黄花蒿的高青蒿素含量品系筛选及快速繁殖研究

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筛选高青蒿素含量黄花蒿品系的研究,是以黄花蒿为实验对象,利用组织培养的方法营造统一生长条件,通过无性繁殖和多次继代培养提高无性繁殖代数,消除不同地区特定的生态因子对黄花蒿产生的长期影响,寻找由遗传因子引起的高次生代谢产物含量-青蒿素含量的黄花蒿品系。 研究同时进行野生资源调查和引种栽培试验,构成“不同种源在同一环境”与“同一种源在不同环境”正反两相对照的格局,以得到可靠数据。云南省黄花蒿的资源调查以及青蒿素含量抽样测定的结果表明,云南省不同地区野生黄花蒿表现出了丰富的生态类型多样性,其青蒿素含量也差异显著,其中可能包含高青蒿素含量的黄花蒿优良品系。通过引种栽培试验得出云南省大部分地区均适宜人工或半人工种植黄花蒿的结论。 实验确立了黄花蒿的无性系培养体系:初代培养,用培养基M1(MS+6-BA2.0mg/L+NAA1.0mg/L+KT0.25mg/L)可直接通过黄花蒿的幼嫩茎段诱导出大量愈伤组织和不定芽;继代培养过程中,M2培养基激素配比在6-BA0.3~0.5mg·L-1和NAA0.5~1.0mg·L-1范围内较为适宜,适当调整激素浓度可同时达到增殖和壮苗的效果;生根培养,在改良培养基M0(2×MS无机盐+1/2MS有机物+10%蔗糖+琼脂粉1.5g/L+土豆淀粉25g/L+玉米淀粉35g/L)的基础上,添加NAA0.3mg/L和IBA0.7mg/L有助于无根苗生根。培养室温度为25±2℃,光照16h最有利于黄花蒿组培苗的生长。实验以土豆和玉米淀粉作为替代基质和糖源调试出的新型培养基配方,降低了培养基成本的80%,满足了大规模快速繁殖的需要。 实验采用HPLC法能够比较精确地检测出黄花蒿样品特别是组培样品的青蒿素含量,并且能够区别其含量的微小变化。三种培养方式的黄花蒿样品,经测定青蒿素含量分别处于不同的范围:栽培样品的青蒿素含量最高且在不同栽培地区的含量大小趋于一致;野生样品的青蒿素含量居中,差异明显;组织培养所得的无性系后代的幼苗中除昆明地区之外,青蒿素的含量都极微小,但是也表现出了明显的差异性,且与野生样品的含量变化趋势不一致。这表明黄花蒿的青蒿素含量受生态因子的影响很大,但是同时也受遗传基因的控制。 检测结果中,昆明地区的野生样品经组织培养产生的无性系后代2#的青蒿素含量为1.98%,远高于其野生样品本身的含量,并且高于其它任何地区的样品含量,达到了生产要求。本研究以少量的样品为对象,基本建立了用组织培养方法筛选高青蒿素含量黄花蒿品系的方法模式,具有简便、精密、集约以及周期短等优点,是一种切实可行的简便方法。
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