川芎苓種的初步篩選及快繁體系的建立.pdf

1、川芎(Ligusticumchuanxiong.Hort)是一種傳統(tǒng)的中藥材，具有活血行氣、祛風止痛、治療頭痛、胸肋痛、經(jīng)閉腹痛、風濕痛、跌打損傷等功效。臨床上主要用于治療心腦血管疾病、肺心病、慢性腎病與肝病、神經(jīng)性疼痛等。川芎在我國已有1500多年的栽培歷史，主要產(chǎn)于四川，四川都江堰是其道地性產(chǎn)地，其產(chǎn)品在國內(nèi)外享有很高的盛譽。但是，一直以來，對川芎栽培用種缺乏統(tǒng)一規(guī)范管理，品種混雜，并且川芎生產(chǎn)上苓種的培育地點多，質(zhì)量良莠不一，嚴重

2、影響川芎產(chǎn)量和質(zhì)量。另外，根腐病和莖節(jié)蛾為川芎苓種繁育和大田生產(chǎn)中面臨的最主要的病蟲害，對川芎的種質(zhì)和產(chǎn)量遭成嚴重的影響。 本研究選取川芎主產(chǎn)區(qū)都江堰為試驗地，以來源于有代表性的五個川芎主產(chǎn)區(qū)苓種作為試驗材料，對川芎的生長發(fā)育、產(chǎn)量、主要有效成分的產(chǎn)、質(zhì)量四個方面進行綜合比較評價，篩選出最佳的苓種，并通過對川芎主要農(nóng)藝性狀與單株產(chǎn)量間的相關(guān)分析，對川芎苓種的選育及科學種植提供理論依據(jù)。另外通過快繁體系的建立，為提高川芎的繁殖系數(shù)

3、，縮短育種時間，建立優(yōu)質(zhì)川芎規(guī)模化生產(chǎn)體系提供科學依據(jù)，并通過對愈傷組織誘導過程中一系列影響因子的研究，為川芎次生代謝物(有效成分)的生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。主要結(jié)果如下： 1.(1)對五個川芎主產(chǎn)區(qū)苓種進行比較實驗的結(jié)果表明：不同苓種川芎有較大差異。其中農(nóng)藝性狀方面，在倒苗期和收獲期的株高沒有明顯的差異，但都以泰安苓種川芎最好，12月倒苗前，平均株高為48.79cm，而次年5月收獲時，平均株高為44.48cm。這兩個時期各苓種川芎葉片數(shù)

4、差異顯著，泰安苓種葉片數(shù)最多(12月平均為35.58片/株，5月平均為76.45片/株)，八角苓種最低(12月平均為25.08片/株，5月平均為51.22片/株)。川芎苓種在9月開始分蘗，至倒苗期時，分蘗數(shù)達到最大值，各來源苓種川芎分蘗數(shù)差異顯著，泰安苓種川芎分蘗數(shù)最高，為7個/株；八角苓種川芎最低，為4.75個/株。在收獲期時，各來源苓種川芎的莖蘗數(shù)差異也顯著，泰安苓種川芎莖蘗數(shù)最高，比最低的八角苓種川芎高82.1％。(2)干物質(zhì)的積

5、累方面：在倒苗期，根莖與葉片的干物質(zhì)分配比例最高的是泰安苓種，比值達到1.94，分別占到了整個植株干物質(zhì)總量的65.94％和34.06％。最低的是八角苓種，根莖與葉片的干物質(zhì)分配比值僅為1.67。在收獲期，泰安苓種川芎葉、莖、根莖干物質(zhì)的比例為1:1:4，平均單株干物質(zhì)重量為106.17g/株，八角苓種川芎葉、莖、根莖干物質(zhì)的比例為1.58:1:5.54，而單株干物質(zhì)重量卻僅為69.55g/株，說明葉片與根莖的干物質(zhì)分配比例在收獲期不能

6、太高，在生產(chǎn)中，應該重視各營養(yǎng)器官的協(xié)調(diào)發(fā)展。(3)產(chǎn)量方面：泰安苓種川芎的產(chǎn)量最高，為5057.4kg/hm2，與其余各苓種川芎差異顯著，八角苓種川芎產(chǎn)量最低，泰安苓種川芎較八角苓種川芎增產(chǎn)33.2％。主要有效成分方面，川芎的總阿魏酸和揮發(fā)油含量以泰安苓種的最高，分別為0.227g/100g和1.527g/100g，水磨苓種的總阿魏酸和揮發(fā)油含量最低，分別為0.181g/100g和1.453g/100g；總生物堿含量則以八角苓種最高，

7、為0.534g/100g。其次為泰安苓種，為0.468g/100g。由于泰安苓種川芎的產(chǎn)量最高，其總阿魏酸、揮發(fā)油和總生物堿含量也較高，因而單位土地面積上的總阿魏酸、揮發(fā)油和總生物堿產(chǎn)量也最高，分別達到12.05kg/hm2、77.27kg/hm2和23.7kg/hm2。說明來自于都江堰泰安鎮(zhèn)的苓種，為五個川芎主產(chǎn)區(qū)的最佳苓種。 2.通過相關(guān)和回歸分析后得出：川芎的產(chǎn)量與年前的株高、R/T和年后株高、莖蘗數(shù)、葉片數(shù)、莖粗、葉片重

8、、莖桿重有關(guān)，生產(chǎn)上應采取適宜措施，增加R/T、莖蘗數(shù)、莖粗、葉片重；降低株高、莖桿重，減少葉片數(shù)，以有利于提高川芎產(chǎn)量。其中年后的莖蘗數(shù)、莖粗、葉片重3個性狀應該作為川芎高產(chǎn)育種的主要目標。通過逐步回歸，得到的關(guān)于單株產(chǎn)量的最優(yōu)回歸方程為：Y=86.94-3.28X1+143.60X6-4.69X7+2.93X8-0.89X9+424.96X10+2.64X11-1.68X123。 3.川芎組織培養(yǎng)最佳的取材季節(jié)為春季的4月份

9、，最佳的外植體為莖節(jié)，在4月份，愈傷組織的啟動時間為5天，愈傷組織的誘導率高達88.3％，在滅菌劑的選擇上，對莖節(jié)而言，0.1％HgCl2的滅菌效果大大的優(yōu)于2％NaClO3，處理6分鐘效果最佳，污染率和死亡率都為0，且外植體無任何損傷。 4.NAA誘導愈傷組織的效果優(yōu)于2,4-D，雖然2,4-D在促進愈傷組織的形成上活力最高，但愈傷組織質(zhì)地差，為白色水浸狀，并且強烈抑制芽的形成，隨著濃度的增加，生長后期加速衰老、死亡。2.0m

10、g/L的NAA的效果最好，誘導的愈傷組織在生長后期明顯的帶綠色而且質(zhì)地疏松，有利于下一步的分化。 5.莖節(jié)愈傷組織誘導和分化的主要影響因子分別是蔗糖和6-BA，愈傷組織誘導的最佳培養(yǎng)基為：MS+NAA1.5(mg/L)+6-BA0.5(mg/L)+蔗糖40g/L，愈傷組織誘導率為85％。愈傷組織分化的最佳培養(yǎng)基為MS+6-BA2.0(mg/L)+NAA0.2(mg/L)+蔗糖(20g/L)，愈傷組織分化率達86.67％。

11、 6.碳源中蔗糖的效果優(yōu)于葡萄糖，蔗糖誘導的愈傷組織生長旺盛，結(jié)構(gòu)疏松，其中30g/L蔗糖的誘導效果最好，鮮重增長率和干重增長率分別為365.21％和265.21％，而葡萄糖以10g/L的濃度為佳，鮮重增長率和干重增長率分別為240.15％和140.15％。 7.對莖節(jié)愈傷組織誘導和分化具有促進作用的最佳有機附加物質(zhì)是濃度為450mg/L的CH，愈傷組織的誘導率為58.33％，而愈傷組織的分化率為61.67％。 8.生根