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(zhì),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(jié)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(shè)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(jié)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(jié)實,花序總軸幾乎不延長。而對照株結(jié)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(zhì),電子天平稱重,結(jié)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(jié)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(jié)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(jié)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??;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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