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摘 要:本文为了能够找出怀山药种质资源缓慢生长离体保存方法,分别将B号山药、47号山药及铁棍山药作为试验对象,研究比久(B9)、多效唑(PP333)等植物生长延缓剂,在低温(4℃)、常温(25℃)环境下,试管苗的保存效果。
关键词:植物生长延缓剂;多效唑;比久;怀山药;离体保存
怀山药不仅能药用,也可食用,因而受到社会的普遍喜爱。由于怀山药长时间处于无性繁殖状态,使得其遭受许多病原菌感染,在种质资源的保存方面,有着比较大的隐患与不足。所以,要想将怀山药种质资源较好的保存下来,离体保存实为一个不错的方法。本文以怀山药为研究对象,探讨多效唑、比久等植物生长延缓剂在常温与低温状态下对其保存所具有的影响,找寻更加有效的保存方法。
一、怀山药的药用价值分析
怀山药是一种典型的薯蓣科植物,薯蓣的块茎属于多年生的缠绕本草植物。怀山药不仅能蔬、能粮,还能药,有报道指出,其每百克当中含有1.9g的蛋白质、0.2g的脂肪、12.4g碳水化合物,能够提供56千卡/234千焦的能量。另外,其中还富含有多种矿物元素与维生素,有着比较全面的营养含量。怀山药性平且味甘,归肺、胃、肾经等。传统中医理论指出,怀山药具有益胃补肾、固肾益精、强筋骨、助五脏、聪耳明目、健脾补肺、延年益寿及长志安神等作用,此外,还有补虚赢、化痰涎及止泻痢等功效。
二、怀山药种植的生物学特性
怀山药喜温暖湿润,怕干旱,忌积水,在那些排水良好、土层深厚及肥沃疏松的砂纸壤土上适合种植。怀山药茎叶喜干燥、高温,而不宜霜冻,最合适的生长温度为25~28℃。其块茎非常耐旱,因此,以沙壤土最为合适种植。如果是粘土,块茎根大、茎须多,且形状不正,容易出现分叉及扁头等情况。当种植且出苗后,块茎生长前期需要并不多的水分,以利块茎深入土层与块茎形成,而到了块茎生长盛期,则不可缺水。
三、多效唑和比久对怀山药离体保存的影响
1.资料与方法
(1)材料。所选用的B号山药、47号山药及铁棍山药,均来自某中药材保育中心。而对于比久(B9)、多效唑(PP333)等植物生长延缓剂,纯度均达分析纯级别。(2)方法。切无菌苗,使之成为一个长为1~1.5cm,且带有1个腋芽的节段,在MS上接种,且附带如0.5mg/L、1.0mg/L、2.5mg/L、5.0mg/L、10.0mg/L等质量浓度PP333,及1.0mg/L、2.0mg/L、5.0mg/L、10.0mg/L、15.0mg/L等质量浓度B9的培养基上,并将没有B9与PP333附加的培养基作为各自的对照;當PP333组合于NAA、KT时,NAA、KT会将PP333的部分效果抵消掉,提高其适宜浓度,因此,可将其浓度分别设为1.0mg/L、2.5mg/L、5.0mg/L与10.0mg/L。
将培养基40mL分别加入到各三角瓶当中,并与4个带1个腋芽的节段接种,每种培养基均制作10瓶。全部处理均持续进行3次。常温条件:光强2000lx,光照14h/d,温度为(25±2)℃。当进行低温保存时,首先于常温下,把接种材料持续培养7d,然后再在低温环境下(4℃),即置于展示柜中,在自然光下进行保存。每30d便对其生长情况观察1次,记录存活率。
2.怀山药试管苗离体保存中PP333所产生的影响
(1)常温保存的影响。当处于常温状态下,如果PP333的质量浓度维持在0mg/L时,那么针对各个山药试管苗而言,当其持续保存到120d时,均死亡;而经过PP333处理后,其存活率得到显著提升。经深层次分析得知,试管苗的保存效果密切相关于PP333的质量浓度,并且各基因型山药所需要的适宜质量浓度存在差异。在试验设计的既定框架内,针对B号山药、47号山药即铁棍山药来讲,当组合添加NAA、KT与PP333时,其适宜PP333质量浓度分别为10.0、5.0、2.5mg/L,如果仅添加PP333,那么三种山药的适宜PPP333质量浓度分别是5.0、2.5、1.0mg/L,之所以会出现此情况,可能因为使用NAA与KT后,其将PP333的部分作用抵消掉了。如果质量浓度比较适宜,在常温状态下,持续保存180d后,各种山药在存活率方面,单用PP333相比与组合添加,并没有明显差异。前者依次为80%、75%与75%,而后者依次为75%、80%、70%。
(2)低温保存的影响。如果上述类型的山药有着相同的保存时间,那么相比于高温下的存活率,低温下的明显偏高。在低温条件下,如果试管苗使用了PP333,那么其存活率较对照组明显偏高,并且PP333的质量浓度维持在较低值,对试管苗存活率的提升有利;如果在适宜的PP333质量浓度下,即铁棍山药为5.0mg/L,47号山药为2.5mg/L,B号山药为1.0mg/L时,其试管苗会有最高的存活率,而其质量浓度相比常温使,均偏低,究其原因,可能与PP333与低温同时起作用的结果。当保存至180d时,铁棍山药的最高存活率为100%,47号山药为100%,B号山药为95%,相比于常温保存时的存活率(80%、75%、75%),均明显偏高。由此表明,对于山药试管苗,PP333对其低温保存效果要明显好于常温。
3.B9对怀山药试管苗离体保存所产生的影响
当处于常温状态下,各个对照山药试管苗持续保存120d后,均死亡,而添加B9后,持续保存180d,仍有较大比例的存活。当处于低温状态下,不管是否添加有B9,试管苗在保存周期上均会得到延长。在特定的B9质量浓度下,铁棍山药于低温下保存的最合适质量浓度是5.0mg/L,47号山药为2.0mg/L,而B号为2.0mg/L,相比于常温状态下保存的适宜质量浓度(10.0.5.0.2.0mg/L),均明显偏低,并且在合适质量浓度下,持续保存180d,低温下的存活率依次为55%、45%。40%,相比于常温下的最合适质量浓度存活率(35%、30%、20%),要明显偏高。
四、结语
综上,在低温环境中,各基因型怀山药的保存效果要明显好于常温,相比于B9的保存效果,PP333的更优。针对缓慢生长保存法而言,其能够有效规避因频繁继代所引起的污染或种质变异情况,因而能够切实保障种质的遗传稳定性,最终达到长时间保存植物种质资源的目的。而对于低温保存而言,其乃是保存植物培养物,使其缓慢生长的不错方法。有报道指出,植物不同,或是同一植物但基因型不同,那么其对低温的敏感性也会存在差异。而由本次研究得知,相比于室温下保存,怀山药节段在接种之后,于室温环境下培养7d,后开展低温保存,能使其存活率得到明显提高。
参考文献:
[1]王萍, 杨秀莲, 王春君,等. 两种植物生长延缓剂对盆栽日香桂的矮化效应[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2014(s1):30-34.
[2]王晓蔓, 王晨, 师校欣,等. 植物生长调节剂对苹果组培苗延缓生长保存的效应[J]. 中国农学通报, 2009, 25(2):89-92.
关键词:植物生长延缓剂;多效唑;比久;怀山药;离体保存
怀山药不仅能药用,也可食用,因而受到社会的普遍喜爱。由于怀山药长时间处于无性繁殖状态,使得其遭受许多病原菌感染,在种质资源的保存方面,有着比较大的隐患与不足。所以,要想将怀山药种质资源较好的保存下来,离体保存实为一个不错的方法。本文以怀山药为研究对象,探讨多效唑、比久等植物生长延缓剂在常温与低温状态下对其保存所具有的影响,找寻更加有效的保存方法。
一、怀山药的药用价值分析
怀山药是一种典型的薯蓣科植物,薯蓣的块茎属于多年生的缠绕本草植物。怀山药不仅能蔬、能粮,还能药,有报道指出,其每百克当中含有1.9g的蛋白质、0.2g的脂肪、12.4g碳水化合物,能够提供56千卡/234千焦的能量。另外,其中还富含有多种矿物元素与维生素,有着比较全面的营养含量。怀山药性平且味甘,归肺、胃、肾经等。传统中医理论指出,怀山药具有益胃补肾、固肾益精、强筋骨、助五脏、聪耳明目、健脾补肺、延年益寿及长志安神等作用,此外,还有补虚赢、化痰涎及止泻痢等功效。
二、怀山药种植的生物学特性
怀山药喜温暖湿润,怕干旱,忌积水,在那些排水良好、土层深厚及肥沃疏松的砂纸壤土上适合种植。怀山药茎叶喜干燥、高温,而不宜霜冻,最合适的生长温度为25~28℃。其块茎非常耐旱,因此,以沙壤土最为合适种植。如果是粘土,块茎根大、茎须多,且形状不正,容易出现分叉及扁头等情况。当种植且出苗后,块茎生长前期需要并不多的水分,以利块茎深入土层与块茎形成,而到了块茎生长盛期,则不可缺水。
三、多效唑和比久对怀山药离体保存的影响
1.资料与方法
(1)材料。所选用的B号山药、47号山药及铁棍山药,均来自某中药材保育中心。而对于比久(B9)、多效唑(PP333)等植物生长延缓剂,纯度均达分析纯级别。(2)方法。切无菌苗,使之成为一个长为1~1.5cm,且带有1个腋芽的节段,在MS上接种,且附带如0.5mg/L、1.0mg/L、2.5mg/L、5.0mg/L、10.0mg/L等质量浓度PP333,及1.0mg/L、2.0mg/L、5.0mg/L、10.0mg/L、15.0mg/L等质量浓度B9的培养基上,并将没有B9与PP333附加的培养基作为各自的对照;當PP333组合于NAA、KT时,NAA、KT会将PP333的部分效果抵消掉,提高其适宜浓度,因此,可将其浓度分别设为1.0mg/L、2.5mg/L、5.0mg/L与10.0mg/L。
将培养基40mL分别加入到各三角瓶当中,并与4个带1个腋芽的节段接种,每种培养基均制作10瓶。全部处理均持续进行3次。常温条件:光强2000lx,光照14h/d,温度为(25±2)℃。当进行低温保存时,首先于常温下,把接种材料持续培养7d,然后再在低温环境下(4℃),即置于展示柜中,在自然光下进行保存。每30d便对其生长情况观察1次,记录存活率。
2.怀山药试管苗离体保存中PP333所产生的影响
(1)常温保存的影响。当处于常温状态下,如果PP333的质量浓度维持在0mg/L时,那么针对各个山药试管苗而言,当其持续保存到120d时,均死亡;而经过PP333处理后,其存活率得到显著提升。经深层次分析得知,试管苗的保存效果密切相关于PP333的质量浓度,并且各基因型山药所需要的适宜质量浓度存在差异。在试验设计的既定框架内,针对B号山药、47号山药即铁棍山药来讲,当组合添加NAA、KT与PP333时,其适宜PP333质量浓度分别为10.0、5.0、2.5mg/L,如果仅添加PP333,那么三种山药的适宜PPP333质量浓度分别是5.0、2.5、1.0mg/L,之所以会出现此情况,可能因为使用NAA与KT后,其将PP333的部分作用抵消掉了。如果质量浓度比较适宜,在常温状态下,持续保存180d后,各种山药在存活率方面,单用PP333相比与组合添加,并没有明显差异。前者依次为80%、75%与75%,而后者依次为75%、80%、70%。
(2)低温保存的影响。如果上述类型的山药有着相同的保存时间,那么相比于高温下的存活率,低温下的明显偏高。在低温条件下,如果试管苗使用了PP333,那么其存活率较对照组明显偏高,并且PP333的质量浓度维持在较低值,对试管苗存活率的提升有利;如果在适宜的PP333质量浓度下,即铁棍山药为5.0mg/L,47号山药为2.5mg/L,B号山药为1.0mg/L时,其试管苗会有最高的存活率,而其质量浓度相比常温使,均偏低,究其原因,可能与PP333与低温同时起作用的结果。当保存至180d时,铁棍山药的最高存活率为100%,47号山药为100%,B号山药为95%,相比于常温保存时的存活率(80%、75%、75%),均明显偏高。由此表明,对于山药试管苗,PP333对其低温保存效果要明显好于常温。
3.B9对怀山药试管苗离体保存所产生的影响
当处于常温状态下,各个对照山药试管苗持续保存120d后,均死亡,而添加B9后,持续保存180d,仍有较大比例的存活。当处于低温状态下,不管是否添加有B9,试管苗在保存周期上均会得到延长。在特定的B9质量浓度下,铁棍山药于低温下保存的最合适质量浓度是5.0mg/L,47号山药为2.0mg/L,而B号为2.0mg/L,相比于常温状态下保存的适宜质量浓度(10.0.5.0.2.0mg/L),均明显偏低,并且在合适质量浓度下,持续保存180d,低温下的存活率依次为55%、45%。40%,相比于常温下的最合适质量浓度存活率(35%、30%、20%),要明显偏高。
四、结语
综上,在低温环境中,各基因型怀山药的保存效果要明显好于常温,相比于B9的保存效果,PP333的更优。针对缓慢生长保存法而言,其能够有效规避因频繁继代所引起的污染或种质变异情况,因而能够切实保障种质的遗传稳定性,最终达到长时间保存植物种质资源的目的。而对于低温保存而言,其乃是保存植物培养物,使其缓慢生长的不错方法。有报道指出,植物不同,或是同一植物但基因型不同,那么其对低温的敏感性也会存在差异。而由本次研究得知,相比于室温下保存,怀山药节段在接种之后,于室温环境下培养7d,后开展低温保存,能使其存活率得到明显提高。
参考文献:
[1]王萍, 杨秀莲, 王春君,等. 两种植物生长延缓剂对盆栽日香桂的矮化效应[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2014(s1):30-34.
[2]王晓蔓, 王晨, 师校欣,等. 植物生长调节剂对苹果组培苗延缓生长保存的效应[J]. 中国农学通报, 2009, 25(2):89-92.