● 摘要
盾叶薯蓣(Dioscorea zingiberensis C.H. Wright)隶属于薯蓣科薯蓣属(Dioscorea)植物,为多年生缠绕草质藤本植物,其根茎中含有丰富的薯蓣皂苷元,可用于合成避孕药及甾体激素类药物240多种,是一种重要的激素类药源植物。以盾叶薯蓣的叶片、茎段、带腋芽的茎段、根茎和花药为材料,系统研究其组织细胞培养技术,建立其相应的植株再生系统和细胞培养物繁殖体系,并对其褐化现象进行了初步研究,以及从其培养物中提取有效成分薯蓣皂苷元,无论是对应用生物技术繁育盾叶薯蓣的优良种苗还是利用细胞培养生产有效活性物质均有一定的意义。本实验的结果如下: 1.系统研究了盾叶薯蓣叶片、茎段、带腋芽的茎段、根茎为外植体的组织培养方法和再生技术,获得了大量的试管苗。以MS为基本培养基,附加2,4-D 4.0mg/L、BA 1.0mg/L适于带腋芽的茎段愈伤组织的诱导,诱导率为65.7%。附加BA 1.0mg/L或KT 1.0mg/L、NAA 0.1mg/L适于愈伤组织的继代培养,35 d后增殖倍数可达4.2倍左右。在附加BA 4.0mg/L,NAA 0.1mg/L的培养基上,愈伤组织可被诱导产生丛生芽,分化率为100%,不定芽可进而发育成苗。分化的苗或其茎段在以1/2MS为基本培养基,附加IBA 1.0mg/L、NAA 1.0mg/L、BA 0.2mg/L的培养基上适于根的诱导,诱导率在40%以上。 2.对盾叶薯蓣再生体系建立过程中出现的褐化现象进行了初步的研究,发现在以1/2MS为基本培养基附加较高浓度的BA(2.0-4.0mg/L)时,并添加酪蛋白0.2mg/L,并在暗培养5 d后再转移在光下培养时,可有效地防止褐化的发生,同时增加培养基的硬度和缩短继代周期都可以有效的防止褐化现象。 3.用盾叶薯蓣的花药为外植体,实验了不同激素组合对盾叶薯蓣花药培养的影响,发现在以B5为基本培养基附加2,4-D 8.0mg/L、BA 2.0mg/L的培养基上,可诱导产生愈伤组织,将愈伤组织移至MS为基本培养基附加ZT 1.5mg/L、NAA 0.3mg/L或BA 4.0mg/L、NAA 0.3mg/L培养基上,均可诱导产生少量的不定芽。 4.对盾叶薯蓣试管苗移栽进行研究,结果发现:当试管苗在生根培养基上生长50 d后,待培养基略干,将培养瓶移至自然光下驯化3 d,然后打开瓶盖,让试管苗逐渐适应自然条件,继续炼苗4-6 d,然后进行常规炼苗。待小苗生长健壮后,定植于大田中。盾叶薯蓣组培苗移栽成活率可达70%左右。 5.研究了不同种类和浓度的植物生长调节剂对盾叶薯蓣的愈伤组织中薯蓣皂苷元积累的影响,发现在以MS为基本培养基,附加2,4-D 3.0mg/L、BA 1.0mg/L的培养基上,薯蓣皂苷元的含量为0.19%。以此为对照,研究发现在单独添加薯蓣皂甙的前体物质--胆固醇0.05mg/L,附加GA3 0.025mg/L或者乙烯利0.050mg/L培养基上的愈伤组织中薯蓣皂苷元的含量有所增加,均高出对照愈伤组织中薯蓣皂苷元的含量,分别为0.36%、0.27%和0.21%。