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金线莲(Anoectochilus)是一种具有很高药用价值的濒危植物。近年来,对金线莲的研究主要是在药理活性、组织培养繁殖种苗和人工栽培等方面。目前金线莲以带节茎段培养诱导丛生芽增殖的繁殖技术已基本确立,而对生物技术育种最为重要的植株再生培养方法则尚未见报道。
本研究以台湾开唇兰和花叶开唇兰为材料,采用树脂组织切片法对在金线莲离体培养中得到的两种特殊结构进行了解剖分析。由幼芽外植体培养获得的特殊的“茎”与普通的茎段的区别是节间显著缩短,叶片退化。另一种特殊结构在组培苗中偶然发现,外形类似于根,圆筒状并具有表皮毛,顶端呈钝圆形,不具有顶芽。显微观察发现该结构具有退化的叶片,维管柱在其横切面所占面积小,具有3个维管束,明显不同于金线莲的茎段结构。这种特殊结构经培养在其顶端能形成顶芽,并在其基部有多个腋芽发生。
在金线莲根端切段外植体的离体培养中,发现将切口插入培养基中培养的方式能使根端切段快速伸长生长,其形态和结构发生了一定变化,薄壁细胞内积累了大量的淀粉粒。植物生长调节剂和碳源对根端切段的生长发育具有显著作用。本研究还发现根端切段外植体能够在切口处再生不定芽。这是金线莲离体培养器官再生的首例。
高渗透压培养条件造成根尖各部分细胞生长、分裂不均一,出现明显的局部细胞增生。实验结果表明,采用1/2MS+TDZ 0.1 mg/L+NAA 0.75 mg/L蔗糖2%+水解酪蛋白1 g/L+椰子水10%+甘露醇8%+植物胶0.3%的培养基上可以得到较高的局部细胞增生发生率,但对于这些局部细胞增生的材料的后续培养没有能够得到植株再生的结果。
在金线莲的细胞培养方面,以叶片组织为材料和成分为MS+蔗糖3%+Macerozyme R-10 1%的酶液,在25℃和80rpm的摇床上酶解3小时,能得到数量较多、状态较好的金线莲细胞。采用了多种培养基和不同的培养起始密度进行培养尝试,但均未发现细胞的分裂和增殖。