（植物学专业论文）藜蒿离体培养与试管苗分泌结构的研究.pdf

摘要 藜蒿( a r t e m i s i as e l e n g e n s i s ) 为菊科蒿属多年生草本植物，也是该属唯一的 多年生水生草本植物。分布于东北、华北、华中和西南等省区，江西鄱阳湖和湖 南洞庭湖区是主产区。特别是八十年代以后，形成了采食与开发的热潮。藜蒿嫩 茎不仅昧正香脆，还含有丰富的营养成分，被视为宴中佳品。此外，它还可以入 药。它是大自然赐予人类盼一种宝贵的植物资源。为了使藜蒿得到良好的保护和 可持续发展的开发利用，需要为藜蒿种质保存、新种质的培育及其产业化提供一 个基础性技术平台。此外，藜蒿具有特殊香味的挥发油与分泌结构密切相关。本 文从云南产藜蓠离体培养入手，建立离体培养再生体系，并研究试管苗的分泌结 构发生与发育，以填补藜蒿分泌结构无研究报道的空白。 主要研究结果如下： 1 建立了以云南产藜蒿为供试材料的离体培养再生体系。 云南产藜蒿的细胞全能性表达能力强，m s + b a l i n g l 1 + 2 4 一d 4 m g l 1 培养基 适宜于它的致密胚性愈伤组织的诱导；m s + b a l i n g - l 1 + n a a 0 4 m g r 1 培养基适 宜丛芽分化和增殖；i 2 m s + n a a 0 5 m g l 1 + i a a 0 5 m g l 1 培养基适宜试管苗生根 及根状茎的形成。 2 云南产藜蒿外植体不同，所诱导出的愈伤组织在颜色、质地上 普遍存在差异。 嫩茎的愈伤组织一般为浅黄绿色的胚性愈伤组织；幼叶的愈伤组织有深绿 色、淡紫色、紫红色等。愈伤组织的多样性为藜蒿体细胞无性系变异的筛选提供 了良好的基础。 3 细胞组织学观察，表明愈伤组织脱分化与不同外值体有差异， 并发现嫩茎愈伤组织的有两种来源。 第一种是由表皮及以下多处皮层薄壁细胞脱分化而产生；第二种，是由切口 处维管组织周围基本组织的薄壁细胞脱分化产生。幼叶愈伤组织主要来自部分叶 肉细胞脱分化产生分生细胞，从叶缘到整个外植体都为愈伤组织所包被。与此同 时，相当一部分叶肉细胞原生质体自溶，细胞壁加厚成为管状分子，这是叶肉细 胞分化的标志性特征。 藜蒿幼嫩愈伤组织在结构以胚性细胞、胚性细胞团及分生组织结节的出现， 但胚性细胞仍然为主，因而藜蒿愈伤组织继代能力比较强。 藜蒿愈伤组织芽分化为外起源。试管苗生根培养，根原基发生于皮层的髓射 线处，由薄壁细胞脱分化产生分生细胞形成根原基，属内起源。 4 藜蒿试管苗有分泌腔和分泌腺两种分泌结构，为人工条件下系 统研究植物分泌结构与发育提供了新途径。 藜蒿分泌腔分布在茎和根状茎皮层内，为裂生分泌腔。它是由排列紧密的一 团细胞，彼此间的中层溶解消失，细胞互相分离并向外推移，形成一个球形囊腔， 在腔内由一层具有分泌能力的上皮细胞围绕。 藜蒿试管茁茎和表面分泌着两种分泌腺。一种为腺毛状分泌腺，由1 0 个细 胞构成，2 个基细胞，2 个柄细胞，6 个腺毛状细胞，排成2 列，成熟时为扇形 囊状；另一种为非腺毛状，由管状腺细胞构成。 对腺毛状分泌腺发育过程中的系统观察中发现，腺毛状分泌腺存在多样性， 除二列排列外，有单列和三列排列的。二列排列的腺毛状细胞有的超过1 0 个， 单列排列的细胞如何发育还有待研究。 关键词：藜蒿，离体培养，愈伤组织，细胞组织学，分泌结构 l i a b s t r a c t a r t e m i s i as e l e n g e n s i s i st h eu n i q u ea q u a t i cp e r e n n i a lh e r bo ft h ea r t e m i s i aw h i c h i sd i s t r i b u t e di nt h ep r o v i n c e so ft h en o r t h e a s t e r n ，t h en o a hc h i n a ，c e n t r a lc h i n a ，a n d t h es o u t h w e s t e r n ，t h ep o y a n gl a k ea n dt h ed o n gt i n gl a k ei st h em a i np r o d u c t i v e a r e a a nu p s u r g eo fi n g e s t i o na n de x p l o i t a t i o na p p e a r e de s p e c i a l l ya f t e rt h e1 9 8 0 s t h ey o u n gs t e mo fa r t e m i s i as e l e n g e n s i si sn o to n l yv e r yd e l i c i o u s ，b u ta l s oh a v e a b u n d a n tn u t r i e n te l e m e n t ，w h i c hi sr e g a r d e da sad e l i c a c yo ft h ed i n n e r b e s i d e s ，i t c a nb eu s e da sm e d i c i n ea sw e l l a n di ti sap r e c i o u sp l a n tr e s o u r c et h a tn a t u r e b e s t o w e do uh u m a nb e i n g f o rab e t t e rp r o t e c t i o no ft h i sp l a n t sa sw e l la sa s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n ta n de x p l o r a t i o n i t si m p e r a t i v et ob u i l dan e wt e c h n i c a l p l a t f o r m f o rp r e s e r v a t i o no n g e r m p l a s m o fa r t e m i s i a s e l e n g e n s i s , v a r i e t y i m p r o v e m e n ta n di n d u s t r i a l i z a t i o n b e s i d e s ，a r t e m i s i as e l e n g e n s i s h a sas p e c i a l f l a v o ro fa r t e m i s i av o l a t i l eo i lr e l a t e dc l o s e l yt ot h es t r u c t u r e t h i sp a p e rb e g i nw i t h t h ec u l t u r ei nv i t r oo fa r t e m i s i as e l e n g e n s i si ny u n n a n ，b u i l dr e g e n e r a t e ds y s t e mo f c u l t u r ei n v i t r o ，s t u d ys e c r e t o r ys t m c t u r ea n dd e v e l o p m e n to nt u b es e e d l i n go f a r t e m i s i as e l e n g e n s i s ，w h i c hf i l lt h eb l a n kw i t h1 1 0r e p o r t sa b o u ts e c r e t o r ys t r u c t u r e o f a r t e m i s i as e l e n g e n s i s t h em a i nr e s u l t so ft h i ss t u d ya r ea sf o l l o w s ： 1 b u i l dc u l t u r ei nv i t r or e g e n e r a t i n gs y s t e mw h i c ht a k ea r t e m i s i a s e l e n g e n s i so fy u n n a na st h et e s tm a t e d a l t h ee x p r e s s i v ea b i l i t ya b o u tc e l la l l - r o u n d n e s so fy u n n a na r t e m i s i as e l e n g e n s i s i sv e r ys t r o n g i ti ss u i t a b l ef o ri n d u c i n go ft h er a p i da n di n t e n s ee m b r y oc a l l u si n m s + b a l m g l 1 + 2 4 - d 4 m g l 1c u l t u r em e d i u m ；i ti ss u i t a b l ef o rd i f f e r e n t i a t i o na n d m u l t i p l i c a t i o no ft h eb u di nm s + b a l m g l 1 + n a a 0 4 m g u 1c u l t u r em e d i u m ；i ti s s u i t a b l ef o rt h ei n v i t r o s e e d l i n gs t r i k i n g r o o ta n df o r m i n gr h i z o m ei n 1 2 m s + n a a 0 5 m g l 1 + i a a 0 5 m g l 1 c u l t u r em e d i u m 2 i fe x p l a n t so fy u n n a na r t e m i s i as e l e n g e n s i sa r ed i f f e r e n t 。t h e c o l o u ra n dt e x t u r eo ft h ec a l l u st h a te x p l a n t si n d u c e da r eu n i v e r s a l l y d i f f e r e n t g e n e r a l l y , t h ec a l l u si n d u c e db yt h ey o u n gs t e m sa r ep i s t a c h i oe m b r y oc a l l u s ； t h ec a l l u si n d u c e db yy o u n gl e a v e sa r ed e e pg r e e n ，m a u v e ，p u r p l i s hr e d ，e t c t h e v a r i o u sc a l l u sl a ya f f o r dag o o df o u n d a t i o nf o rs e l e c t i n gm u t a t i o n so f l r t e m i s i a s e l e n g e n s i s 3 t h r o u g hc y t o h i s t o l o g y o b s e r v a t i o n ，i tw a sf o u n dt h a tt h e r e i i l a r cs o m ed i f i e r e n c e sw i t hc a l l u sd e d i f i e r e n t i a t i o na n dd i f f e r c n t v a l u e s ，a n dt h e r ew e r et w ok i n do fs o u r c eo ft h ey o u n gs t e mc a l l u s t h ef i r s tk i n di sd e d i f f e r e n t i a t e df r o mt h ec o r t i c a lp a r e n c h y m ac e l l so ft h e e p i d e r m i sa n di t sb e l o w ；t h es e c o n dk i n di sd e d i f f e r e n t i a t e df r o mt h ep a r e n c h y m a c e l l so ft h eb a s i ct i s s u ea r o u n dt h ev a s c u l a rt i s s u ea tt h ei n c i s i o n t h ey o u n gl e a v e s c a l l u sm a i n l yc o m ef r o mm e r i s t e m a t i cc e l l sw h i c hd e d i f f e r e n t i a t ef r o map a r to f m e s o p h y l lc e l l s ，t h e ya r ee n v e l o p e dw i t ht h ec a l l u sf r o mt h el e a fm a r g i nt ot h ew h o l e e x p l a n t s i nt h em e a n w h i l e ，al a r g ep r o p o r t i o no fm e s o p h y l lc e l l sp r o t o p l a s t s a u t o l y z e s ，c e l lw a l l st h i c k e n i n gi n t ot h et r a c h e a r ye l e m e n t s ，w h i c hi st h ec h a r a c t e r s y m p o l i z i n gt h ed i f f e r e n t i a t i o no ft h em e s o p h y l lc e l l s t h ey o u n gc a l l u so fa r t e m i s i a s e l e n g e n s i sa p p e a r e d w i t hs t r u c t u r eo f e m b r y o g e n i cc e l l s ，e m b r y o g e n i cc e l lm a s s e sa n dm e r i s t e m a t i cn o d u l e s ，b u tt h e e m b r y o g e n i cc e l l si sp r e d o m i n a n to ft h e m ，s ot h es u b c u l t u r ec a p a c i t yo fa r t e m i s i a s e l e n g e n s i sc a l l u si ss t r o n g d i f f e r e n t i a t i o no ft h eb u do fa r t e m i s i as e l e n g e n s i sc a l l ub e l o n g st oe x t e r n a l o r i g i n a t i o n i nr o o t i n gc u l t i v a t i o no ft h et u b es e e d l i n g , t h e r o o t p r i m o r d i ai s o r i g i n a t e df r o mt h ep i t hr a y so ft h ec o r t e x ，w h i c hi sf o r m e db yt h em e r i s t e m a t i cc e l l s t h a td e d i f f e r e n t i a t ef r o mt h ep a r e n e h y m ac e l l s t h i si se n d o g e n e s i si no r i g i n 4 。t h e r ea r et w os e c r e t o r yc a v i t i e sa n dg l a n d si nt u b es e e d l i n go f a r t e m i s i as e l e n g e n s i s ，w h i c hp r o v i d e san e ww a yt os t u d ys y s t e m l y s t r u c t u r ea n dd e v e l o p m e n to fp l a n ts e c r e t o r yu n d e rt h ea r t i f i c i a l c o n d i t i o n s s e c r e t o r yc a v i t i e so f a r t e m i s i as e l e n g e n s i sa ed e f ts e c r e t i o nc a v i t y ，w h i c ha r e d i s t r i b u t e di nc o r t e xo fs t e ma n dr h i z o m e a n di ti sag r o u pc e l lw i t hw o r k i n gc l o s e l y ， a m o n g w h j d 】t h em i d d l ec l a s sd i s s o l v e da n dd i s a p p e a r ，c e l lm u t u a l l ys e p a r a t e da n d p a s s a g e do u t w a r d ，f o r m e das p h e r i c a lc a v i t y w h i c hi sa r o u n d e db yal a y e ro f e p i t h e l i a lc e l l sw i t hs e c r e t i o nc a p a c i t yi ns e c r e t o r yc a v i t i e s t h e r ea r et w ok i n do fg l a n d si nt h ey o u n gs t e m a n dy o u n gl e a fo ft u b es e e d l i n go f a r t e m i s i as e l e n g e n s i s o n ei sg i a n d u l a r i ag l a n dw h i c hc o n s i s to f1 0c e l l s ，2b a s a lc e l l s ， 2s t a l kc e l l s ，6 百a n d u l a r i ac e l l s ，t h e ya r r a n g ei n2r o w s i tw a ss e c t o r i a lc y s t i cw h e n m a t u r e d t h eo t h e ro n ei sn o n g i a n d u l a r i ag l a n dw h i c hc o n s i s to ft u b u l a rg l a n dc e l l a f t e rs y s t e m a t i co b s e r v a t i o no ft h eg i a n d u l a r i ag l a n d ，w ef o u n dt h a tt h e ya r e d i v e r s i f i e d ，b e s i d e s2 - r o w - a r r a n g e d ，t h e ya l s oa p p e a r e dp a r a c y t i ea n d3 - r o w a r r a n g e d s o m e g i a n d u l a r i ac e l l sc o n s i s to fo v e r l ) c e l l s ，w es t i l ln e e df u r t h e rs t u d ya b o u th o wo n i v p a r a c y t i cc e l l sd c c e l o p k e y w o r d s a r t e m i s i as e l e n g e n s i s ，c u l t u r ei n v i t r o ，c a l l u s ，c y t o h i s t o l o g y , s e c r e t o r ys t r u c t u r e v 英文缩略词表 e n g l i s h a b b r e v i a t i v ev o c a b u l a r y 中文名英文名 2 ，4 一二氯苯氧乙酸 2 , 4 一d i c h l o r o p h c n o x ya c e t ia c i d 6 - 苄氨基嘌呤 6 - b e n z yl a m i n o p u r i n e 萘乙酸 1 - n a p h t h y l a c e t i ca c i d 吲哚乙酸3 i n d o l ea c e t i ca c i d 微米 天 勒克司 m i c r o m e t r e d a v h x m s 培养基 m u r a s h i g es k o o gb a s a lm e d i u m 管状分子 小时 升 兆帕斯卡 分 厘米 t r a c h e a r ye l e m e n t s h o u r l i t r e m e g a p a s c a l m i n u t e c e n t i m e t r e 黼 舢 弘 眦 m 胆 d h 懈 l | 刍 h l 量 吼 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得湖南农业大学或其它教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名孝以江 时间： 7 。9 年。胡，日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解湖南农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或 扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意湖南农业大学可以用不同方式在不同 媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 研究生签名磋纵时间：伽。夕年伽月日 导师签名： 附暂 时问：) 7 年f 2 月脏日 第一章文献综述弟一早义陬琼尬 藜蒿( a r t e m i s i as e l e n g e n s i st u r e z ) 又名芦蒿、水蒿、香艾蒿，学名蒌蒿，属菊 科蒿属多年生宿根性草本植物【1 埘，产于我国，且在我国分布广泛，特别是长江中下游 的鄱阳湖、洞庭湖、太湖地区的湖滩、河汉、路旁均有分布1 3 1 。 藜蒿俗称“藜蒿芽”，以鲜嫩茎秆入食。可煎，可炒，也可凉拌【4 1 。其脆弱辛香，风 味独特，营养丰富，还有一定的药用价值，具有清凉、平却肝火、治疗高血压、肝炎、 抗氧化衰老，抗癌症和驱虫之功效【5 1 ，是一种理想的保健食品，是深受湖区人们喜爱的 野生绿色食品。 藜蒿内含有挥发性精油而气味芳香 6 1 ，含有较多的谷氨酸而味道鲜美，还有较多膳 食纤维可作为功能性食品基料，以及含丰富的维生素和矿质元素钾、钙等可供人体生 长发育代谢调节之所需，还有黄酮类物质可抗氧化衰老，含绿原酸有抑菌、抗癌之功 效，难怪有人称“鄱阳湖的草，南京人的宝”。其提取物有较好、较广的抗菌作用，可 进一步研究提取其抗菌有效成分，用于食品生产和食品原料的保藏1 7 1 。 人们利用藜蒿的历史很长，积累了不少研究资料，现综述如下： l 藜蒿研究现状 藜蒿原于野生，它的生长发育规律主要受湖区自然环境及周年温度光照影响而变 化的。众有“一月藜( 泥) ，二月蒿，三月、四月当柴烧”之说，人们食用野生藜蓠， 一月主要食用藜蒿的泥下部分的地下茎称藜( “泥”同音) ，二月食用的为地下茎腋芽萌 发抽生的地上茎，称蒿，三月、四月由于温度升高，光照增强，藜蒿生长迅速老化， 纤维化程度高，不能食用，藜蒿地下茎与地上茎相比在感观、色泽、口味上都有较大 差别，一般地下茎外观白色，有须根，闻起有泥腥味，食之因淀粉含量较高，口感较 绵，而地上茎为淡绿色或淡红色，辛香、脆嫩、维生素含量较高，若在春节前后上市 地下茎一般价格在4 - 6 元k g ，地上茎在8 1 8 元l 【g ，因而地上茎更受人们的欢迎。 藜蒿是一种野生植物资源，在神农本草经、本草纲目、全国中草药汇编 和中国高等植物图鉴均有介绍，1 9 8 6 年在实践证明藜蒿对人体长期食用安全，无 副作用的基础上，由江西省农牧渔业厅编辑，江西科学技术出版社出版的江西蔬菜 品种志收载【8 1 。对于藜蒿的科学研究，国内报道较晚，在1 9 8 5 年后有关藜蒿内营养 成分，矿质成分和黄铜物质以及抗氧化酶等物质的提取分离，鉴定及藜蒿内精油的驱 虫效果等实验结果等相继有一些报道，赵伯涛等( 1 9 9 9 ) 1 9 1 年通过试验对藜蒿花内总黄酮 含量的提取工艺进行研究。时文峰( 2 0 0 1 ) b o 】认为，藜蒿具有多种药用价值，与其含 有丰富的微量元素c a 、z n 、f e 、m n 、c u 等是分不开的。杨凤岩( 2 0 0 3 ) 【1 1 】对芦蒿不 同部位的氨基酸、微量元素、维生素等营养指标进行测定，通过比较发现芦蒿叶和茎 的营养指标相近，芦蒿叶和芦蒿茎具有同样的食用价值。有关人工大棚栽培技术及组 织培养、贮藏保鲜、工艺加工技术等在2 0 0 2 年后才有报道，杨红、余和b f j ( 2 0 0 3 ) 1 1 2 】 总结报道了藜蒿的繁殖方法和高产栽培技术；卓根( 2 0 0 3 y ”1 年对藜蒿的保鲜技术进行了 报道，提出通过适度采收、适度烫漂、冷却降温、配制保藏液、装袋密封、低温贮藏 等相关技术程序可使藜蒿保鲜5 个月左右。李冬生、康旭i “】认为，藜蒿嫩茎经挑选、 清洗和消毒后，用0 4 山梨酸钾，0 4 氯化钙，0 6 海藻酸钠和0 0 3 抗氧化剂浸渍 液处理，用保鲜薄膜包装，在6 c 下可贮藏2 1 天，其可食率达9 3 3 ，外观较新鲜， 变色不明显，组织较嫩脆，无冷害现象发生。钱哗等( 2 0 0 3 ) 【1 5 l 通过对藜蒿呼吸规律 的研究表明，温度是影响藜蒿呼吸的最重要的因素，温度低，呼吸强度小，有利于藜 蒿保鲜。赵伯涛( 2 0 0 3 ) 【1 6 】以芦蒿叶为原料，采用炒制和漂烫两种杀青方法制备芦蒿 茶，并对芦蒿茶的营养成分及质量进行分析研究，制定出芦蒿茶的参考质量标准。汪 细桥等( 2 0 0 4 ) 旧对藜蒿生产中长出现的问题及解决措施进行了研究，探讨了藜蓠的品 种、种植环境、扦插技术以及栽培管理技术的改进技术。杨望明等( 2 0 0 5 ) 1 8 】对藜蒿无 公害栽培及病虫草害防治技术也进行了详细研究。 田迪英( 2 0 0 5 ) b 9 采用不同热处理对藜蒿抗氧化活性进行研究，认为热处理后， 藜蒿抗氧化活性大幅升高。涂艺声等( 2 0 0 5 ) i z a l 报道，茎段是作为诱导愈伤组织分化 幼苗的最适合外植体材料，并初步研究了藜蒿的水培生产体系。向国远等( 2 0 0 6 ) 【2 i j 研究了不同施肥水平对藜蒿产量的影响，指出旅用n 肥能在较大程度上提高藜蒿产量， n 、p 、k 的合理配比也对产量提高有很积极的作用。 近年来对藜蒿的营养成分比较全面的化学分析工作的有奥地利维也纳大学有机化 学研究所的毕尔涅克博士，其研究结果如下：藜蒿全草含有( 1 ) 挥发油精油( 含量1 3 ) ，主要成分有按油精，茨烯，萜烯，萜烯4 醇，萜品醇及倍半萜内酯类。( 2 ) 维 生素类，有维生素c 和胡萝h 素。( 3 ) 碳水化合物类，有菊糖树脂类物质；( 4 ) 鞣质； ( 5 ) 甙类，有香醇类黄酮类化合物：此外还有生物碱物质和矿物质，国内营养学分析 表明，藜蒿含粗蛋白3 9 1 ，粗脂肪0 9 1 ，可溶性碳水化合物6 1 1 ，粗纤维3 7 2 ， 2 矿物质2 0 1 ，水分8 3 3 1 2 2 i 。但是目前对藜蒿分泌结构和藜蒿挥发油形成与环境、季 节、栽培条件的关系还鲜见报道。 2 藜蒿的生物学特性研究 2 1 藜蒿的植物学特性 藜蒿植株具清香气味，幼苗全株光滑无毛、淡绿色；植株丛生，宿根可露地越冬1 捌。 其根系发达，主根不明显，具多数侧根和纤维状须根【2 4 1 ，主要分布在表土下1 0 2 0 e m 的范围内。茎有地上茎和地下茎之分，地下茎又名根状茎，在表土中呈匍匐状生长， 直径约0 2 0 8 e r a ，幼嫩时白色，后转棕色，质脆、富含淀粉；根状茎上有节，节上着 生隐芽和发生许多不定根，发生的不定根形成发达的须根系，长约1 5t i n ，隐芽萌发可 形成新的根状茎或抽生直立茎形成一独立植株，因此地下茎既是养分贮存器官，又是 繁殖器官【2 5 1 。地上茎直立，圆形，高6 0 1 5 0 e r a ，光滑无毛，初为绿褐色，后为紫红色， 有明显纵棱，初长时脆嫩多汁可供食用，以后逐渐木质化。成株地上茎粗l e n a 以上， 高1 5 m 左右，表皮深褐色。叶纸质或薄革质，上面绿色，无毛或近无毛，背面密被灰 白色蛛丝状平贴的绵毛，互生，抱茎，基部叶多为2 - 3 回羽状裂叶，叶片大，叶长1 4 1 6 c m ， 宽1 0 1 2 c m ，全缘，呈簇状生长，随着直立茎的伸长，节间变长，叶片变稀变小，中部 以上的叶片多为1 回羽状裂叶或长披针形，长3 - 5 e r a ，宽0 2 - 0 4 c m ，叶缘疏锯齿状， 先端通常锐尖，基部楔形，渐狭成柄状，无假托叶，上部叶3 裂或不裂，或条形而全 缘。头状花序，直径约2 - 2 5 c m ，数多而密集，形成狭长的复总状花序，花筒状，黄绿 色，瓣膜质、黄绿色有紫条纹，内层两性，8 1 5 朵，外层雌性，6 1 2 朵。瘦果细小， 成熟后易脱落，花果期7 1 0 月【硐。 2 2 藜蒿的生长习性 藜蒿喜温暖怕寒冷，喜湿润忌涝洪，要求较高的空气湿度，具雾或露水的天气有利 嫩茎的生长。当气温稳定在5 时，根茎上的腋芽则开始萌发抽生嫩茎，藜蒿生长适温 1 0 3 0 c ，1 0 以下生长缓慢，温度越高，萌生的嫩茎纤维化速度越快。白天温度1 5 2 0 ， 晚上5 i o 。c ，空气湿度8 5 以上时，嫩茎生长快速且粗壮，商品价值也高。地上茎叶 不耐寒，遇霜冻即死亡，根茎及根耐寒，可安全越冬。要求土壤湿润且透气性良好， 土壤湿度7 0 8 0 ，最有利于根茎的生长和萌生嫩茎。在排水不良的土壤中，发根少 且生长不良，长期渍水，根系变褐死亡。对光照要求不严格，但在阳光充足的条件下， 3 有利于植株的营养生长，短日照下有利于开花结实，种子发芽时喜光。对土壤要求不 严，在疏松肥沃保肥性良好的冲击壤土或轻沙质土壤中生长良好，根茎可在水淹没的 泥土中存活5 6 个月以上。对养分的要求全面且大，要求土壤有机质含量丰富，栽培 中基肥和追肥都用有机肥，并适当补充锌、铁、硼、钙等微量元素，才能保持藜蒿固 有的风味1 2 7 l 。 2 3 藜蒿的应用价值 2 3 1 营养价值 藜蒿含有丰富的营养成分，其特点为一、蛋白质含量高，每1 0 0 9 含蛋白质3 6 9 ， 原高于一般常食蔬菜，如大白菜的蛋白质含量为1 1 9 1 0 0 9 ，二、矿物质含量及微量元 素组成丰富，每克嫩茎( z g g ) 含钾7 0 7 0 3 ，钠5 5 7 ，铜2 6 1 ，钙5 0 5 2 ，镁2 5 0 4 ，铁 1 1 0 ，锌2 1 9 ，锰9 0 5 ，磷6 6 2 1 ，硒0 6 8 ，其中钾、磷、钙、锌、锰的含量较高，特 别是钾的含量是一般食用蔬菜的4 8 倍，是钾含量高的香菇的3 倍。三、含有多种维 生素，如每1 0 0 9 含胡萝h 素1 3 9 m g ，硫胺素0 0 0 7 5 m g ，抗坏血酸4 9 m g 。四、含膳食 纤维，酸性洗涤纤维( a d f ) 为3 1 4 1 2 8 1 。五、含有多种氨基酸，如异亮氨酸、亮氨 酸、赖氨酸、络氨酸、苏氨酸、精氨酸、组氨酸、丙氨酸、天门冬氨酸、谷氨酸等1 7 种氨基酸总量为8 3 2 3 4 1 6 7 6 4 6 m g g t 2 9 1 。 2 3 2 食用价值 食用蒿早在1 9 0 0 多年东汉许慎“说文解字”中就有记载，取其嫩茎炒食，清香可口， 是人们喜欢食用的野生蔬菜之一。藜蒿在本草纲目中被称为白蒿，并有如下记载： 白蒿释名蘩，蒌蒿。李时珍日：“白蒿有水陆二种，尔雅通谓之蘩，以其易繁衍也，日 蘩幡蒿，即今路生艾蒿也，辛薰不美；日蘩由胡，即今水生萎蒿也，辛香而美。日蘩 之丑秋为蒿，则通指水陆二种而言，谓其春时各有种名，至秋老则呼为蒿矣。曰萧， 日荻，皆老蒿之通名，象秋气萧赖之气。白蒿处处有之，有水陆二种，本草所用，盖 取水生者，故日生山中川泽，不曰山谷平地也，二者形状相似，但陆生辛薰，不及水 生者美番尔。萎蒿生蕃泽中，二月发苗，叶似嫩艾而歧细，面青背白，其茎或赤或白， 其根白肥，采其根茎，生熟，皆可食，盖嘉蔬也，”也就是说，藜蒿嫩茎吵着食用，香 稣可口，风味独特【州。 2 3 3 药用保健价值 对藜蒿的保健药理作用，明代李时珍的本草纲目中就有描述【”i ，日：“味甘平。 4 主五脏邪气，风寒湿痹，补中益气，长毛发令黑，疗心悬，少食常讥，久服轻身耳目 聪明不老。”古代医生主要用本品治疗热毒疮疡，夏日暴水痢，去黄热及心痛，杀河豚 鱼毒等。李时珍又说：但是恶疾遍体者，面目有疮者，皆可服之，用白蒿十束如生大， 煮取汁，以柔挤米，一如酿酒法，候熟稍服之，深师方。“可见藜蒿不仅有扶正祁邪， 怯风除湿，乌发补血等功效，而且有多种用法，淹醋能补益强身，捣汁能养心除热， 炒末能治暑热水痢，烧灰煎水能治淋呖不通，煎水外服能发散风痒。现代研究还表明， 藜蒿富含亟质与挥发油，其挥发油中含有蒿属香精油，对羟基苯乙酮及绿原酸，亟质 有保护人体内脏黏膜的作用，而蒿属香精油，对羟基苯乙酮及绿原酸为利胆的有效成 分。 利用藜蒿治疗急性痢疾的临床在1 9 7 1 年第一期“中草药通讯”中有初步报导1 2 8 1 ，有 效率达9 3 疗效较黄连、痢特灵、合霉素等均高。对藜蒿提取物的抑苗作用研究已 有报导，藜蒿原汁及其水提取物对痢疾杆菌、大肠杆菌、巨大芽胞杆菌及面包酵母具 有抑菌作用。 藜蒿嫩茎清凉，平抑肝火，具有防芽痛、喉痛等功效。民问还常用于治疗急性传 染性肝炎。藜蒿芽也可食用，并具有防癌作用。藜蒿根茎淀粉含量高，可为人提供热 量，也可做为神经组织、酶和激素的组成成分，有保护大脑的作用。还可以起解毒作 用，也可加工成膨化食品和作为酿酒的原料f 3 2 1 。藜蒿提取物有较好、较广的抗菌作用， 可进一步研究提取其抗菌有效成分，用于食品生产和食品原料的保藏。 2 3 4 膳食纤维源 藜蒿总膳食纤维含量较高，占鲜重的3 9 5 、干茎的5 0 以上。特别是藜蒿的 s d f ( 可溶性膳食纤维) 占t d f ( 总膳食纤维) 的比例高达3 4 8 8 ，表明藜蒿膳食纤维可 作为功能性食品的重要原料。藜蒿q b i d f ( 不溶性膳食纤维1 持水性好，溶胀力强；s d f 在总膳食纤维中所占比重较大，粘均分子量较小，其中所含果胶比例较高。以上特性 表明，藜蒿是极好的膳食纤维源i 矧。 2 3 5 开发价值 近年来藜蒿的消费需求呈上升趋势，对藜蒿的研究也逐渐深入。 新鲜食用：采藜蒿幼嫩茎，洗净后炒食或凉拌，脆嫩爽口。以藜蒿为主料的烹饪佳 肴，已出现在星级饭店、宾馆酒楼的餐桌上。近年来，藜蒿小包装产品已进入香港、 广州、上海、北京、武汉等地。 干燥食用：藜蒿脱水后可外销创汇。如以藜蒿为原料生产的保健蒿茶，茶色碧绿， 茶水透明，气味清香，比一般茶叶耐贮藏，有较广阔的市场前景，还可做袋装方便面 的配料。 制成方便食品：鲜品或干品泡发后可做蒌蓠包子、饺子、煎饼等。 做粥：如藜蒿粥、藜蒿枸杞粥、藜蒿田螺粥、藜蒿摈榔粥等。 制成口味独特的浓缩汁：配成低糖、低盐饮品和减肥食品，适合预防肝炎和气管炎， 对胃肠病、牙病、喉病和肥胖病有一定疗效。 制作藜蒿干粉：将藜蒿汁浓缩成或与水果汁( 如菠萝汁) 混合浓缩，加入疏松剂进 行喷雾干燥，制得藜蒿干粉。一可作为食品强化剂，添加到面粉、饼干等食品中；二 可直接用开水冲饮，其味酸、香、甜，既清热又养身，杀菌消炎。 用于医药：藜蒿水煎剂可预防和治疗牙病和喉病，可预防肝炎。 综合开发：将藜蒿中的香料、矿物质等有效成分提取出来，进行综合开发利用【3 4 1 。 3 藜蒿组织培养的研究 国内外对藜蒿的组织培养技术研究较少，一些其它菊科植物组织培养的报到表 明：2 ，舡d 对菊科植物愈伤组织的诱导有促进作用，n a a 在低浓度下对丛芽的分化和 继代增殖有明显作用，生根培养基中添；n n n h h 和i a a 对试管苗生根有积极作用【3 5 - 3 r l 。 马宗新等人 s s 2 0 0 3 年以芦蒿离体茎尖为材料，进行组织培养研究，结果认为：茎尖脱 分化培养綦) b m s + b a 0 2 _ o 8m g l 1 + n a a o 0 1 - 0 0 5m g l 1 ，增殖培养基m s + b a 0 5 0 8 m g l 1 + n a a 0 0 2 - 0 0 5m g l 1 茎段快繁培养基及生根培养基为m s + a b l l d 0 1 0 0 7 m g l 1 。 王新华等例以藜蓠嫩芽为材料研究了不同植物生长调剂浓度对藜蒿生长分化的影响， 表明：b a 0 5m g l 1 + n a a 0 1m g l - 1 的植物生长调节剂配比更适合于藜蒿生长、分化。 涂艺声等人对藜蒿的组织培养研究表明：茎段是作为诱导愈伤组织分化为幼苗的最适 合外植体材料。大多数植物对植物生长调节剂都有一个最适合浓度，当培养基中的植物 生长调节剂浓度超过藜蒿培养物的最适合浓度时，则会对培养物起到抑制作用，使生长 和分化缓慢，浓度过高时甚至会导致培养物停止生长。低于最适浓度时，则起不到完全 诱导作用，生长和分化同样缓慢。同时得出适合藜蒿组织培养的培养基是m s4 - n a a 0 5 m g l 14 - 6 一b a 0 5m g l 1 4 研究目的意义与研究内容 食用的藜蒿，主要通过采集野生和大面积种植来获得。但这两种方法主要在春季有 6 大量收获，到了夏季，藜蒿苗就会斟纤维化而失去食用价值。另外，因其供应时间短，产 量低，完全不能满足人们的需求，因此藜蒿的种苗供应和实现规模化周年生产，是当 前藜蒿生产中亟待解决的问题。 本研究是以优良种质资源云南产藜蒿为材料，研究外植体离体培养中细胞脱分化 和愈伤组织再分化的细胞组织学变化，并建立离体培养再生体系，为种质保存和新种 质培育及其产业化提供一个基础性技术平台。此外，藜蒿特殊纯正香味与分泌结构关 系密切，至今未见藜蒿分泌结构的报道。研究藜蒿试管苗的分泌结构既填补空白，也 为人工条件下研究植物分泌结构及发育提供一条新途径。 主要研究内容： 一、藜蒿离体培养再生体系的建立； 二、藜蒿离体培养的细胞组织学观察； 三、藜蒿试管苗分泌结构的初步观察。 7 第二章藜蒿离体培养再生体系的建立 藜蒿组织培养的研究已有少量报道，还未见云南产藜蒿离体培养的报道。培养材 料基因型的差异，是试验成功与否的关键之一。本文以藜蒿优质种质资源云南产藜蒿 为材料，进行建立离体培养再生体系的研究，为品种改良、种质创新及其产业化搭建 一个植物生物技术平台。 1 材料与方法 1 1 供试材料 云南产藜蒿优良种质由岳阳职业技术学院柳弟贵老师提供。接种外植体为幼叶、 嫩茎等。 1 2 主要仪器 超静工作台，高压蒸汽灭菌锅，人工气候箱，光照培养箱，p h 计，分析天平，扭 力天平，冰箱，干燥灭菌器等。 1 3 试剂、药品 1 nn a c l ，1 nn a o h ，7 0 酒精，0 1 h g c l 2 ，2 4 - d ，n a a ，1 a a ，b a ，m s 培养 基的化学药品，琼脂，蔗糖等。 1 4 试验方法 1 4 1 培养基制备及培养条件的设置 基本培养基为m s 培养基，以附加不同种类和浓度配比的植物生长调节剂进行排 列组合，蔗浓度为3 ，琼脂0 7 ，p h 为5 8 6 0 ，1 2 1 高压湿热灭菌2 0 m i n ，灭菌 压力为0 1 2 m p a ，灭菌后放置2 d 左右备用。 培养温度为2 4 2 ，诱导外植体产生愈伤组织的光照强度为1 5 0 0 1 x 左右为弱光 培养，每天光照1 2 1 4 h ；愈伤组织分化苗光照强度为2 5 0 0 1 x ，为强光培