半夏茎尖培养和人工种子的研究.pdf

中国药科大学硕士学位论文 目 iJ舀 半夏为天南星科植物半夏P i n e l l i a t e r n a t a ( T h u n b .) B r e i t . 的干燥块茎 具有燥痰化 湿，降逆止呕，消痞散结等功效，主要用于润燥化痰，降逆止呕等现代药理学 研究表明半夏还具有抗肿瘤、抗早孕作用 半夏是一种重要的传统中药材据统计，在 5 5 8种中药处方中，半夏被列为使 用频率最高的 3 0种中药的第 2 2位，市场需求很大但自然条件下，半夏主要靠 珠芽 用， 、块茎进行无性繁殖，繁殖系数低，加上耕作制度的改革和化学除草剂的使 其野生资源遭到严重破坏 量和药用成分含量均明显下降 另外半夏长期无性繁殖过程中易感染病毒，其产 目前，全国各地至少有 3 属 1 2 种植物作为半夏代 用品使用所以，应用生物技术对半夏进行茎尖分生组织培养，去除病毒，提纯 复壮，对迅速提高半夏产量和质量、减少农药环境污染等均具有深远的现实意义 本论文以茎尖分生组织培养建立了半夏组织培养快速繁殖体系，通过根尖染色 体鉴定确定了材料半夏的体细胞染色体数目，对侵染半夏的病毒做了初步的形态 学鉴定，并对半夏茎尖分生组织苗和对照半夏进行了农艺性状及含量方面的比较， 同时针对半夏长期依靠块茎无性繁殖，繁殖系数低， 病毒病严重的生产问题， 进 行了半夏人工种子制作技术方面的探索性研究，从而为半夏优质种苗的运输、储 藏和大规模示范推广奠定了基础。

中国药科大学硕士学 位论文 摘要 本论文系统地进行了 传统中 药材一天南星科植物半夏P i n e l l i a t e r n a t a ( T h u n b .) B r e i t . 的茎尖分生组织培养技术的研究，确定了材料半夏的体细胞染色体数目，初 步鉴定了侵染半夏的病毒，对茎尖分生组织苗和对照半夏进行了农艺性状和含量 的比 较，并对半夏人工种子的制作流程及人工胚乳、播种条件、贮藏条件等进行 了 研究，旨在解决半夏种苗快速繁殖和种苗复壮问 题具体研究内容如下: 1 . 对材料半夏进行了根尖染色体鉴定结果表明:安徽滩溪县的三叶半夏 ( 尸 t e r n a t a )体细胞染色体数目为2 n = 1 O X = 9 0 0 2 . 通过茎尖分生组织培养获得半夏无菌试管苗，同时建立并优化了半夏组织培 养快 速繁殖体系 结果 表明: 半夏叶柄基部在M S + 6 - B A 1 .O m g / L + I A A O . l m g / L 的 培 养基上诱导出的愈伤组织生长率和总生物碱含量均最高; 愈伤组织在MS + 6 - B A 2 .0 m g / L + N A A 0 . 2 m g / L 一次 性成苗培养基上可以 生 成根芽同 生的健壮植株。

另 外， 移栽结果显示，半夏试管苗在春秋季温暖的晴天，移栽成活率可达9 0 %以上 3 . 采用电镜法对半夏中的病毒进行了初步检测 未经茎尖分生组织培养的半夏， 视野中可见大量线状病毒粒子，大小在 7 0 0 - 8 0 0 n m，与天南星科植物上普遍存在 的芋花叶病毒 ( D MV )的特征相一致初步认为，电镜下观察到的病毒为芋花叶 病毒 ( D M V ) 对视野中未见病毒的茎尖分生组织苗进行了扩大繁殖 4 . 对半夏茎尖分生组织苗和对照半夏田间农艺性状进行了观察和测定结果表 明，半夏茎尖分生组织苗在农艺性状各个方面均优于对照半夏:叶片的长度、宽 度以及叶面积均大于对照半夏;块茎个大、均匀、色白、质坚且粉性足，符合优 质半夏药材的标准;主要繁殖器官一珠芽形成的数量和质量也较对照半夏高，从 而体现了茎尖分生组织培养良好的实际应用价值 5 据 2 0 0 0版中国药典的规定，对采收期半夏茎尖分生组织苗和对照半夏块茎 进行了炮制学研究，获得了符合药典标准的法半夏、清半夏和姜半夏三种半夏炮 4 史 国 些 丛丝丝上丝丝乙一一一一一一一一一 制品。

6 . 采用酸性染料比色法对半夏茎尖分生组织苗和对照半夏块茎生品及三种不同 炮制品进行了总生物碱含量的测定结果显示:经过茎尖分生组织培养的半夏无 论是生品还是清半夏、法半夏和姜半夏三种炮制品总生物碱含量均高于对应项的 对照半夏，总生物碱含量分别高3 2 . 8 5 %, 2 9 . 5 1 %, 8 .4 8 % 和1 4 ,0 5 %;炮制前后半 夏总生物碱含量高低顺序为:生半夏>法半夏>姜半夏>清半夏 7 . 进行了半夏人工种子制作流程、人工种皮、人工胚乳、播种条件、贮藏条 件等方面的研究 结果表明: 从半夏愈伤组织表面切取2 - 3 m m小块茎， 包埋在3 % 海藻酸钠里， 滴入2 % C a C l : 中反应8 - 1 0 m i n ， 无人I胚乳或添加6 - B A 1 .O m g / L ， 直 接播种在铺有浸润滤纸的培养皿中萌发， 萌发率可达9 0 % 左右 4 ℃冰箱中贮存的 人工种子， 3 0 d内种子发芽率基本可达9 0 % 人工种子在土壤中播种时， 必须在人 工 胚乳中 添加0 .2 m g / m l 甲 基托布 津和2 .0 叭 A C ， 发芽率 达到1 7 . 7 % e 中国药科大学硕士学位论文 Ab s t r a c t Me r i s t e m c u l t u r e c o m b i n e d w i t h t h e re l a t e d r e s e a r c h o n p r e p a r a t i o n o f a rt i f i c i a l s e e d s o f P i n e l l i a t e r n a t a ( T h u m b .) B r e i t ., a m a i n C h i n e s e h e r b a l d r u g b e l o n g i n g t o A r a c e a e , w a s e l a b o r a t e l y e m p l o y e d s o a s t o s o l v e t h e p r o b l e m o f p r o p a g a t i o n a n d d e g e n e r a t i o n i n c u l t iv a t i o n . C h r o m o s o m e b a s ic n u m b e r o f P . t e r n a t a f r o m s u i x i , A n h u i p r o v i n c e w a s d e t e r m i n e d a n d p a rt i a l c h a r a c t e r i z a t i o n o f v i r u s f r o m n a t u r a l - i n f e c t e d P . t e r n a t a w as i d e n t i f i e d . Me r i s t e m c u lt u r e d p l a n t s i n v i t r o a n d c o n t r o l w e r e c o m p a r e d i n a g r o n o mi c c h a r a c t e r s a n d c o n t e n t o f c h e m i c a l c o n s t i t u e n t . O n t h e s a m e t i m e , t h e p r o c e s s , e n d o s p e r m a n d s t o r a g e c o n d i t i o n o n a rt i f i c i a l s e e d s w e r e s t u d i e d . T h e m a i n r e s e a r c h w o r k h a s b e e n f o c u s e d o n t h e f o l lo w i n g a s p e c t s : 1 . C h r o m o s o m e d e t e r m i n a t i o n o f r o o t - t i p s o f P . t e r n a t a h as b e e n c a r r i e d o u t . O b s e r v e d r e s u l t i n d i c a t e d t h a t c h r o m o s o m e n u m b e r o f P . t e r n a t a c o m i n g f r o m s u i x i , A n h u i p r o v i n c e w a s 2 n = 1 O X = 9 0 e 2 . F o r m a t i o n o f p l a n t l e t s in v i t r o w as a c h i e v e d i n m e r i s t e m c u l t u r e . T h e r a p i d一 p r o p a g a t i o n s y s t e m h as b e e n e s t a b l i s h e d a n d o p t i m i z e d . T h e r e s u l t s i n d i c a t e d t h a t t h e b a s e o f p e t i o l e o f P i n e l l i a t e r n a t a ( T h u m b .) B r e i t . c o u l d b e i n d u c e d t o f o r m c a l l u s w i t h h i g h g r o w t h r a t e a n d h i g h c o n t e n t o f t o t a l a l k a l o i d s o n t h e MS m e d i u m c o n t a i n in g 6 - B A I . O m g 几 a n d I A A 0 . 1 m g / L . S t r o n g p l a n t l e t s w i t h r o o t s c o u l d b e i n d u c e d f r o m c a l l u s o n t h e MS m e d i u m s u p p l e m e n t e d w i t h 6 - B A 2 .O m g / L a n d N A A 0 .2 m g / L . I n a d d i t i o n , a b o u t 9 0 % p l a n t l e t s s u r v i v e d a n d g r e w v i g o r o u s l y w h e n t r a n s p l a n t e d t o s o i l o n s u n s h i n e o f s p r i n g a n d a u t u m n . 3 . P r e l i m i n a ry i d e n t i f i c a t i o n o n v i r u s o f P i n e l l i a t e r n a t a ( T h u m b 。