3种红豆杉茎段腋芽启动组培繁育技术研究

doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2021.05.010

植物研究 ›› 2021, Vol. 41 ›› Issue (5): 721-728.doi: 10.7525/j.issn.1673-5102.2021.05.010

3种红豆杉茎段腋芽启动组培繁育技术研究

焦骄, 刘婧, 付玉杰, 王馨, 盖庆岩(), 鹿瑶, 徐晓杰, 王紫莹

东北林业大学化学化工与资源利用学院，森林植物生态学教育部重点实验室，哈尔滨 150040

收稿日期:2021-03-11 出版日期:2021-09-20 发布日期:2021-07-05
通讯作者: 盖庆岩 E-mail:gqy_nefu@163.com
作者简介:焦骄（1986—），男，副教授，主要从事植物离体细胞/组织/器官培养技术研究。
基金资助:
“十三五”国家重点研发计划项目(2017YFD0600205);国家林业和草原科技创新青年拔尖人才项目(2020132611)

In vitro Propagation of Stem Axillary Buds of Three Species of Taxus Using Tissue Culture

Jiao JIAO, Jing LIU, Yu-Jie FU, Xin WANG, Qing-Yan GAI(), Yao LU, Xiao-Jie XU, Zi-Ying WANG

College of Chemistry，Chemical Engineering and Resource Utilization，Key Laboratory of Forest Plant Ecology，Ministry of Education，Northeast Forestry University，Harbin 150040

Received:2021-03-11 Online:2021-09-20 Published:2021-07-05
Contact: Qing-Yan GAI E-mail:gqy_nefu@163.com
About author:JIAO Jiao（1986—），male，associate professor，majoring in plant cell， tissue， and organ culture technology.
Supported by:
National Key R&D Program of China(2017YFD0600205);National Forestry and Grassland Science and Technology Innovation Program for Top Talented Youths(2020132611)

摘要/Abstract

摘要：

红豆杉属植物由于天然生长缓慢、繁育能力衰退和种群竞争力弱等客观因素以及人为过度开发利用和生境破坏等主观因素已濒临灭绝，因此对其种质资源的繁育保护已成为当前研究的热点。本研究以我国特有的3种红豆杉（东北红豆杉、南方红豆杉和曼地亚红豆杉）为研究对象，选取带有腋芽的茎段组织为外植体，系统考察了不同植物激素组合对于腋芽的启动、增殖及生根的影响，最终确定了MS+1.0 mg·L^-1 6-BA+0.2 mg·L^-1 NAA为腋芽启动培养基，MS+0.4 mg·L^-1 6-BA+1.0 mg·L^-1 NAA为不定芽增殖培养基，发现3种红豆杉在上述培养基中都能够有效启动和增殖；同时，优化确定了WPM+0.8 mg·L^-1 NAA+0.2 mg·L^-1 IBA培养基可促使东北红豆杉不定芽生根，且不添加任何植物激素的WPM培养基有利于生根苗的后续生长。本研究建立了一种简单有效的红豆杉体外繁育方法，为我国红豆杉资源的保护和可持续利用提供了有力的技术支持。

关键词: 红豆杉, 茎段腋芽, 繁育, 离体培养

Abstract:

Taxus species are imminent extinction due to objective factors such as slow growth speed， decreased breeding ability， and weak competition， as well as subjective factors including overexploitation and habitat destruction. Therefore， the protection of Taxu resources via breeding methods has become the focus of research. In this study， three Taxus species in China（Taxus cuspidata， T. mairei， and T. media） were selected as materials， and the stem tissues with axillary buds were selected as explants， and the different phytohormone combinations on the initiation， proliferation and rooting of axillary buds were systematically investigated. MS+1.0 mg·L^-1 6-BA+0.2 mg·L^-1 NAA was finally determined as the optimal medium for axillary bud initiation， and MS+0.4 mg·L^-1 6-BA+1.0 mg·L^-1 NAA was the suitable medium for adventitious bud proliferation. It was found that all three Taxus species could effectively initiated and proliferate in the above-mentioned medium. Moreover， WPM+0.8 mg·L^-1 NAA+0.2 mg·L^-1 IBA medium was found to promote the rooting of adventitious buds of T. cuspidata， and the WPM medium without adding any plant hormones was beneficial for the subsequent growth of rooted seedlings. Overall， this study established a simple and effective method for in vitro propagation of Taxus species， which would provide the technical support for the protection and sustainable utilization of Taxus resources in China.

Key words: Taxus species, stem axillary bud, propagation, in vitro culture

中图分类号:

S791.49

焦骄, 刘婧, 付玉杰, 王馨, 盖庆岩, 鹿瑶, 徐晓杰, 王紫莹. 3种红豆杉茎段腋芽启动组培繁育技术研究[J]. 植物研究, 2021, 41(5): 721-728.

Jiao JIAO, Jing LIU, Yu-Jie FU, Xin WANG, Qing-Yan GAI, Yao LU, Xiao-Jie XU, Zi-Ying WANG. In vitro Propagation of Stem Axillary Buds of Three Species of Taxus Using Tissue Culture[J]. Bulletin of Botanical Research, 2021, 41(5): 721-728.

图/表 3

参考文献 30

1	张静.植物红豆杉的抗癌药用价值研究［J］.中国药业，2014，23（1）：1-3.
	Zhang J.Medicinal value of anti-cancer plant Taxus Chinensis［J］.China Pharmaceuticals，2014，23（1）：1-3.
2	Barbuti A M，Chen Z S.Paclitaxel through the ages of anticancer therapy：exploring its role in chemoresistance and radiation therapy［J］.Cancers，2015，7（4）：2360-2371.
3	Liu W C，Gong T，Zhu P.Advances in exploring alternative taxol sources［J］.RSC Advances，2016，6：48800-48809.
4	Shao F J，Wilson I W，Qiu D Y.The research progress of taxol in Taxus［J］.Current Pharmaceutical Biotechnology，2021，22（3）：360-366.
5	吴杰，汤欢，黄林芳，等.红豆杉属植物全球生态适宜性分析研究［J］.药学学报，2017，52（7）：1186-1195.
	Wu J，Tang H，Huang L F，et al.Research and analysis of globally ecological suitability for Taxus plants［J］.Acta Pharmaceutica Sinica，2017，52（7）：1186-1195.
6	李宁，王征，鲁长虎.濒危乔木红豆杉不同更新阶段的生境特征比较［J］.植物科学学报，2020，38（2）：205-211.
	Li N，Wang Z，Lu C H.Comparison of habitat characteristics of endangered tree species Chinese yew［Taxus chinensis（Pilger） Rehd.］ during different regeneration stages［J］.Plant Science Journal，2020，38（2）：205-211.
7	冯婷婷，郭九峰，宋天磊，等.药用植物组织培养研究综述［J］.安徽农学通报，2019，25（24）：23-27.
	Feng T T，Guo J F，Song T L，et al.Overview of tissue culture of medicinal plants［J］.Anhui Agricultural Science Bulletin，2019，25（24）：23-27.
8	宋艳梅，张天锡，王文全，等.组织培养技术在中药资源保护和开发利用中的应用［J］.西部中医药，2019，32（2）：135-138.
	Song Y M，Zhang T X，Wang W Q，et al.Application of tissue culture technique to the protection，development and utilization of herbal resources［J］.Western Journal of Traditional Chinese Medicine，2019，32（2）：135-138.
9	王娟，李金鑫，李建丽，等.植物组织培养技术在中药资源中的应用［J］.中国中药杂志，2017，42（12）：2236-2246.
	Wang J，Li J X，Li J L，et al.Application of plant tissue culture in field of Chinese medicine resources［J］.China Journal of Chinese Materia Medica，2017，42（12）：2236-2246.
10	Xiong Y P，Chen S Y，Guo B Y，et al.An efficient micropropagation protocol for Metasequoia glyptostroboides Hu et Cheng from shoot segments of 2-year-old trees［J］.Trees，2020，34（1）：307-313.
11	顾地周，沈红梅，闫中雪，等.天目铁木丛生芽诱导和试管苗保存技术［J］.林业科技开发，2014，28（4）：79-82.
	Gu D Z，Shen H M，Yan Z X，et al.A technique on shoots induction and profitability in vitro conservation with plantlets of Ostrya rehderiana［J］.China Forestry Science and Technology，2014，28（4）：79-82.
12	王毅敏，高晗，高本旺，等.崖柏组织培养初探［J］.湖北林业科技，2019，48（2）：16-18.
	Wang Y M，Gao H，Gao B W，et al.Preliminary study on tissue culture of Thuja Sutchuenensis［J］.Hubei Forestry Science and Technology，2019，48（2）：16-18.
13	胡琦敏，李勇毅，黄云峰，等.海伦兜兰的无菌播种与快速繁殖［J］.植物生理学报，2016，52（9）：1443-1448.
	Hu Q M，Li Y Y，Huang Y F，et al.Aseptic seeding and rapid propagation of Paphiopedilum helenae［J］.Plant Physiology Journal，2016，52（9）：1443-1448.
14	郑超，徐晟，夏冰，等.3种抗氧化剂对曼地亚红豆杉愈伤组织褐化及相关物质含量的影响［J］.植物生理学报，2013，49（3）：259-263.
	Zheng C，Xu S，Xia B，et al.Effects of three antioxidants on callus browning and its related substance contents in Taxus media rehder［J］.Plant Physiology Journal，2013，49（3）：259-263.
15	李张，徐志荣，娄佳兰，等.防褐化剂对南方红豆杉愈伤组织褐化及相关物质含量的影响［J］.生物灾害科学，2018，41（1）：69-73.
	Li Z，Xu Z R，Lou J L，et al.Effects of browning antagonists on callus browning and its related substance contents in Taxus chinensis var. mairer［J］.Biological Disaster Science，2018，41（1）：69-73.
16	高洁，张萍，薛璟祺，等.酚类物质及其对木本植物组织培养褐变影响的研究进展［J］.园艺学报，2019，46（9）：1645-1654.
	Gao J，Zhang P，Xue J Q，et al.Advances in phenolic substances and their effects on browning in woody plant tissue culture［J］.Acta Horticulturae Sinica，2019，46（9）：1645-1654.
17	曾余力，林新春，桂仁意，等.南方红豆杉离体胚培养诱导不定芽研究［J］.浙江林学院学报，2010，27（4）：614-619.
	Zeng Y L，Lin X C，Gui R Y，et al.Regeneration of Taxus chinensis var. mairei from adventitious bud formation using an in vitro embryo culture［J］.Journal of Zhejiang Forestry College，2010，27（4）：614-619.
18	Song L L，Zhang H N，Zhao H Q，et al.In vitro germination and seedling development of Taxus chinensis var.mairei by embryo culture［J］.Journal of Agricultural Science and Technology，2014，16（6）：1355-1363.
19	卞方圆，苏磊，苏建荣，等.采收方式对云南红豆杉药用原料林枝构件种群特性的影响［J］.生态学杂志，2015，34（4）：925-932.
	Bian F Y，Su L，Su J R，et al.Effect of harvesting methods on branch modular population characteristics of the planted pharmaceutical raw material forest of Taxus yunnanensis［J］.Chinese Journal of Ecology，2015，34（4）：925-932.
20	曹昆，李霞.木本植物组织培养不定芽诱导研究进展［J］.江苏林业科技，2008，35（5）：43-48.
	Cao K，Li X.Progress on induction of adventitious bud in tissue culture of woody plants［J］.Journal of Jiangsu Forestry Science & Technology，2008，35（5）：43-48.
21	李清清，叶建仁，吴小芹.黑松直接器官发生和植株再生的优化［J］.林业科技开发，2012，26（6）：31-35.
	Li Q Q，Ye J R，Wu X Q.Optimization of plantlet regeneration via direct organogenesis of Pinus thunbergii［J］.China Forestry Science and Technology，2012，26（6）：31-35.
22	李慧，陈晓阳，李云，等.银白杨叶片不定芽再生影响因素的研究［J］.北京林业大学学报，2004，26（3）：46-50.
	Li H，Chen X Y，Li Y，et al.Establishment of high frequency regeneration system of Adventitious bud from leaves of Populus alba［J］.Journal of Beijing Forestry University，2004，26（3）：46-50.
23	孙珺，胡正海.红豆杉愈伤组织的诱导培养及紫杉醇的产生［J］.西北大学学报：自然科学版，2000，30（1）：55-59.
	Sun J，Hu Z H.Callus initiation，growth characterization and Paclitaxel production from Taxus Chinensis［J］.Journal of Northwest University：Natural Science Edition，2000，30（1）：55-59.
24	王冰.东北红豆杉快速繁殖技术的研究［D］.延边：延边大学，2015.
	Wang B.Study on rapid propagation techniques of Taxus cuspidata［D］.Yanbian：Yanbian University，2015.
25	杨玲，牛祖林，陈虎庚.云南红豆杉组织培养条件研究［J］.现代农业科技，2012，（11）：143-144，150.
	Yang L，Niu Z L，Chen H G.Study on tissue culture of Taxus yunnanensis［J］.Modern Agricultural Sciences and Technology，2012，（11）：143-144，150.
26	师春娟，韩云花，于永明，等.红豆杉属植物组织培养方法及其影响因素研究进展［J］.甘肃农业科技，2007，（12）：38-41.
	Shi C J，Han Y H，Yu Y M，et al.The progress of effect factors and methods of plant tissue culture in Taxus sp.［J］.Gansu Agricultural Science and Technology，2007，（12）：38-41.
27	刘新星，余响华，刘学端.红豆杉分布与培育技术研究进展［J］.生物技术通报，2015，31（7）：51-57.
	Liu X X，Yu X H，Liu X D.Research progress of cultivation technology of Taxus and its distribution in China［J］.Biotechnology Bulletin，2015，31（7）：51-57.
28	徐丕聪，王继兴，李建华.IBA、NAA和IAA对云南红豆杉扦插生根的影响［J］.林业调查规划，2020，45（2）：38-44.
	Xu P C，Wang J X，Li J H.Effects of IBA and NAA and IAA on rooting of Taxus yunnanensis cuttings［J］.Forest Inventory and Planning，2020，45（2）：38-44.
29	Kaul K.Variation in rooting behavior of stem cuttings in relation to their origin in Taxus wallichiana Zucc.［J］.New Forests，2008，36（3）：217-224.
30	朱振国.六种植物生长调节剂对烟草幼苗生长发育的影响［D］.山东：山东农业大学，2019.
	Zhu Z G.Effects of six plant growth regulators on the growth and development of Tobacco seedlings［D］.Shandong：Shandong Agricultural University，2019.

[1]	安文杰, 王银杰, 刘清泉, 杨永恒, 张婷, 范少茹, 张永侠, 原海燕. 马蔺幼胚高效再生体系的建立[J]. 植物研究, 2023, 43(3): 333-339.
[2]	台昌锐, 赵凯, 阳艳芳, 吴彦, 翟伟, 童跃伟. 珍稀濒危植物细果秤锤树开花生物学特性和繁育系统[J]. 植物研究, 2023, 43(2): 311-320.
[3]	王雯婧, 陈虹帆, 邵国峻, 廖虹, 赵建立, 李庆军. 自交与异交象牙参属植物的蜜腺结构及其生物学意义[J]. 植物研究, 2022, 42(3): 364-372.
[4]	刘龙桀, 吴可心, 刁云飞, 李中跃, 穆立蔷. 基于GC-MS分析东北红豆杉野生种与栽培种的代谢差异[J]. 植物研究, 2021, 41(5): 798-806.
[5]	樊小红, 王立涛, 安娟艳, 孟冬, 杨清, 赵春建, 杨雨春, 付玉杰. 长白山东北红豆杉生境内针阔混交林直径结构分布研究[J]. 植物研究, 2021, 41(1): 89-97.
[6]	苗永美, 童元, 方达, 王宇豪. 稀土镧对铁皮石斛不定芽诱导、植株生长及次生代谢产物合成的影响[J]. 植物研究, 2020, 40(6): 839-845.
[7]	赵春建, 李玉正, 关佳晶, 苏伟然, 田瑶, 王婷婷, 李申, 李春英. 东北红豆杉—无花果复合种植对两种植物生长和土壤酶活性影响[J]. 植物研究, 2020, 40(5): 679-685.
[8]	董明珠, 王立涛, 吕慕洁, 孟冬, 杨春雨, 赵春建, 付玉杰, 杨清. 濒危植物野生东北红豆杉群落特征及保护策略[J]. 植物研究, 2020, 40(3): 416-423.
[9]	赵晓依, 王仲科, 李桂芳, 吕新华, 赵文勤, 庄丽. 多伞阿魏的繁育系统及其生态适应性[J]. 植物研究, 2019, 39(3): 321-328.
[10]	李亚兰, 梁凤丽. 线叶忍冬开花动态特征与繁育系统研究[J]. 植物研究, 2016, 36(4): 503-510.
[11]	潘苗, 左菲菲, 盛继露, 常强强, 范佳佳, 张小平. 南方红豆杉不同种源种子千粒重、生活力、营养化学成分含量的比较及其与生态因子的关系[J]. 植物研究, 2016, 36(3): 360-367.
[12]	刘彤1；徐浩玉1；金慧颖1；张玉红2；周志强2*. 不同光照条件下东北红豆杉幼苗叶绿素荧光特性日变化[J]. 植物研究, 2015, 35(6): 848-853.
[13]	徐小圆；周玲玲*；王仲科；庄丽. 簇枝补血草花的二态性及繁育系统研究[J]. 植物研究, 2015, 35(6): 883-890.
[14]	吕秀立1,2；沈烈英1；施季森2；张春英1*. 苏玛栎离体培养和植株再生研究[J]. 植物研究, 2015, 35(2): 185-190.
[15]	周华1；朱祺1；杨艳芳2；刘洪伟2；余发新1；邱德有2. 南方红豆杉bHLH*基因克隆与序列分析[J]. 植物研究, 2015, 35(1): 52-59.

3种红豆杉茎段腋芽启动组培繁育技术研究

In vitro Propagation of Stem Axillary Buds of Three Species of Taxus Using Tissue Culture

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 3

参考文献 30

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价