1 藥用植物組織培養(yǎng)的研究進展

  藥用植物組織培養(yǎng)是以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ)，結(jié)合化學(xué)學(xué)科的科學(xué)原理，采用先進的生物工程技術(shù)手段，以藥用植物為研究對象，進行其組織器官的發(fā)生、培養(yǎng)和細(xì)胞融合、轉(zhuǎn)化以及次生代謝產(chǎn)物和藥材組培苗工廠化生產(chǎn)研究的一門新興的綜合性應(yīng)用科學(xué)。運用組織培養(yǎng)技術(shù)不僅能有效地縮短育種及野生變家種的馴化周期，還能夠創(chuàng)造出更優(yōu)良品質(zhì)新品種。1964年，羅士韋教授首先利用組織培養(yǎng)技術(shù)獲得了人參植株，自此以后，組織培養(yǎng)技術(shù)在藥用植物上的研究越來越多。目前經(jīng)離體培養(yǎng)獲得試管苗的藥用植物已達(dá) 200余種。例如，1996年，對鐵皮石斛的離體培養(yǎng)和快速繁殖做了大量的研究，部分地區(qū)的生產(chǎn)已經(jīng)走上了組培工廠化的道路。2001年，對珍稀瀕危野生藥用植物如川貝母、紫杉等采用組織培養(yǎng)的手段建立起無性繁殖系來對這些物種進行繁殖和保存。許多研究人員利用體細(xì)胞胚加上人工胚乳成功地獲得了高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的人工種子，如三七、鐵皮石斛等，還有許多研究人員對不同的藥用植物的器官、組織進行離體培養(yǎng)，建立了試管苗體外快速繁殖體系(如1995年，高山林等對徐長卿胚狀體的研究;1996年，對栝樓腋芽的試驗;1997年，尹東等對虎眼萬年青子鱗莖的研究;1998年，周延清等對芫荽腋芽的研究)。近年來，枸杞、西洋參等也通過誘導(dǎo)細(xì)胞或愈傷組織分化不定芽、形成試管苗植株。黃連等通過離體培養(yǎng)建立無性繁殖系并得到人工種苗。百合也通過細(xì)胞或組織經(jīng)過原球莖分化出植株。甘草、人參、三七經(jīng)過球形胚期、心形胚期、魚類胚期、子葉胚期形成成熟的類胚體后，繼續(xù)形成新的胚狀體。2006年，用半夏的的下塊莖和不定芽成功誘導(dǎo)出愈傷組織，三周后愈傷組織分化出大量的叢生芽并誘導(dǎo)出根，獲得半夏的試管苗植株。這些研究為藥用植物組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用奠定了堅實的理論基礎(chǔ)和實踐指導(dǎo)意義。

  2 丹參的形態(tài)特征與生物學(xué)性狀

  丹參為多年生草本植物。莖高40～80 cm。葉常為單數(shù)羽狀復(fù)葉;小葉3～7片，卵形或橢圓狀卵形。輪傘花序6至多花，組成頂生或腋生的假總狀序，密生腺毛或柔毛;苞片披針形;花萼紫色，二唇形;花冠藍(lán)紫色，筒內(nèi)有毛環(huán)，上唇鐮刀形，下唇短語上唇，3裂，中間裂片很大。花期4～6月份，果期7～8月份。

  丹參的根莖短粗，頂端有時殘留莖基。根數(shù)條，長圓柱形，略彎曲，有的分枝并具有須根，長10～20 cm，直徑0.3～1.0 cm，表面棕紅色或暗棕紅色，粗糙，具縱皺紋。質(zhì)硬而脆，斷面疏松，有裂隙或略平整而致密，皮部棕紅色，木部紫褐色，導(dǎo)管束黃白色，呈放射狀排列。

  丹參喜溫和氣候，在土質(zhì)肥沃、疏松、通氣性較好的砂質(zhì)土壤中適宜種植。野生種的丹參多見于山坡、草叢、溪谷邊、路邊、林緣等陽光充足且較濕潤的地方。丹參主要分布于遼寧、河北、河南、山東、山西、江蘇、湖北、甘肅、四川等省區(qū)。

  3 丹參組培快繁研究現(xiàn)狀

  我國各地的丹參品種由于各種原因出現(xiàn)混雜現(xiàn)象，丹參的品質(zhì)及其產(chǎn)量均不穩(wěn)定。丹參的生長周期較長，且在栽培中丹參產(chǎn)量及品質(zhì)降低，因而近年來對丹參的研究除了研究其活性成分及其藥理作用外，丹參的離體培養(yǎng)研究方面也有較多研究成果。

  以丹參種子建立無菌體系，研究結(jié)果顯示MS培養(yǎng)基利于丹參無菌苗葉片產(chǎn)生大量叢生芽，0.5～1.0 mg/L 6-BA芽誘導(dǎo)效果好。用丹參莖尖為材料，切取 5 cm帶頂芽的莖段，經(jīng)滅菌后，剝?nèi)∏o生長點約 1 mm，接種于 MS培養(yǎng)基中，經(jīng)生長、分化，1年可快速繁殖出丹參優(yōu)質(zhì)種苗 10萬～20萬株。以葉片、葉柄為外植體在MS附加6-BA 2 mg/L的培養(yǎng)基上形成叢生苗，叢生苗切下在l/2 MS培養(yǎng)基上可長出根，育成完整植株，移栽土中能夠存活。陳巍等人研究了蔗糖濃度、pH值、接種量、生長調(diào)節(jié)劑等對丹參不定根的生長及根中丹參酮ⅡA含量的影響，為提高丹參的產(chǎn)量及藥用成分含量的研究奠定了基礎(chǔ)。

  2003年，研究了南丹參叢生芽的誘導(dǎo)及其多倍體誘導(dǎo)以及秋水仙素對丹參不同外植體的誘導(dǎo)效應(yīng)。張蔭麟等人將發(fā)根農(nóng)桿菌去感染丹參毛狀根，研究證明農(nóng)桿菌的Ri-質(zhì)粒的T-DNA直接轉(zhuǎn)化到丹參細(xì)胞DNA中，且毛狀根的增殖倍數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了常規(guī)的增殖速度。成功篩選出丹參株系 C1，該株系不僅產(chǎn)量高，且其藥用成分丹參酮的含量比普通植株高出近一倍。

  以白花丹參的幼嫩葉片和葉柄作為外植體,接種至器官發(fā)生分化培養(yǎng)基上誘導(dǎo)叢生芽,然后作壯苗培養(yǎng),繼而生根培養(yǎng),建立了一套快速再生體系。 郭肖紅等研究了 MS、LS、B5、White和 SH 培養(yǎng)基對丹參不定根培養(yǎng)的影響，根據(jù)不定根生長速率和有效成分的量，確定MS為基本培養(yǎng)基。研究顯示，以丹參的幼莖、幼葉、花蕾為外植體誘導(dǎo)愈傷并再生植株，其中以幼莖為外植體效果很佳。以丹參幼苗作為試驗材料，研究了不同的光質(zhì)(W白光，R紅光，B藍(lán)光)對丹參幼苗生長的影響以及對其有效藥用成分的積累以及相關(guān)代謝酶活性的影響。

  丹參快速繁殖應(yīng)用于生產(chǎn)，關(guān)鍵在于提供高效、低成本的生產(chǎn)用苗。這些關(guān)于丹參的快速繁殖的研究，為丹參的快繁技術(shù)應(yīng)用生產(chǎn)打下了一定的基礎(chǔ)。

  4 展望

  植物組織培養(yǎng)技術(shù)的興起和現(xiàn)代科研育種手段的有機結(jié)合，為我國稀缺瀕危藥用植物的生產(chǎn)、研究和發(fā)展提供了良機和手段，在一定程度上極大地推動了我國及世界中藥行業(yè)的前進與發(fā)展，為解決藥源質(zhì)量與品質(zhì)奠定了堅實的理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐，為廣大人民群眾減低用藥成本提供了一定的可能性。