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文檔簡(jiǎn)介
1、目的:
穿心蓮來源于爵床科植物穿心蓮Andrographis paniculata(Burm.f.)Nees.,別名一見喜、斬蛇草、苦草、橄欖蓮,為廣東道地藥材,以地上部分入藥。味苦,性寒。具有清熱、解毒,涼血、消腫的功效,用于感冒發(fā)熱、咽喉腫痛,口舌生瘡,頓咳勞嗽,泄瀉痢疾,熱淋澀痛,癰腫瘡瘍,蛇蟲咬傷。主要化學(xué)成分為穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯等。
我國穿心蓮野生資源極其罕見,商品藥材99%以上來源于栽培種,但由于
2、各地的地理環(huán)境、水土、氣候及生產(chǎn)管理等情況不同及長期人工栽培缺乏系統(tǒng)科學(xué)的管理,造成穿心蓮品種退化、產(chǎn)量下降、有效成分含量不穩(wěn)定等現(xiàn)象嚴(yán)重,穿心蓮藥材質(zhì)量參差不齊。開展高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、藥用成分含量高新種質(zhì)的培育研究迫在眉睫,也是市場(chǎng)的迫切需求。藥用植物四倍體,為自然界普遍存在的現(xiàn)象,與二倍體比較,在形態(tài)上表現(xiàn)為根粗大、莖粗壯、葉片增大、顏色濃綠等營養(yǎng)器官的巨型性;在生理上則對(duì)病蟲害和不良環(huán)境有較強(qiáng)的抗逆性;生物量上表現(xiàn)為較快的新陳代謝,如同化
3、物質(zhì),糖分、蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素等含量的增高。藥用植物的多倍化是獲得優(yōu)良種質(zhì)重要途徑之一。
本研究采用染色體倍性育種技術(shù),誘導(dǎo)產(chǎn)生穿心蓮?fù)此谋扼w植株并對(duì)其進(jìn)行染色體倍性鑒別,比較同源四倍體與二倍體植株單株重、有效成分穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯含量的差異,為選育產(chǎn)量高、有效成份含量高、品質(zhì)優(yōu)良的穿心蓮新種質(zhì)提供技術(shù)支持,為穿心蓮種質(zhì)資源的可持續(xù)利用及穿心蓮規(guī)范化種植的產(chǎn)業(yè)化推廣提供理論依據(jù)和技術(shù)基礎(chǔ)。
方法:
4、> (1)采用單因素法考察0.2%升汞消毒時(shí)間(1、3、5、7、9 min)、成熟狀態(tài)(未成熟的、完全成熟的)、貯藏時(shí)期(貯藏半年、貯藏一年)、培養(yǎng)基(純瓊脂、1/2 MS、MS、MS+2 mg/L6-BA)、預(yù)處理方式(0.5%硝酸鉀浸泡2h、0.1 mol/L水楊酸浸泡2h、30%雙氧水浸泡2h、40%硫酸浸泡2h、空白對(duì)照)、光照條件(光照條件、黑暗條件)對(duì)穿心蓮種子萌發(fā)率的影響;考察生長調(diào)節(jié)劑(6-BA、KT、NAA)、小葉榕
5、氣生根提取物濃度(0、20、40、60、80、100%)對(duì)穿心蓮組織鮮重增長率的影響。
(2)采用單因素法考察實(shí)驗(yàn)材料(莖尖、莖段、根部)、化學(xué)誘導(dǎo)方法(浸泡法、瓊脂法)對(duì)穿心蓮?fù)此谋扼w誘導(dǎo)效果的影響,篩選出合適的材料和方法。
(3)采用L16(44)正交設(shè)計(jì)法考察秋水仙素濃度(0、200、400、600、800、1000mg/L)、處理時(shí)間(7、14、21、28 d)、DMSO濃度(0、10、20、40 g/L)
6、、激動(dòng)素濃度(0、0.1、0.2、0.4 mg/L)對(duì)穿心蓮?fù)此谋扼w誘導(dǎo)效果的影響,篩選出合適的誘導(dǎo)劑濃度和處理時(shí)間。
(4)采用形態(tài)學(xué)、細(xì)胞學(xué)及染色體計(jì)數(shù)法對(duì)穿心蓮二倍體、同源四倍體植株的形態(tài)指標(biāo)(株高、莖粗、葉片長寬與面積、果實(shí)長和種子直徑),下表皮特征(氣孔長寬、氣孔密度、葉綠體數(shù)目)及根尖染色體數(shù)目進(jìn)行測(cè)定。
(5)采用重量法測(cè)定穿心蓮?fù)此谋吨仓陠沃曛兀捎酶咝б悍y(cè)定不同倍性穿心蓮植株有效成分穿心蓮內(nèi)酯
7、和脫水穿心蓮內(nèi)酯的含量,明確穿心蓮染色體不同倍性類型與藥材產(chǎn)量及穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯含量的相關(guān)性。
結(jié)果:
(1)采用采收半年的穿心蓮?fù)耆墒旆N子,用40%硫酸浸泡2h的預(yù)處理,0.2%升汞消毒時(shí)間5 min,接種入1/2 MS基本培養(yǎng)基,光照條件,有利于穿心蓮種子的萌發(fā)。KT濃度為1.0 mg/L,NAA濃度為0.05 mg/L,穿心蓮組織鮮重增長率為1000%,達(dá)到最大值。添加20%的小葉榕氣生根提取物對(duì)穿
8、心蓮組織鮮重增長率的影響最大,達(dá)到737%。
(2)自然條件下,2000mg/L的秋水仙素直接點(diǎn)滴穿心蓮幼苗生長點(diǎn),處理6次,形態(tài)變異率、同源四倍體變異株數(shù)、加倍率均顯著增高,誘導(dǎo)率為8.7%。組培條件下,以穿心蓮的莖段(帶莖節(jié))作為處理材料,誘導(dǎo)率可達(dá)到12.5%。
(3)采用瓊脂法,以MS+10 mg/L KT+0.01 mg/L NAA為培養(yǎng)基,添加200mg/L秋水仙素、10 mg/L DMSO、0 mg/L
9、 KT、處理28 d,穿心蓮?fù)此谋扼w的誘導(dǎo)率可達(dá)到20%。
(4)經(jīng)形態(tài)學(xué)鑒定,穿心蓮?fù)此谋扼w植株的株高顯著矮于二倍體,莖粗、葉片長度、葉片寬度、葉片面積、果實(shí)長度、種子直徑極顯著大于二倍體,同源四倍體具有植株矮小、莖粗、葉片厚、葉面積大、果實(shí)長、種子大等特征,且葉片顏色較二倍體濃綠。經(jīng)細(xì)胞學(xué)鑒定,同源四倍體的葉片下表皮細(xì)胞氣孔長度、寬度、密度、葉綠體數(shù)分別是二倍體的130%、107%、56%、200%。經(jīng)染色體鑒定,所得
10、同源四倍體數(shù)(約100)是二倍體染色體數(shù)目(約50)的2倍,可以確定所得植株為穿心蓮?fù)此谋扼w植株。
(5)采用重量法測(cè)得穿心蓮?fù)此谋扼w單株重(3.71 g)是二倍體(1.30 g)的285%;采用高效液相法測(cè)得穿心蓮?fù)此谋扼w的葉、莖穿心蓮內(nèi)脂含量(分別為0.726 mg/g、0.520 mg/g)比二倍體(分別為0.711 mg/g、0.422mg/g)高;穿心蓮?fù)此谋扼w的莖脫水穿心蓮內(nèi)脂含量(0.130 mg/g)比
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