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杭白芷的多倍體誘導與培育

醫(yī)案日記 2023-05-09 01:19:59

白芷為傘形科植物,其根具有祛風

、燥濕、消腫
、止痛功效
,是常用中藥
。為了提高藥材產(chǎn)量
,改善品質,筆者從1996年開始對杭白芷Angelica dahurica(Fiseh.ex Hoffm.)Benth.et Hook.f.vat.formosana(Boiss)Shan et Yuan進行了人工誘導多倍體的實驗研究
,誘導效果雖然明顯,但多倍體試管小苗誘導生根難度較大
。因此作者改用對花序進行誘變的方法
,獲得了成功

1材料

杭白芷A.dahurica vat.frmosana來源于湖南省著名白芷產(chǎn)區(qū)茶陵縣

,經(jīng)彭菲教授鑒定核實。

2方法與結果

2.1溶液配制:配制0.05%

,0.08%,0.1%
,0.15%
,0.2%5個濃度的秋水仙水溶液
,于5月上旬花序總苞剛剛張開的時候
,分別用上述溶液將脫脂棉浸濕后,覆蓋在花序苞上
,并用透氣薄膜疏松包裹
。起止時間為上午8:30至次日上午8:30
,共計處理24h,在處理時間內(nèi)
,保持脫脂棉濕潤
。同期設對照株,用水打濕棉花
,覆蓋在花序苞上,保濕24h
。2.2花苞觀察:7月上旬觀察
,經(jīng)各種濃度秋水仙液處理的花序苞均出現(xiàn)花序總軸增粗和各花序間距縮短、總苞變厚等變化
,進一步觀察還發(fā)現(xiàn),結實率也出現(xiàn)下降
,但籽粒較飽滿
、個大
。隨著處理液濃度增加
,上述變化更加明顯,其中經(jīng)0.2%秋水仙液處理的已不結實
,花序總軸幾乎不延長。而對照株結實雖然較多
,但癟粒也較多
,飽滿的籽粒也不及處理株的大。

2.3種籽干粒重:7月中旬種籽成熟時分別收取種籽

,自然晾干后稱量種籽千粒重,分別任選500粒
,去除雜質
,電子天平稱重
,結果如下

秋水仙液0.05%的處理:種籽千粒重1.257g×2=2.51g;0.08%的處理:種籽千粒重1.652g×2=3.30g

;0.1%的處理:種籽千粒重1.547g×2=3.09g;0.15%的處理:種籽千粒重0.9188g×2=l.84g
;對照:1.176g×2=2.35g

其中秋水仙液濃度為0.08%的處理株其種籽個大、飽滿

,千粒重比對照明顯增加
。確定此處理為觀察目標,舍棄其他處理的種籽
,進行下一步實驗。

2.4發(fā)芽情況:9月底將種子用清水浸泡12h后播于花缽中

,觀察發(fā)芽情況
,結果發(fā)現(xiàn),處理株的種子發(fā)芽快(比對照提前8d左右)
,發(fā)芽率明顯提高,達90%左右(對照為50%左右)
,且出芽整齊(對照出芽前后會相差20d)
。對已發(fā)芽的種子進行常規(guī)染色體壓片鏡檢
,預處理液浸泡時間為14:00~18:00(此預處理時間經(jīng)多次實驗確定
,所以分裂相較多),可觀察到絕大多數(shù)細胞中染色體數(shù)目增多了
,為44條(對照為22條)。

2.5小苗生長情況:小苗越冬至次年2月

,觀察小苗生長情況
,發(fā)現(xiàn)凡是處理株得來的種子其小苗確實比對照的明顯粗壯些,表現(xiàn)葉柄粗而長
、葉片大(當日測量:處理的葉柄長4~8cm,對照的葉柄長2.5~3cm)
,將以上小苗去缽帶土移載人田中
,移栽后澆水
。3月上旬
,觀察可見處理株顯粗壯,葉色深綠
,葉片增厚。撕取葉下表皮
,于顯微鏡下觀察
,與對照比較
,其氣孔明顯增大(顯微測量:處理的氣孔長×寬為76μm×57μm
,對照的氣孔長×寬為57pan×49μm)。2·6每株鮮重:8月中旬
,挖取地下根部藥材
,洗凈
,晾干
。稱量鮮重,處理株平均鮮重每支38.8g
,對照株平均鮮重每支29.2g。但由于移栽
,藥材出現(xiàn)了分支
,同時還可見有瘤體(根結線蟲病)出現(xiàn),而處理株瘤體相對較少
,顯示出具有一定的抗病力。

2.7歐前胡素的測定:將藥材烘干

,粉碎
,過40目篩,采用 HPLC法對白芷中的主要藥用成分—歐前胡素進行含量測定
。結果處理株歐前胡素含量達到了0.460%,而對照株僅為O.261%

3討論

經(jīng)對白芷的多倍體誘導采取了多種途徑

,如處理發(fā)芽種子的根尖
、小苗的頂芽
、植株的腋芽等,處理后觀察
,均有不同程度的變化,如加粗
、矮壯
、葉色深綠、葉片變厚等
,但最終死亡或恢復原植物性狀
,均不可取
;處理試管中愈傷組織分化的叢生芽效果明顯
,是一條值得進一步研究和借鑒的路子
,但最終由于生根量少而無法移栽成活
。所以,白芷的多倍體誘導最成功的方法為處理花序苞

育種工作周期較長

,對于后代的穩(wěn)定性,筆者仍在做進一步的觀察

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