辽东楤木愈伤组织及植株皂苷含量的研究

摘要

辽东楤木[Aralia elata(Miq.)Seem.]是一种食药兼用型的五加科楤木属植物，富含三萜皂苷，药用价值高。国内外对辽东楤木的研究主要集中在化学成分和药理方面，对愈伤组织及皂苷的含量分析尚不深入。本文以辽东楤木植株及愈伤组织为材料，探讨了外植体种类、采样时期、外源激素种类及浓度、基本培养基种类、光照条件、继代次数等因素对愈伤组织诱导和生长的影响，分析了愈伤组织中的皂苷含量；同时对植株中各器官的皂苷含量及叶片中皂苷含量动态变化进行了研究。主要研究结果如下：
　　 ⑴外植体的种类和采集时期对愈伤组织的诱导效果影响较大，生长20～25d的叶片和茎最容易诱导出愈伤组织。5～6月份的叶片含水量高、生命力旺盛，具有出愈率高、出愈时间短、染菌率极低、诱导的愈伤组织生长状况好等优点，最适宜作为外植体材料。
　　 ⑵单独使用2，4-D和NAA均能诱导出愈伤组织，以1.0～2.0mg·L-12，4-D的诱导效果最好，出愈率达100％，出愈时间为7～8d，愈伤组织呈黄绿色且富有光泽，透亮疏软，继代后生长状况好。外源激素组合对愈伤组织的生长具有明显的促进作用，1.0mg·L-12，4-D+0.5mg·L-16-BA、0.5mg·L-1NAA+0.5mg·L-16-BA效果较好。愈伤组织的生长量与皂苷含量相关性不明显，生长素与低浓度的细胞分裂素组合有利于皂苷的积累。1.0mg·L-12，4-D+0.3mg·L-16-BA组合培养的愈伤组织皂苷含量相对高，而1.0mg·L-12，4-D+0.5mg·L-16-BA对愈伤组织的生长非常有利，皂苷产量较高；0.5mg·L-1NAA+0.3mg·L-16-BA组合对愈伤组织的生长和皂苷积累均最有利，皂苷产量较高。
　　 ⑶培养基的种类对愈伤组织的诱导和生长影响较大，在愈伤组织的诱导和培养过程中，选择MS培养基诱导+1/2MS培养基生长的模式，可快速地培育出更多优质的愈伤组织。MS培养基最有利于愈伤组织的诱导，愈伤组织呈黄绿色且富有光泽，继代培养后生长旺盛；1/2MS培养基培养的愈伤组织生长迅速，质地均匀，生长状况最好，愈伤组织中的皂苷含量为1.10％，单瓶皂苷产量为4.97mg。
　　 ⑷光照条件对愈伤组织的诱导和生长影响明显，最佳的诱导及生长培养条件为10～15d全暗光培养结合12h/d光照培养。全暗光条件培养有助于愈伤组织的诱导，12h/d光照培养条件有利于愈伤组织的生长及皂苷的积累。
　　 ⑸接种在适宜条件下的愈伤组织生长量呈s曲线，即在初期5～15d和末期30～45d生长相对缓慢，愈伤组织折干率高；在中期15～30d呈指数增长，折干率低，含水量高，细胞生长旺盛。愈伤组织中皂苷含量在生长中期偏低，但皂苷产量在生长期内呈增长趋势。愈伤组织的生长情况与继代次数关系较小，第3代以后的愈伤组织在生长量和皂苷积累方面变化不大。
　　 ⑹辽东楤木的根和叶片是最重要的皂苷积累场所。在根、茎中均以皮部的皂苷含量相对较高。不同株龄、不同生长发育时期和不同光照条件下的叶片皂苷含量变化差别较大。4～6年生植株的叶片皂苷含量相对较高，为8.3～8.9％；8月上中旬是皂苷积累含量的高峰期；光照处理对叶片的生长和皂苷含量影响较大，透光率75％处理可推迟叶片发黄、脱落并有利于皂苷的积累。