药用石斛生物技术的研究概况.PDF
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2006年2月23日
第1页 |
参见附件(87KB,4页)。
药用石斛生物技术的研究概况
徐 红 王峥涛 丁家宜3
徐珞珊
(中国药科大学生药学研究室 生物技术研究室3
南京 210038)
摘 要 本文就近年来国内外有关药用石斛生物技术方面的研究进行了简要综述 ,重点对组织培养技术、基
因工程技术在药用石斛中的研究进行了评述 ,同时提出了今后药用石斛生物技术发展的前景。
关键词 药用石斛; 生物技术; 组织培养; 基因工程
General Research Aspect of Biotechnology about Medical Dendrobii
Xu Hong , Wang Zhengtao , Ding J iayi
3
, Xu Luoshan
( Department of Pharmacognosy , Department of Biotechnology
3
, China Pharmaceut ical Universi2
ty , Nanj ing , 210038)
Abstract This review covered the biotechnology about medical dendrobii both here and abroad. Focus
on the research of tisue culture and gene engineering about medical dendrobii , suggest the prospect of
biotechnology on medical dendrobii in future.
Key words medical dendrobii , biotechnology , tissue culture , gene engineering
石斛是贵重药材 ,应用历史悠久 ,在《神农本草
经》中列为上品 ,具有滋阴清热、生津益胃、润肺止咳
等功效 ,用于热病伤津、口干烦渴、病后虚热等多种
病症。现代药理研究表明 ,石斛还具有抗肿瘤、抗衰
老、增强人体免疫力及扩张血管的作用。因此石斛
在临床上及中药复方中被广泛应用。
多年来 ,石斛药材来源主要依赖于野生资源 ,长
时期的过量采集 ,使野生资源急剧下降而难以满足
市场需求。中国药典 ( 2000 版) 收载兰科 ( Ochi2
daceae) 石斛属 ( Dendrobium ) 金钗石斛 ( D. nobi le
Lindl . ) 、铁皮石斛( D. of f icinale Kimura et Migo. ) 、黄草石斛 ( D. chrysanihum Wall ) 、环草石斛 ( D.
loddigesi i Rolfe. ) 、马鞭石斛( D. f imbrial um Hook.
var oculat um Hook. )等5 种 ,但实际上该属30 余种
均做石斛药用。一些珍贵种类如铁皮石斛、霍山石
斛( D. houshanense C. Z. Tang et S. J . Cheng)等已濒
临灭绝[1 ]。多年来 ,人们一直探索石斛的人工栽
培 ,但由于石斛属植物的繁殖系数低 ,年生长量低 ,进入盛产周期长 ,不能形成规模 ,产量有限。随着生
物技术研究的深入 ,人们试图用组织培养的手段进
行药用石斛的快速繁殖研究 ,以期提高繁殖系数 ,短
时期内提供大量的种苗 ,解决石斛种苗短缺的局面 ,在这方面国内外学者做了大量的工作。进入 90 年
代后 ,有关石斛的研究扩展到分子生物学领域 ,即利
用基因工程手段在石斛中进行转基因研究。本文就
石斛的生物技术研究进行简要综述。
1 组织培养
由于石斛的自然繁殖力低,利用组织培养技术可
以进行快速繁殖,短期内提供大量的试管苗,通过人工
栽培扩大资源,实现石斛资源的保持和可持续利用。
1. 1 种子试管苗的培养
兰科植物种子的无菌萌发是由美国学者 Kund2
son于 1922 年建立的 ,他首次证明兰花种子可以在
无机盐、糖、琼脂所组成的人工合成培养基上萌发 ,而无需共生菌的存在。石斛的果实内种子量大 ,种
子无胚乳 ,在自然条件下常常需要某种真菌的帮助
才能萌发 ,因此繁殖率很低 ,不易发育成植株。研究
表明 ,黑节草(铁皮石斛) 、霍山石斛、迭鞘石斛( D.
denneanum Kerr) 、铁皮石斛、美花石斛( D. loddi2
gesi i Rolfe) 、无距石斛( D. w angi i Tso) 、广东石斛
( D. wi lsoni i Rolfe) 、曲茎石斛( D. f lexicaule Z. H.
Tsi ,S. C. Sun et L. G. Xu) 、聚石斛 ( D. l indleyi
Steud) 、马鞭石斛、金钗石斛的种子在无菌培养基均
能够萌发形成试管苗 ,培养时采用的基本培养基种
1 药用石斛生物技术的研究概况
? 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.类很多 ,其中以 KC、 MS培养基使用较广泛 ,添加一
定种类的激素如 NAA、 BA 以及附加马铃薯水浸液、香蕉水浸液等利于种子的萌发与生长。种子萌发成
苗后要及时的将小苗转移到合适的培养基中进行生
根 ,壮苗培养[2 ]。
1. 2 其它外植体的离体培养
石斛组织培养时以种子做外植体的较多 ,也有
以根、茎、节、叶为外植体进行培养的 ,其中用茎和节
可诱导出丛生芽并发育形成试管苗。附加一定组合
激素的 MS、 B5 培养基在茎、节培养时较常用。
在用霍山石斛老茎上当年萌生的嫩枝茎尖离体
培养时发现 ,在 Kundson附加NAA(0. 1 mg l) +BA
(0. 5 mg l) 培养基上生芽 ,其繁殖系数明显提高。
用生根培养基 MS + NAA (1 mg l) + IBA (1 mg l)
+BA(0. 2 mg l)培养 ,生根率达 70 %[3 ]。
曲茎石斜的节诱导出芽后 ,前期可用 MS + BA
(2. 0 mg l)诱导丛生芽 ,扩大繁殖系数 ,后期用 MS
+ KT (2. 0 mg l)培养基以壮根、壮苗 ,这样可较理
想地培养出大量健壮的试管苗[4 ]。
印度学者的研究表明 ,以大苞鞘石斛( D. w ar2
dianum Warner)的茎尖为外植体 ,培养于 MS 培养
基中 ,培养基中的硝酸钙、尿素能促进原球茎和丛生
芽的形成。试管苗及原球茎移植到以木炭、碎砖块
和椰子壳组成的基质中 ,温室环境下成活率达
65 %[5 ]。D.’ Madame pomadour’的茎尖接于附加
2 ,42D(0. 2 mg l)和BAP (0. 2 mg l)培养基上可诱
导出愈伤组织。而添加 NAA和BAP则易产生原球
茎 ,在添加了 10 %椰汁(V V) 和活性炭的无激素
VW培养基上可以使原球茎快速增殖。GA23 对原
球茎的增殖有一定影响。生根培养基以添加 NAA
(1 mg l)为佳[6 ]。
对铁皮石斛、美花石斛、无距石斛和广东石斛的
研究表明 ,茎尖培养的最适培养基为 MS + NAA(0.
2 mg l) +BA(0. 5 mg l)
[7 ] ......
徐 红 王峥涛 丁家宜3
徐珞珊
(中国药科大学生药学研究室 生物技术研究室3
南京 210038)
摘 要 本文就近年来国内外有关药用石斛生物技术方面的研究进行了简要综述 ,重点对组织培养技术、基
因工程技术在药用石斛中的研究进行了评述 ,同时提出了今后药用石斛生物技术发展的前景。
关键词 药用石斛; 生物技术; 组织培养; 基因工程
General Research Aspect of Biotechnology about Medical Dendrobii
Xu Hong , Wang Zhengtao , Ding J iayi
3
, Xu Luoshan
( Department of Pharmacognosy , Department of Biotechnology
3
, China Pharmaceut ical Universi2
ty , Nanj ing , 210038)
Abstract This review covered the biotechnology about medical dendrobii both here and abroad. Focus
on the research of tisue culture and gene engineering about medical dendrobii , suggest the prospect of
biotechnology on medical dendrobii in future.
Key words medical dendrobii , biotechnology , tissue culture , gene engineering
石斛是贵重药材 ,应用历史悠久 ,在《神农本草
经》中列为上品 ,具有滋阴清热、生津益胃、润肺止咳
等功效 ,用于热病伤津、口干烦渴、病后虚热等多种
病症。现代药理研究表明 ,石斛还具有抗肿瘤、抗衰
老、增强人体免疫力及扩张血管的作用。因此石斛
在临床上及中药复方中被广泛应用。
多年来 ,石斛药材来源主要依赖于野生资源 ,长
时期的过量采集 ,使野生资源急剧下降而难以满足
市场需求。中国药典 ( 2000 版) 收载兰科 ( Ochi2
daceae) 石斛属 ( Dendrobium ) 金钗石斛 ( D. nobi le
Lindl . ) 、铁皮石斛( D. of f icinale Kimura et Migo. ) 、黄草石斛 ( D. chrysanihum Wall ) 、环草石斛 ( D.
loddigesi i Rolfe. ) 、马鞭石斛( D. f imbrial um Hook.
var oculat um Hook. )等5 种 ,但实际上该属30 余种
均做石斛药用。一些珍贵种类如铁皮石斛、霍山石
斛( D. houshanense C. Z. Tang et S. J . Cheng)等已濒
临灭绝[1 ]。多年来 ,人们一直探索石斛的人工栽
培 ,但由于石斛属植物的繁殖系数低 ,年生长量低 ,进入盛产周期长 ,不能形成规模 ,产量有限。随着生
物技术研究的深入 ,人们试图用组织培养的手段进
行药用石斛的快速繁殖研究 ,以期提高繁殖系数 ,短
时期内提供大量的种苗 ,解决石斛种苗短缺的局面 ,在这方面国内外学者做了大量的工作。进入 90 年
代后 ,有关石斛的研究扩展到分子生物学领域 ,即利
用基因工程手段在石斛中进行转基因研究。本文就
石斛的生物技术研究进行简要综述。
1 组织培养
由于石斛的自然繁殖力低,利用组织培养技术可
以进行快速繁殖,短期内提供大量的试管苗,通过人工
栽培扩大资源,实现石斛资源的保持和可持续利用。
1. 1 种子试管苗的培养
兰科植物种子的无菌萌发是由美国学者 Kund2
son于 1922 年建立的 ,他首次证明兰花种子可以在
无机盐、糖、琼脂所组成的人工合成培养基上萌发 ,而无需共生菌的存在。石斛的果实内种子量大 ,种
子无胚乳 ,在自然条件下常常需要某种真菌的帮助
才能萌发 ,因此繁殖率很低 ,不易发育成植株。研究
表明 ,黑节草(铁皮石斛) 、霍山石斛、迭鞘石斛( D.
denneanum Kerr) 、铁皮石斛、美花石斛( D. loddi2
gesi i Rolfe) 、无距石斛( D. w angi i Tso) 、广东石斛
( D. wi lsoni i Rolfe) 、曲茎石斛( D. f lexicaule Z. H.
Tsi ,S. C. Sun et L. G. Xu) 、聚石斛 ( D. l indleyi
Steud) 、马鞭石斛、金钗石斛的种子在无菌培养基均
能够萌发形成试管苗 ,培养时采用的基本培养基种
1 药用石斛生物技术的研究概况
? 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.类很多 ,其中以 KC、 MS培养基使用较广泛 ,添加一
定种类的激素如 NAA、 BA 以及附加马铃薯水浸液、香蕉水浸液等利于种子的萌发与生长。种子萌发成
苗后要及时的将小苗转移到合适的培养基中进行生
根 ,壮苗培养[2 ]。
1. 2 其它外植体的离体培养
石斛组织培养时以种子做外植体的较多 ,也有
以根、茎、节、叶为外植体进行培养的 ,其中用茎和节
可诱导出丛生芽并发育形成试管苗。附加一定组合
激素的 MS、 B5 培养基在茎、节培养时较常用。
在用霍山石斛老茎上当年萌生的嫩枝茎尖离体
培养时发现 ,在 Kundson附加NAA(0. 1 mg l) +BA
(0. 5 mg l) 培养基上生芽 ,其繁殖系数明显提高。
用生根培养基 MS + NAA (1 mg l) + IBA (1 mg l)
+BA(0. 2 mg l)培养 ,生根率达 70 %[3 ]。
曲茎石斜的节诱导出芽后 ,前期可用 MS + BA
(2. 0 mg l)诱导丛生芽 ,扩大繁殖系数 ,后期用 MS
+ KT (2. 0 mg l)培养基以壮根、壮苗 ,这样可较理
想地培养出大量健壮的试管苗[4 ]。
印度学者的研究表明 ,以大苞鞘石斛( D. w ar2
dianum Warner)的茎尖为外植体 ,培养于 MS 培养
基中 ,培养基中的硝酸钙、尿素能促进原球茎和丛生
芽的形成。试管苗及原球茎移植到以木炭、碎砖块
和椰子壳组成的基质中 ,温室环境下成活率达
65 %[5 ]。D.’ Madame pomadour’的茎尖接于附加
2 ,42D(0. 2 mg l)和BAP (0. 2 mg l)培养基上可诱
导出愈伤组织。而添加 NAA和BAP则易产生原球
茎 ,在添加了 10 %椰汁(V V) 和活性炭的无激素
VW培养基上可以使原球茎快速增殖。GA23 对原
球茎的增殖有一定影响。生根培养基以添加 NAA
(1 mg l)为佳[6 ]。
对铁皮石斛、美花石斛、无距石斛和广东石斛的
研究表明 ,茎尖培养的最适培养基为 MS + NAA(0.
2 mg l) +BA(0. 5 mg l)
[7 ] ......
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