中国药典记载中药青蒿为菊科植物黄花蒿(ArtemisiaannuaL .) ,具有清热截疟、驱风止痒的功效,用于伤暑、疟疾、潮热、小儿惊风、热泻、恶疮疥癣等。
青蒿素 是从中药青蒿中分离出的抗疟有效单体,是与已知抗疟药完全不同的新型化合物,被世界卫生组织 称为“世界上唯一有效的疟疾治疗药物”。它不仅是继氯喹、乙氨嘧啶、伯喹和磺胺后最佳的抗疟特效药,并且是所用抗疟药中起效最快、效果最好、毒性最低的药物<1,3>。目前,药用青蒿素主要来自植物提取物,田间栽培是获得青蒿植物的主要途径。但在天然植物中, 青蒿素含量普遍偏低,且不稳定,又因受地理环境、采集时期、采集部位、气温和施肥等因素的影 响,品质不易控制。青蒿素的加工和提取,环节较多,费时费力。同时,大量采集自然资源,必然 会破坏环境和生态平衡,导致资源枯竭。长期以来,世界各国都在加紧开展青蒿素及其衍生物的开 发研究,培育出含量高且稳定的新品种已成为各国科学家面临的研究课题。用组织培养技术获得青 蒿素,此种方法有不破坏自然资源、不受自然条件限制的优点,还可能通过各种细胞及基因工程的手段获得高产青蒿素的新品系,具有其他方法无法替代的优越性<1～3>。本文采用MS与不同激素组合的培养基,探讨青蒿植物体不同部位的愈伤组织诱导及植株再生,寻 找提高青蒿繁殖系数及加快生产周期的有效途径,为进一步研究做一些前期基础工作。1 材料和方法1.1 材料露地栽培青蒿的嫩叶、未开放花序及花枝。1 .2 方法1 .2 .1 消毒:材料先用70 %乙醇浸泡1min ,再用5%的次氯酸钠消毒1 0min。1 .2 .2 培养基:以MS为基础培养基,附以不同比例的激素,见表1 ,pH 5 5～6 0 ,1 1 5℃高温灭菌2 0min。表1 MS +不同激素组合的培养基愈伤组织诱导培养基/mL/L芽分化培养基/mL/L根分化培养基/mL/L6 BA1 +2 .4 D0 .5IAA0 .1 +6 BA1 IAA0 .1 +6 BA1 +NNA16 BA1 +Kt0 .5IAA0 .1 +Kt1 IAA0 .1 +Kt1 +NNA11 .2 .3 培养:①愈伤组织的诱导:在无菌条件下将已消毒的青蒿花序、花枝及叶片剪碎,分别接种于含有6 BA1+2 .4 D0 .5及6 BA1+Kt0 .5的MS培养基上,在2 4～2 8℃条件下避光培养9d ,诱导愈伤组织。②芽的分化:将所得愈伤组织分别转入含有IAA0 .1+6 BA1及IAA0 .1+Kt1的芽分化培养基上,每日光照8h ,分化出芽。③根的分化:将已分化出芽的培养物分别转入含有IAA0 .1+6 BA1+NNA1及IAA0 .1+Kt1+NNA1的根分化培养基上,分化出根。2 结果与分析实验表明,不同激素组合的MS培养基对3种外植体愈伤组织的诱导及器官的分化、生长均有不同的影响。2 .1 愈伤组织的诱导在培养过程中,虽然花枝与花序的愈伤组织诱导率均为1 0 0 % ,但通常花枝在培养7d左右即可出现愈伤组织,呈淡绿色,最快的只需4～5d。花序愈伤组织的 出现较花枝稍慢,一般7～8d可达高峰,呈淡黄绿色,经观察,愈伤组织总是首先出现在总苞处 ,然后扩展到整个外植体。叶片的愈伤组织生长较慢,在大部分花枝和花序已产生愈伤组织时,只 可见叶片有突起,或叶片上有少数斑点状愈伤组织,一般2周后愈伤组织的生长方可达到高峰,呈 黄色后转为绿色。由此可见,生成愈伤组织的能力为:花枝大于花序,而花序大于叶片。诱导率见表2。表2 愈伤组织的诱导率(%)
外植体6 BA1 +2 .4 -D0 .56 BA1 +Kt0 .5花枝1 0 0 1 0 0花序1 0 0 1 0 0叶片796 22 .2 芽与根的分化芽与根的分化情况也因培养基组合不同而异。将花枝愈伤组织转入芽诱导培养基培养1周后,多数可分化出芽,分化率可达1 0 0 %。芽多为单生,根的分化率可达75 %～1 0 0 %。而由花序愈伤组织分化出的芽多为丛生,2周左右可达高峰,分化率基本可达1 0 0 %。将已分化的单芽的培养物转入根分化培养基,根的分化率最高可达75 %。根多纤细,长而疏。叶的愈伤组织产生后经分化培养也能生芽,芽多为单生或丛生;根的生长情 况与花序和花枝相似,但总的来说,叶的愈伤组织诱导率及芽和根的分化率均较花枝和花序低。此 外,在实验期间还以培养所得青蒿无菌苗的叶片为材料,与室内盆载青蒿之嫩叶相对照,在相同条 件下做愈伤组织的诱导培养。结果显示:无菌苗叶片长出愈伤组织所需时间比盆栽嫩叶少2倍,且 在相同的培养时间下,无菌苗多可分化出芽,而嫩叶则只在带叶柄的嫩枝上生芽。总之,从整个植株再生的过程来看,3种外植体均在6 BA1+2 .4 D0 .5/IAA0 .1+Kt1/IAA0 .1+6 BA1+NNA1培养基组合上有良好的培养结果,其中以花枝的培养结果最好,从接种到形成完整 植株培养周期约为3～4周。培养结果见表3。表3 不同外植体培养结果外植体愈伤组织诱导率/%(6 BA1 +2 .4 D0 .5)芽分化率/%(IAA0 .1 +Kt1 )根分化率/%(IAA0 .1 +6 BA1 +NNA1 )花枝1 0 0 1 0 0 1 0 0花序1 0 0 1 0 0 75叶片795 0 6 03 讨论本研究表明,以青蒿花枝为外植体,以MS +6 BA1+2 .4 D0 .5培养基诱导愈伤组织,并以MS +IAA0 .1+Kt1和IAA0 .1+6 BA1+NNA1分别分化出芽及根,可以较低的成本、简便的方法在较短的培养周期内获得青蒿的 再生植株青蒿的组织培养及植株再生@王梦琼$首都医科大学中医药学院中药系!北京10001 3青蒿;;
组织培养;;植株再生目的 探讨不同部位青蒿的组织培养与植株再生能力。方法 以植物黄花蒿的花枝、花序及叶片为外植体,以MS培养基为基础培养基 ,附以不同的激素组合 ,进行中药青蒿的愈伤组织诱导及植株再生。结果 愈伤组织的生成能力为花枝大于花序且二者均大于叶片 ;植株再生以花枝的培养结果最佳。1 刘春朝,王玉春,欧阳藩.青蒿素研究进展.化学进展,1999,11(1):41～47
2 杨耀文,李保军,张廷襄.黄花蒿组织培养的初步研究.云南中医学院学报,2001,24(2):8
3 耿 飒,叶和春,李国凤.中药青蒿的生理生化特征及研究进展.应用与环境生物学报,200 2,8(1):90～97讨不同部位青蒿的组织培养与植株再生能力。方法 以植物黄花蒿的花枝、花序及叶片为外植体,以MS培养基为基础培养基 ,附以不同的激素组合 ,进行中药青蒿的愈伤组织诱导及植株再生。结果 愈伤组织的生成能力为花枝大于花序且二者均大于叶片 ;植株再生以花枝的培养结果最佳。1 刘春朝,王玉春,欧阳藩.青蒿素研究进展.化学进展,1999,11(1):41～47
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