浮培养需要添加植物激素,且生长慢,植株或产物不稳定,而转基因组织或器官则具有生长迅速,不需添加植物激素,能较稳定地生成有效成分等优点,成为近年来植物细胞工程领域研究的热点,其中发状根培养是一种非常有前途的培养方法,已在许多药用植物上获得成功,发状根可以合成某些悬浮细胞培养不能合成的重要次生代谢物质。

陈士云等[8]用发根农杆菌15834菌株诱导甘草子叶及下胚轴,都能诱导产生发状根无性系。张荫麟等[9]用发根农杆菌15834菌株感染甘草无菌实生苗的下胚轴或子叶后,诱导出发状根,在3周液体培养期间,发状根增殖速度为43.6～46.9倍,在10升转瓶培养条件下生长良好,发现发状根中甘草黄酮类化合物含量高于正常根培养物。日本高京秀[10]也利用发根农杆菌15834菌株感染甘草无菌苗,诱导出发状根,在液体培养期间,发现不同来源甘草产生的发状根生长发育及甘草甜素的含量不同。

4　结论

甘草组织培养研究是现代生物技术、细胞工程及基因工程等的应用,是中药现代化的具体体现,为保护和发展我国传统地道药材,赋予了广阔的市场前景。

5　参考文献

1　贾国惠,贾世山.甘草中黄酮的药理作用研究进展.中国药学杂志,1998,33(9):513.

2　安利佳,李凤霞,张俊敏,等.豆科植物组织培养的研究.植物学报,1992,34(10):743.

3　于林清,何茂泰,王照兰.甘草组织培养快速繁殖技术研究.中国草地,1999,(1):12.

4　裴雁曦,郝建平.甘草的组织培养.内蒙古农业科技,1999,(3):

16.

5　芮和恺,忻晓君,顾慧芬,等.甘草的组织培养.植物生理学通讯,1986,(4):54.

6　李长潇.中药甘草的快速繁殖.植物学通报,1986,4(1-2):84. 7　宋经元,张荫麟,任春玲.农杆菌介导的药用植物的转化.中国中药杂志,2000,25(2):73.

8　陈士云,候嵩生,桂耀林.发根土壤杆菌体外转化甘草子叶及下胚轴.武汉植物学研究,1991,9(4):301.

9　张荫麟,周新华,杨岚,等.甘草的发状根培养.中草药,1990, 21(12):23.

10　高京秀.甘草发根中甘草甜素的生产.国外医学·中医中药分册,1990,12(6):44.

收稿日期:2000-11-30

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