
知母(Anemarrhena asphodeloides)为百合科(Liliaceae)知母属(Anemarrhena Bunge)多年生宿根植物,其根、茎为常用中药材,药用历史悠久,始载于《神农本草经》,列为中品,味苦、寒,具有清热泻火、润肠滑燥、止渴除烦等功效。在中国主要分布于河北、山西、内蒙古、辽宁、黑龙江、吉林等省(区)。知母皂苷元为知母的主要活性成分,已有研究表明,知母皂苷具有提高多种拟痴呆动物的学习记忆功能和对抗β-淀粉样蛋白引起的神经细胞凋亡的作用。
目前国内外主要对知母的化学成分、提取工艺、药理作用、临床应用和栽培管理等方面进行了研究,而关于知母组织培养的研究较少。试验探讨了NAA(萘乙酸)和KT(激动素)对知母分蘖生长发育和生理生化指标的影响,旨在为知母组培快繁和种质保存提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
供试材料知母分蘖由上饶师范学院生命科学学院植物组织培养室提供。
1.2 方法
选取相同条件下生长良好的知母分蘖,切除根,留茎1.5 cm,每瓶接种5个知母分蘖,培养基如下:①MS(CK);②MS+KT 2 mg/L+NAA 0.1 mg/L;③MS+KT 2 mg/L+NAA 0.5 mg/L;④MS+KT 4 mg/L+NAA 0.1 mg/L;⑤MS+KT 4 mg/L+NAA 0.5 mg/L。培养基中均加入30 g/L蔗糖和0.5 g/L琼脂,调pH为5.8~6.0。培养条件为:光照时间14 h/d;光照度1 000~2 000 lx;温度(25±1) ℃;相对湿度70%~80%。在60 d内统计知母分蘖生长发育情况。60 d后测定5组试管苗的生理生化指标,总叶绿素(叶绿素a和叶绿素b)含量的测定采用丙酮比色法,可溶性蛋白质含量的测定采用考马斯亮蓝G-250染色法,可溶性总糖含量的测定采用蒽酮比色法。试验设3次重复,数据用SPSS 19.0软件进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 KT和NAA对知母分蘖生长发育的影响
结果表明,没有添加激素的对照组,不仅芽少芽短,而且根少根短。添加激素后,总体上可以促进知母分蘖的生长发育。当KT浓度为2 mg/L时,随着NAA浓度的升高,新生芽数极显著增加,但新生芽长、新生根数和新生根长无显著变化。当KT浓度为4 mg/L时,随着NAA浓度的升高,新生芽数和新生芽长极显著下降,而新生根数和新生根长无显著变化。当NAA浓度为0.1 mg/L时,随着KT浓度的升高,新生根数无显著变化,但新生芽数、新生芽长和新生根长极显著增加。当NAA浓度为0.5 mg/L时,随着KT浓度的升高,新生芽数和新生根数无显著变化,但新生根长极显著增加,而新生芽长极显著下降。因此,知母分蘖生长发育的最佳培养基为MS+KT 4 mg/L+NAA 0.1 mg/L。
2.2 KT和NAA对知母试管苗生理生化指标的影响
结果显示,没有添加激素的对照组,总叶绿素含量、可溶性蛋白质含量和可溶性总糖含量均较低。添加激素后,总体上可以促进总叶绿素含量、可溶性蛋白质含量和可溶性总糖含量的增加。当KT浓度为2 mg/L时,随着NAA浓度的升高,总叶绿素含量、可溶性蛋白质含量和可溶性总糖含量极显著增加。当KT浓度为4 mg/L时,随着NAA浓度的升高,总叶绿素含量和可溶性蛋白质含量极显著下降,而可溶性总糖含量无显著变化。当NAA浓度为0.1 mg/L时,随着KT浓度的升高,总叶绿素含量、可溶性蛋白质含量和可溶性总糖含量极显著增加。当NAA浓度为0.5 mg/L时,随着KT浓度的升高,总叶绿素含量和可溶性蛋白质含量无显著变化,但可溶性总糖含量极显著增加。因此,从生理生化指标的变化来看,知母分蘖生长发育的最佳培养基为MS+KT 4 mg/L+NAA 0.1 mg/L。
3 小结
植物材料的器官再生途径一般是由细胞分裂与生长素的比例来控制的。KT和NAA是两种常用的植物生长调节剂,分别属于细胞分裂素类和生长素类,它们在生产上尤其在组织培养中应用较广,KT和NAA在培养基中的含量及其比例不同都可以影响培养材料的生长。试验结果表明,知母分蘖生长发育的最佳培养基为MS+KT 4 mg/L+NAA 0.1 mg/L,在此培养基下,知母分蘖的新生芽数、新生芽长、新生根数和新生根长总体上明显增加。生理生化指标测定结果也表明,此种培养基有利于知母试管苗的总叶绿素含量、可溶性蛋白质含量以及可溶性总糖含量的提高。刘小凤等研究了不同浓度的NAA和KT对马铃薯组培苗鲜重、根重、须根数和腋芽数的影响,发现最佳的浓度组合为NAA 0.05~0.08 mL/L、KT 0.4~0.6 mL/L。祝红艺等也研究了培养基中KT与NAA含量对马铃薯组培苗生长的影响,发现当KT为0.4 mg/L、NAA为0.04 mg/L时,组培苗鲜重、根重、根数、腋芽发生数及腋芽发生百分比显著增加。徐恒戬对KT和NAA对黑籽南瓜器官离体再生的影响研究发现,最佳的再生培养基为MS+KT 2.0 mg/L+NAA 0.3 mg/L,此培养基下可获得较高的不定芽诱导率,与本研究结果基本一致。