植物学报 ›› 2018, Vol. 53 ›› Issue (3): 334-340.doi: 10.11983/CBB17207

所属专题: 药用植物专辑

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怀山药类原球茎的诱导形成与植株再生

李瑞雪1, 李纪强1, 蒲腾飞1, 张晓丽1,2,3, 赵喜亭1,2,3, 李俊华1,2,3, 李明军1,2,3,*()   

  1. 1河南师范大学生命科学学院, 新乡 453007
    2河南省道地药材保育及利用工程技术研究中心, 新乡 453007
    3绿色药材生物技术河南省工程实验室, 新乡 453007
  • 收稿日期:2017-11-06 接受日期:2018-01-12 出版日期:2018-05-01 发布日期:2018-09-11
  • 通讯作者: 李明军 E-mail:limingjun2002@263.net
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(No.81274019)、国家中医药管理局中医药行业科研专项子课题(No.201407005-08)和河南省创新型科技人才队伍建设工程(No.C20130037)

Induction and Plant Regeneration of Protocorm-like Bodies in Dioscorea opposita

Li Ruixue1, Li Jiqiang1, Pu Tengfei1, Zhang Xiaoli1,2,3, Zhao Xiting1,2,3, Li Junhua1,2,3, Li Mingjun1,2,3,*()   

  1. 1College of Life Sciences, Henan Normal University, Xinxiang 453007, China
    2Engineering Technology Research Center of Nursing and Utilization of Genuine Chinese Crude Drugs in Henan Province, Xinxiang 453007, China
    3Henan Province Engineering Laboratory of Green Medicinal Plant Biotechnology, Xinxiang 453007, China
  • Received:2017-11-06 Accepted:2018-01-12 Online:2018-05-01 Published:2018-09-11
  • Contact: Li Mingjun E-mail:limingjun2002@263.net

摘要:

为提高山药离体繁殖的速度, 缩短繁殖周期, 以铁棍山药(Dioscorea opposita cv. ‘Tiegun’)带腋芽茎段为材料, 对类原球茎的诱导、增殖、分化与植株再生进行了研究。结果表明, 铁棍山药类原球茎诱导的最适培养基为MS+1.0 mg·L-1 TDZ+30 g·L-1蔗糖, 增殖的最适培养基为MS+9 mg·L-1 6-BA+30 g·L-1蔗糖, 分化的最适培养基为MS+2 mg·L-1 KT+0.02 mg·L-1 NAA+30 g·L-1蔗糖, 最适生根培养基为1/4MS+0.05 mg·L-1 NAA+1.0 mg·L-1 PP333+15 g·L-1蔗糖, 生根率达80%, 移栽成活率可达85%。类原球茎的诱导形成及植株再生体系的建立为怀山药种苗的快速繁殖提供了一条新途径。

关键词: 铁棍山药, 诱导, 植株再生, 增殖, 类原球茎

Abstract:

To improve the speed of in vitro propagation of Dioscorea opposita and shorten the breeding cycle, we used nodal segments with axillary buds of D. opposita cv. ‘Tiegun’ as the starting material. The optimal conditions for protocorm-like body (PLB) induction, proliferation, differentiation and plantlet regeneration were analyzed. The optimal culture medium for PLB induction was MS+1.0 mg·L-1 TDZ+30 g·L-1 sucrose, the optimal culture medium for PLB proliferation was MS+9 mg·L-1 6-BA+30 g·L-1 sucrose, and the optimal culture medium for PLB differentiation was MS+2 mg·L-1 KT+0.02 mg·L-1 NAA+30 g·L-1 sucrose. In culture medium containing 1/4MS+0.05 mg·L-1 NAA+1.0 mg·L-1 PP333+15 g·L-1 sucrose, the rooting rate of regenerated plantlets from PLBs was 80%, and the survival rate of regenerated plantlets was up to 85% after being sown in soil. The induction of protocorm like bodies and the establishment of plant regeneration system provide a new way for rapid propagation of D. opposita seedlings.

Key words: Dioscorea opposita, induction, plant regeneration, proliferation, protocorm-like body

图1

铁棍山药类原球茎(PLBs)的诱导及植株再生(A) 外植体; (B) 类原球茎的诱导形成; (C) 类原球茎的增殖; (D) 类原球茎的分化; (E) 类原球茎再生植株; (F) 移栽的再生植株"

图2

不同浓度TDZ对铁棍山药类原球茎(PLBs)诱导率(A)和诱导个数(B)的影响不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)。"

表1

不同浓度6-BA对铁棍山药类原球茎(PLBs)增殖的影响"

Concentration of 6-BA
(mg·L-1)
Multiplication index Differentiation
rate (%)
The growth of PLBs
5 4.50±1.15 a 50.00 There was no PLB proliferation during the later stage. 2-3 buds were differentiated from the PLBs
7 4.67±0.95 a 33.33 There was no PLB proliferation during the later stage. 4-5 buds were differentiated from the PLBs
9 5.42±1.61 a 8.33 Light green PLBs with larger size and bud tips differentiated
12 4.92±0.14 a 8.33 Pale green PLBs with larger size and significantly differentiated bud tips
15 4.17±1.13 a 8.33 Green PLBs with smaller size and no differentiation

表2

不同培养基对铁棍山药类原球茎(PLBs)分化成苗的影响(平均值±标准误)"

Treatments Differentiation rate (%) Average plant height (cm) The growth of plant
1 100 3.1±0.43 c Plants with fewer branches and slightly unfolded leaves
2 100 1.4±0.54 b Plants with more branches, slightly unfolded leaves and horizontal stems
3 100 5.0±1.13 a Plants with the most branches, slightly unfolded leaves and vertical stems
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