姜科药用植物培养再生体系的研究进展
摘要:姜科( Zingiberaceae)姜黄属( Curcuma L)是多年生草本植物,是一种极具开发潜力的野生花卉资源,药理研究显示,其具有抗炎、镇痛、抗肿瘤、抗早孕、抗菌、升高白细胞、保肝、抑制血小板聚集和抗血栓形成,对心血管胃肠平滑肌和急性肾功能衰竭等也发挥一系列药理作用。含有挥发油、姜黄素类、有机酸、树脂和淀粉等。并且作为一种抗肿瘤、抗病毒、抗炎的重要药材,临床用量和工业化生产用量十分巨大,市场上已经出现了供不应求的状况,仅靠传统的生产方式远远不能满足人们的需求。近年来出现了组织培养的方式提纯复壮姜科药用植物资源,可以解决缺乏良种繁育机制,生产用量供不应求等问题。本文综述了组织培养中愈伤组织的诱导、继代、分化等基本过程及所得结论。
关键词:姜科、beta;-榄香烯、愈伤组织、组织再生、分化继代、激素
1 前言
姜科( Zingiberaceae)姜黄属( Curcuma longa)是多年生草本植物,株高约0.3~1.2m,根状茎,花序奇特艳丽,开花一般在4~9月份,花期长达1个月左右,具有极高的观赏价值。该属植物不同种之间的根茎形状、开花特性各有不同。目前对姜科植物的研究主要集中在药用和组培方向,对其观赏特性的研究相对较少。代表性的姜黄属姜科植物有广西莪术( Curcumkwangsiensis)、南岭莪术(C. kwangsiensis van.nalingestS)、南昆山莪术(C. nankunshanensis)、郁金(C. aromatica)和莪术(C. elata)等,根茎的形态及其相关特性与开花特征各不相同。
温郁金( urcuma wenyujin YHChenamp; C Ling)系差科姜黄属药用植物,是我国名道地药材“浙八味”之一,现代药理研究表明,温郁金目前有抗肿、保肝、抗氧化、抗血栓、抗炎镇痛解热和改善血液循环等多种功效,有着巨大的开发力和广阔的市场前景[1]。作为温郁金道地药材主产区的瑞安市,种植面积和商品量约占全国的80%以上。但近年来温郁金生产面临越来越多的扰战,严重影响温郁会产业的可持续发展。由于缺乏良种繁育机制,出现须根短浅,植株矮小,早衰等明显现象,并且细菌性枯萎严重;同时临床用量和工业化生产用量十分巨大,市场上已经出现了供不应求的状况,仅靠传统的生产方式远远不能满足人们的需求。
从愈伤组织诱导再生植株是去除病毒病菌,并且建立稳定的遗传转化体系的有效途径。大量文献显示,诱导莪术愈伤组织的外植体材料多来自于无菌苗的不同部位,一般接种于添加2, 4-二氯苯氧乙酸 (2, 4-D) 、6-苄基腺嘌呤 (6-BA) 、激动素 (KT) 、萘乙酸 (NAA) 等生长调节剂的MS基本培养基上诱导愈伤组织的发生[1-10]。如涂红艳等(2014)在进行,采用适宜的TDZ浓度使体胚发生数量大大增加[5];王晓慧等(2008)研究了生长素和细胞分裂素配合使用对不定芽诱导的影响, 最终发现MS 6-BA3.0mg/L IAA1.0mg/L产生不定芽的时间最短, 增殖倍数达到3.2倍[1];吕平等则将0.8cm2times;0.8cm2的无菌莪术根茎作为外植体进行不定芽诱导试验,发现不定芽诱导分化的最适培养基为MS 6-BA1.0mg/L NAA0.5mg/L,诱导率可达80%,长势良好[13-14]。
2组织再生的基本过程
