穿龙薯蓣研究进展

对国内穿龙薯蓣资源概况、分布范围、生物学特性、化学成分、种苗繁殖、组织和细胞培养等研究现状进行评述。穿龙薯蓣是我国主要的甾体激素类药源植物,也是世界上薯蓣皂苷元含量最高的资源植物之一,广泛分布于北亚热带及中亚热带地区。组织培养技术是进行种苗生产、品种培育的有效途径,也是工业化皂苷生产的有效途径;薯蓣皂苷主要分布于根状茎中的基本组织薄壁细胞中;影响穿龙薯蓣皂苷含量的因素主要有分布区、土壤、水分、温度、光照等环境因子,也有株间差异、生长时间、生育期、开花时间、根状茎水分含量及形态等自身因子。

穿山龙愈伤组织培养研究

以穿龙薯蓣的叶柄、茎段、叶和茎尖为材料,对其进行了愈伤组织培养。结果表明:穿龙薯蓣不同外植体(叶柄、茎段、叶、茎尖)均能诱导出愈伤组织,其中以茎尖形成愈伤组织最快,皂甙元含量最高;不同培养基、pH值、接种量、温度、激素等因子对愈伤组织的形成、生长及皂甙元含量有很大的影响;改良MS培养基、2,4-D浓度为3.0￣5.0mg/L、BA为1.0mg/L的激素配比使愈伤组织的生长量、产物含量最高。

穿龙薯蓣的微块茎离体诱导及再生植株的建立

对穿龙薯蓣(Dioscorea nipponica Makino)的外植体进行了组织培养,筛选到离体诱导芽和微块茎的优化培养基为MS+6-BA 1.0～2.0 mg/ L+NAA 0.5～1.0 mg/ L;生根的优化培养基则为1/ 2MS+6-BA 1.0～2.0 mg/ L+NAA 0.5～1.0 mg/ L+活性炭1.0～2.0 mg/ L.建立了无性快速繁殖培养系,获得了完整的培养植株并移栽成功.

穿龙薯蓣根的诱导和快繁及薯蓣皂苷元含量的测定

以穿龙薯蓣的丛生芽为材料,对根的诱导及快速繁殖进行了研究,并利用反相高效液相色谱技术对根中薯蓣皂苷元含量进行了测定,结果如下：不添加任何激素的1/2MS培养基是诱导生根的最佳培养基,生根率最高达76.7%;MS＋0.2 mg/L NAA＋0.5 mg/L IBA＋0.2-0.5 mg/L PP333为根增殖的最佳培养基,60 d时增殖倍数超过93;快繁过程中根的生长形态发生变化,不同类型的根中薯蓣皂苷元含量差异不显著,平均为0.21%

应用种子进行穿龙薯蓣组织培养的研究

以穿龙薯蓣种子为外植体诱导出了愈伤组织,最佳培养基为MS+6-BA3.0mg/L+NAA2.0mg/L,最高出愈率为18.9%;诱导不定芽的最佳培养基为MS+6-BA2.0mg/L+NAA2.0mg/L,最高诱导率可达75.5%;最佳壮苗培养基为1/2MS+6-BA 1.0mg/L+KT1.0m g/L;根诱导的最佳培养基为1/2MS+6-BA0.5mg/L+NAA0.5mg/L,诱导率最高达86.2%;最佳的炼苗基质为腐质土∶蛭石∶河沙=1∶1∶1,成活率最高达84.8%。

穿龙薯蓣的组织培养研究

穿龙薯蓣(Dioscoreanipponica)可用来提取薯蓣皂甙 ,为国家二级保护植物 ,本试验首次使穿龙薯蓣组培成功。试验结果表明 ,带芽茎段、带芽根茎和茎尖以定芽成苗方式诱导成苗 ,带花蕾原基的花序轴以叶丛—不定芽方式诱导成苗。穿龙薯蓣的组培扩繁倍数与继代次数密切相关 ,一株继代苗理论年增殖数可达53万株。最佳扩繁继代和生根培养基分别为MS+BA3mg·L-1+NAA0.3mg·L-1 及MS+NAA1.0mg·L-1。

穿山龙栽培技术及组培育种研究

通过对穿山龙的引种试验、栽培技术研究、种子发芽处理和组培育种研究,旨在促进其产业化开发。由榆社野生种组培育成的穿龙1号为优良品种。栽培过程中,可一次施足底肥(农家肥中的羊粪或鸡粪);种植密度约为90 000株/hm2;塑料薄膜覆盖提高出苗率;搭架供其缠绕生长;生长期为3年。可采用种子在-20^-15℃下冰冻处理30 d,或用55~60℃的温水浸泡种子4 h,再在-20^-15℃下冰冻处理10 d,以打破休眠。

穿龙薯蓣茎段组培体系的建立

为了探明不同处理对穿龙薯蓣茎段组织培养的影响,建立穿龙薯蓣茎段快速繁殖体系,为其规模化种植提供充足的材料。以穿龙薯蓣幼嫩带节茎段作为外植体,研究了消毒时间及不同培养基激素配比对穿龙薯蓣腋芽诱导、增殖分化及生根的影响。结果表明,MS+0.2 mg·L^-1 NAA+2.0 mg·L^-16-BA为腋芽诱导的适宜培养基,诱导率为86.67%;MS+0.2 mg·L^-1 NAA+3.0 mg·L^-16-BA较适宜穿龙薯蓣增殖分化,增殖倍数达4.58;1/2 MS+0.1 mg·L^-1 NAA处理下穿龙薯蓣试管苗生根效果好,生根率达73.34%;以蛭石∶腐质土∶河沙=1∶1∶1为移栽基质,移栽成活率可达63.20%。研究表明,不同激素组合对穿龙薯蓣再生体系的建立有不同效果。