Optimization of In Vitro Culture of Dendrobium huoshanense
-
摘要: 为建立更适宜的霍山石斛离体培养体系，选取霍山石斛原球茎和试管苗作为材料，比较不同植物生长调节剂对原球茎增殖的影响以及不同基本培养基、马铃薯粉、活性炭、IBA等因素对试管苗壮苗生根情况的影响。结果显示，6-BA是霍山石斛原球茎增殖的主要影响因素，在1/2MS+0.2 mg·L-1 2，4-D+0.2 mg·L-1 6-BA+0.4 mg·L-1KT的培养基中原球茎增殖系数最高；活性炭是影响霍山石斛试管苗壮苗生根的主要因素，在1/2MS+1.25 g·L-1马铃薯粉+0.5g·L-1活性炭+0.4 mg·L-1 IBA的培养基中试管苗壮苗生根效果最好。Abstract: The protocorms and in vitro plantlets of Dendrobium huoshanense were used in this study.Effects of various plant growth regulators on the protocorm proliferation, as well as, those of differently formulated media with additions of potato powder, active carbon and/or IBA on the plantletgrowth and rooting were evaluated. It was found that the in vitro culture, which best enhanced the protocorm proliferation, applied 1/2MS supplemented with 2, 4-D 0.2 mg·L-1, 6-BA 0.2 mg·L-1 and KT 0.4 mg·L-1, with 6-BA being the most important factor among the growth regulators tested. For strong growth with robust rooting of the plantlets, the determining factor was active carbon in a medium containing 1/2MS, potato powder 1.25 g·L-1, active carbon 0.5 g·L-1, and IBA 0.4 mg·L-1.
-
Key words:
- Dendrobium huoshanense /
- protocorm /
- in vitro plantlets /
- proliferation
-
图 1 接种30 d后的霍山石斛原球茎
注：A为；B为。
Figure 1. D. huoshanense protocorms 30 d after inoculation
图 2 接种90 d后的霍山石斛试管苗
注：A为；B为。
Figure 2. In vitro D. huoshanense plantlets 90 d after inoculation
表 1 霍山石斛原球茎增殖正交试验因子水平
Table 1. Orthogonal test factors and levels for proliferation of D. huoshanense protocorms
水平 2, 4-D/(mg·L-1) 6-BA/(mg·L-1) KT/(mg·L-1) 1 0.1 0.2 0.2 2 0.2 0.5 0.3 3 0.4 1.0 0.4 
下载: 导出CSV
表 2 霍山石斛壮苗生根正交试验因子水平
Table 2. Orthogonal test factors and levels for growth and rooting of D. huoshanense plantlets
水平 基本培养基 马铃薯粉/(g·L-1) 活性炭/(g·L-1) IBA/(mg·L-1) 1 MS 1.25 0.25 0.1 2 1/2MS 2.5 0.5 0.2 3 1/4MS 5.0 1.0 0.4
下载: 导出CSV
表 3 霍山石斛试管苗壮苗生根的指标权重
Table 3. Weights of growth and rooting indices of D. huoshanense plantlets
株高 增殖系数 苗粗 生根数 根长 根粗 权重/% 20 20 10 25 15 10
下载: 导出CSV
表 4 不同激素组合处理对霍山石斛原球茎增殖的影响
Table 4. Effects of hormones on proliferation of D. huoshanense protocorms
处理 2, 4-D/(mg·L-1) 6-BA/(mg·L-1) KT/(mg·L-1) 增殖系数 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 均值 Ⅰ-1 0.1 0.2 0.2 2.511 2.132 2.310 2.318 Ⅰ-2 0.1 0.5 0.3 2.857 2.396 2.386 2.546 Ⅰ-3 0.1 1.0 0.4 2.337 2.130 2.435 2.301 Ⅰ-4 0.2 0.2 0.4 2.931 2.933 3.516 3.127 Ⅰ-5 0.2 0.5 0.2 2.630 2.936 2.129 2.565 Ⅰ-6 0.2 1.0 0.3 2.356 2.355 2.585 2.432 Ⅰ-7 0.4 0.2 0.3 2.835 2.828 2.871 2.845 Ⅰ-8 0.4 0.5 0.4 2.578 2.289 2.758 2.542 Ⅰ-9 0.4 1.0 0.2 2.231 2.099 2.685 2.338 K1 7.165 8.289 7.221 K2 8.124 7.653 7.823 R值排序：主→次
6-BA＞2, 4-D＞KTK3 7.725 7.071 7.969 k1 2.388 2.763 2.407 k2 2.708 2.551 2.608 k3 2.575 2.357 2.656 R 0.320 0.406 0.249
下载: 导出CSV
表 5 主效应方差分析
Table 5. Test of between-subjects effects
源 Ⅲ型平方和 df 均方 F P 2, 4-D 0.464 2 0.232 3.261 0.059 6-BA 0.742 2 0.371 5.215 0.015 KT 0.314 2 0.157 2.209 0.136 误差 1.423 20 0.071 总计 179.477 27 校正的总计 2.944 26
下载: 导出CSV
表 6 不同处理对霍山石斛试管苗增殖的影响
Table 6. Effects of various treatments on growth of D. huoshanense plantlets
处理号 基本培养基 马铃薯粉/(g·L-1) 活性炭/(g·L-1) IBA/(mg·L-1) 增殖系数 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 均值 Ⅱ-1 MS 1.25 0.25 0.1 2.720 2.540 2.480 2.580 Ⅱ-2 MS 2.5 0.5 0.2 3.380 3.240 3.500 3.373 Ⅱ-3 MS 5.0 1.0 0.4 1.400 1.440 1.540 1.460 Ⅱ-4 1/2MS 1.25 0.5 0.4 4.420 4.380 4.500 4.433 Ⅱ-5 1/2MS 2.5 1.0 0.1 2.920 2.760 2.840 2.840 Ⅱ-6 1/2MS 5.0 0.25 0.2 3.880 4.200 3.840 3.973 Ⅱ-7 1/4MS 1.25 1.0 0.2 2.760 2.780 2.740 2.760 Ⅱ-8 1/4MS 2.5 0.25 0.4 3.740 3.860 3.560 3.720 Ⅱ-9 1/4MS 5.0 0.5 0.1 4.000 3.960 3.600 3.853 K1 7.413 9.773 10.273 9.273 K2 11.247 9.933 11.660 10.107 R值排序：主→次
活性炭>基本培养基>IBA>马铃薯粉K3 10.333 9.287 7.060 9.613 k1 2.471 3.258 3.424 3.091 k2 3.749 3.311 3.887 3.369 k3 3.444 3.096 2.353 3.204 R 1.278 0.053 1.533 0.278
下载: 导出CSV
表 7 不同处理对霍山石斛试管苗生根数的影响
Table 7. Effects of various treatments on number of roots on D. huoshanense plantlets
处理 基本培养基 马铃薯粉/(g·L-1) 活性炭/(g·L-1) IBA/(mg·L-1) 生根数 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 均值 Ⅱ-1 MS 1.25 0.25 0.1 8.800 8.800 10.600 9.400 Ⅱ-2 MS 2.5 0.5 0.2 15.600 14.600 14.800 15.000 Ⅱ-3 MS 5.0 1.0 0.4 4.800 4.000 5.000 4.600 Ⅱ-4 1/2MS 1.25 0.5 0.4 23.600 21.200 20.800 21.867 Ⅱ-5 1/2MS 2.5 1.0 0.1 10.000 7.400 9.200 8.867 Ⅱ-6 1/2MS 5.0 0.25 0.2 16.200 16.800 18.200 17.067 Ⅱ-7 1/4MS 1.25 1.0 0.2 5.600 6.200 4.600 5.467 Ⅱ-8 1/4MS 2.5 0.25 0.4 12.800 16.200 15.200 14.733 Ⅱ-9 1/4MS 5.0 0.5 0.1 17.400 18.000 18.200 17.867 K1 29.000 36.733 41.200 36.133 K2 47.800 38.600 54.733 37.533 R值排序：主→次
活性炭＞基本培养基＞马铃薯粉＞IBAK3 38.067 39.533 18.933 41.200 k1 9.667 12.244 13.733 12.044 k2 15.933 12.867 18.244 12.511 k3 12.689 13.178 6.311 13.733 R 6.267 0.622 11.933 0.467
下载: 导出CSV
表 8 不同处理对霍山石斛试管苗壮苗生根总体评价
Table 8. Overall evaluation on treatments for strong growth withrobust rootingof D. huoshanense plantlets
处理 基本培养基 马铃薯粉/(g·L-1) 活性炭/(g·L-1) IBA/(mg·L-1) 总得分 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 均值 Ⅱ-1 MS 1.25 0.25 0.1 6.758 6.701 7.155 6.871 Ⅱ-2 MS 2.5 0.5 0.2 7.801 8.096 8.253 8.050 Ⅱ-3 MS 5.0 1.0 0.4 4.433 5.062 5.828 5.108 Ⅱ-4 1/2MS 1.25 0.5 0.4 9.330 9.515 9.861 9.569 Ⅱ-5 1/2MS 2.5 1.0 0.1 6.921 7.097 7.240 7.086 Ⅱ-6 1/2MS 5.0 0.25 0.2 8.288 8.878 9.178 8.781 Ⅱ-7 1/4MS 1.25 1.0 0.2 5.777 6.250 6.237 6.088 Ⅱ-8 1/4MS 2.5 0.25 0.4 8.164 8.783 8.446 8.464 Ⅱ-9 1/4MS 5.0 0.5 0.1 8.357 8.720 8.522 8.533 K1 20.029 22.528 24.117 22.490 K2 25.436 23.600 26.152 22.919 R值排序：主→次
活性炭＞基本培养基＞马铃薯粉＞IBAK3 23.085 22.422 18.282 23.141 k1 6.676 7.509 8.039 7.497 k2 8.479 7.867 8.717 7.640 k3 7.695 7.474 6.094 7.714 R 1.802 0.357 2.623 0.143
下载: 导出CSV
表 9 主效应方差分析
Table 9. Test of between-subjects effects
源 Ⅲ型平方和 df 均方 F P 基本培养基 14.701 2 7.350 59.772 0.000 马铃薯粉 0.850 2 0.425 3.455 0.054 活性炭 33.376 2 16.688 135.703 0.000 IBA 0.219 2 0.109 0.889 0.428 误差 20214 18 0.123 总计 1617.742 27 校正的总计 51.359 26
下载: 导出CSV
-
[1] 查学强. 濒危名贵药用霍山石斛类原球茎液体培养生产活性多糖的研究[D]. 合肥: 合肥工业大学, 2006. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=degree&id=Y1015511 [2] 林榕燕. 霍山石斛离体培养物生物碱合成的生理与分子机制研究[D]. 福州: 福建农林大学, 2014. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=degree&id=D583679 [3] 张炜玲, 李滨, 王新生, 等.复方霍山石斛浸膏增强免疫力作用的研究[J].安徽农业科学, 2012, 40(30):14792-14794. doi: 10.3969/j.issn.0517-6611.2012.30.066 [4] 郝杰, 查学强, 鲍素华, 等.霍山石斛不同分子量多糖体外抗氧化研究[J].食品科学, 2009, 30(15):94-98. doi: 10.3321/j.issn:1002-6630.2009.15.021 [5] 李秀芳, 邓媛元, 潘利华, 等.霍山石斛多糖对糖尿病性白内障大鼠眼球晶状体组织抗氧化作用的研究[J].中成药, 2012, 34(3):418-421. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/zhongcy201203009 [6] 张静, 连超群, 吴守伟, 等.霍山石斛胶囊降血脂疗效的实验研究[J].中国老年学杂志, 2010, 30(21):3134-3136. doi: 10.3969/j.issn.1005-9202.2010.21.043 [7] 张静, 连超群, 胡明洁, 等.霍山石斛胶囊延缓果蝇衰老的观察[J].蚌埠医学院学报, 2010, 35(12):1204-1206. doi: 10.3969/j.issn.1000-2200.2010.12.003 [8] 李胜立, 陈程, 杨思林, 等.霍山石斛类原球茎免疫调节活性的有效部位及其毒理安全性评价[J].药物评价研究, 2012, 35(5):321-327. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZYYB201104005.htm [9] WANG Y, LUO J P, ZHA X Q. Protocorm-like body formation and plant regeneration of Dendrobium huoshanense, an endangered medicinal plant[J].Acta Horticulture, 2006, 725:379-384. http://actahort.org/books/725/725_49.htm [10] ZHA X Q, LUO J P, LUO S Z. Stucture identification of a new immunostimulating polysaccharide from the stems of Dendroobium huoshanense[J]. Barbohydrate Polymers, 2007, 69:86-93. doi: 10.1016/j.carbpol.2006.09.005 [11] 方香香, 谢欢, 伍奥林, 等.霍山石斛快速繁殖技术研究[J].中国现代中药, 2015, 17(6):529-532. http://www.cqvip.com/QK/90168X/200403/9970612.html [12] 金青, 马绍鋆, 洪萨丽, 等.霍山石斛原球茎的诱导及培养方式对原球茎增殖的影响[J].安徽农业大学学报, 2008, 35(2):258-261. http://www.cqvip.com/qk/95557A/200802/27049179.html [13] WEI M, JIANG S T, LUO J P. Enhancement of growth and polysaccharide production in suspension cultures of protocorm-like bodies from Dendrobium huoshanense by the addition of putrescine[J]. Biotechnology Letters, 2007, 29(3):495-499. doi: 10.1007/s10529-006-9248-7 [14] 王艳, 郭鸽, 闫小巧, 等.稀土元素镧、铈对霍山石斛试管苗离体生长的影响[J].中药材, 2017, 40(3):528-531. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/zyc201703004 [15] 张艳, 钱忠英, 陈军峰, 等.影响霍山石斛原球茎生长的若干因素[J].上海师范大学学报(自然科学版), 2009, 38(4):408-413. http://www.cqvip.com/QK/83428X/200904/31412024.html [16] 李璐. 石斛兰试管开花及其分子机制研究[D]. 福州: 福建农林大学, 2010. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=degree&id=Y1747963 [17] 吴高杰. 石斛兰离体培养条件优化及其离体培养物的microRNA研究[D]. 福州: 福建农林大学, 2012. http://cdmd.cnki.com.cn/article/cdmd-10389-1012425749.htm [18] 李杰, 章金辉, 朱根发, 等.生长调节剂诱导霍山石斛试管开花研究[J].中国农学通报, 2015, 31(1):127-131. doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.2014-2020 [19] 李蕤, 王琳, 陈群, 等.霍山石斛组织培养及快速克隆繁殖技术[J].药物生物技术, 2011, 18(1):11-15. http://www.cqvip.com/QK/90492X/201101/36780251.html [20] LUO J, WAWROSCH C, KOPP B. Enhanced micropropagation of Dendrobium huoshanense C.Z. Tang et S.J. Cheng through protocorm-like bodies:The effects of cytokinins, carbohydrate sources and cold pretreatment[J].Scientia Horticulturae, 2009, 123(2):258-262. doi: 10.1016/j.scienta.2009.08.008 [21] 孙廷, 王胜利, 胡如善, 等.霍山石斛原球茎的离体培养研究[J].江苏农业科学, 2007(5):185-187. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=jsnykx200705064 [22] 刘道敏, 荣维国, 张远国.霍山石斛工厂化繁育技术研究[J].安徽科技学院学报, 2012(3):27-33. http://mall.cnki.net/magazine/Article/ANJS201203006.htm [23] 谢寅峰, 徐丽, 张志敏, 等.几种有机添加物对霍山石斛试管苗生理特性的影响[J].西北林学院学报, 2011, 26(1):77-81. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=xblxyxb201101017 [24] 陆中华, 吴学莉, 王慧中.铁皮石斛壮苗快繁体系的优化研究[J].浙江农业学报, 2015, 27(3):380-386. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=zjnyxb201503011 -
点击查看大图
计量
- 文章访问数: 1233
- HTML全文浏览量: 159
- PDF下载量: 10
- 被引次数: 0
