文献类型：科技成果

中文题名：甘肃贝母种质资源离体保存及再生植株遗传稳定性鉴定

完成人：张延红[1];何春雨[1];董婉琦[1];郭清毅[1];何玉明[1];高素芳[1];陈红刚[1];

第一作者：张延红

完成机构：[1]甘肃中医药大学;

第一机构：甘肃中医药大学

年份：2024

语种：中文

中文关键词：中成药;贝母;人工栽培

摘要：①课题来源与背景：甘肃贝母(Fritillaria przewalskii Maxim.)是著名药材川贝母的基原植物。以川贝母为原料生产的中成药达100种以上，中医处方用药量大，加之货源紧缺，优质川贝母的价格以达到2000元/kg。甘肃贝母从播种到开花需要4～5年，主要以种子繁殖为主，种子存在形态和生理双重休眠，实生苗生长非常缓慢，生长周期长。甘肃贝母人工栽培很困难，由于过度采挖野生资源面临枯竭，已被列入国家三级保护植物名录。超低温保存是将植物的细胞、组织、器官等材料保存在液氮中的一种方法。在液氮条件下，细胞的分裂和生理代谢近乎停止，植物材料可以无限期保存，并且保持其遗传稳定性。世界各国非常重视植物种质资源的超低温保存研究，并将一些研究成果应用于实际保存工作中。美国、德国、比利时、法国、捷克、日本、韩国、印度、秘鲁、哥伦比亚、尼日利亚等国家已建立了大规模的超低温种质资源库。采用超低温保存技术保护甘肃贝母野生资源是一条有效途径，具有极大的社会效益和经济效益。有关贝母超低温保存研究国内外未见报道。②研究目的与意义：该研究的目的是建立高效的贝母茎尖超低温保存技术体系，获得较高的冻存成活率和再生率，植株生长良好。甘肃贝母茎尖培养与超低温保存技术体系的建立，不仅为其质资源保存提供了一条安全有效的途径，为优良品种筛选繁育提供基础的物质保障，同时也为脱毒种苗工厂化生产的提供重要技术支撑，具有广阔应用前景。③主要论点与论据：该研究建立了甘肃贝母离体快速繁殖技术体系，即以休眠芽为外植体，采用75%乙醇30s，0.1%升汞1min，无菌水冲洗3～5次的方法灭菌后，污染率为0。接种到1/2MS+6-BA 0.5mg/L+NAA 0.1mg/L+3%蔗糖+0.7%琼脂，pH5.8，上小鳞茎诱导率为92.2%，诱导系数为2.932。该研究发现10℃低温处理2周有利于鳞茎增殖。适宜的生根培养基为1/2MS+NAA 0.1mg/L+IAA 0.5mg/L+1.5%蔗糖+0.7%琼脂，pH5.8。可为甘肃贝母种质保存及工厂化育苗提供技术支撑。同时建立了甘肃贝母休眠芽玻璃化超低温保存技术体系，即以休眠芽为超低温保存材料，在0.5mol/L的蔗糖培养基上预培养3d，于室温下进行LS装载和PVS2脱水处理，无需更换PVS2，无需卸载，冻存后的成活率高达93%。该研究应用ISSR分子标记技术，优选2条引物对20株甘肃贝母超低温再生植株基因组DNA进行分析，同一再生鳞茎无性系未发现变异，遗传稳定。从组织学层面来看，超低温保存程序中LS对组织细胞影响较小，PVS2和液氮冻存对其组织细胞结构影响较大，但适宜时间的PVS2保护剂的使用，会减少液氮冻存时冰晶的产生，从而减少伤害。因此，该技术可作为甘肃贝母资源保护的一种可行方法。此外，植物种类繁多，繁殖特性各不相同，很多植物在冬季会形成休眠芽，这意味着休眠芽玻璃化超低温保存是一项极具发展潜力的技术。④创见与创新：该研究首次以鳞茎内休眠芽为保存材料进行超低温保存，取得了很高的成活率和再生率，经表型和分子水平鉴定表明超低温再生植株遗传稳定，国内外未见报道。⑤社会经济效益，存在的问题：该研究建立的甘肃贝母小鳞茎离体快速繁殖技术体系和休眠芽超低温保存技术体系，可为甘肃贝母种质资源的安全保存和可持续利用提供技术支撑，也可为其它形成休眠芽的多年生药用植物提供借鉴和参考，有效地保护生物多样性，为育种提供物质保障。??该项目虽然同时建立了甘肃贝母小鳞茎离体快速繁殖技术体系，但小鳞茎生根率较低，小鳞茎的配套栽培技术还有待进一步研究，以期该技术能够尽快的应用于生产实践，为甘肃贝母种质资源可持续利用开辟一条新途径。⑥历年获奖情况：无。