太子参试管苗的生物学性状观察

胡 月，张金媛，窦存琪，潘 强，孙禹晗，李 赫，赵东利

(大连大学医学院，辽宁大连 116622)

太子参，为石竹科植物孩儿参(Pseudostellariaheterophylla(Miq.)Pax)的干燥块根，是中国常用中草药，具有益气健脾，生津润肺之功效。常用于脾虚体倦，食欲不振，病后虚弱，气阴不足，自汗日渴，肺燥干咳[1]。太子参主要含苷类、糖类、氨基酸类等成分，对于心脏保健、改善记忆、降血糖血脂等方面均有一定作用，是药食两用中药材。《中国药典》中含有太子参为主要原料的中成药不断增加[2]，同时作为保健品的原料成分也得到越来越多的利用，还是百姓餐桌的滋补药膳[3]，市场需求量较大。太子参的组织培养研究引起众多学者的重视[4-11]。本研究在太子参试管苗继代培养过程中，发现了特殊的生物学性状表现，对此做一报道，以期为太子参的开发应用研究提供有意义的参考。

1 材料与方法

1.1 芽扩繁培养过程中的生物学性状观察

以太子参的块茎为材料，经过MS+BA 0.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L培养基诱导获得初代芽，初代芽切割单独继代至MS+BA 0.5 mg/L培养基，以40 d为周期进行继代培养，扩大繁殖，同时一部分材料持续培养270 d以上，观察此过程中，试管苗的生物学性状变化。

1.2 生根诱导过程中的生物学性状观察

将太子参试管苗接种于如下2种生根培养基：1/2MS以及1/2MS+NAA 0.2 mg/L，诱导根的发生。培养270 d，观察生物学性状变化。

在1.1和1.2中的培养基均额外添加蔗糖3%，琼脂0.55%。pH值调节至6.0左右。121 ℃高压灭菌15 min。培养温度27.5 ℃，每天光照14 h，光强2 000 lx。

2 结果与分析

太子参试管苗生长过程中，出现特殊的生物学现象，如试管内结参、开花、结籽以及茂盛的丛生根、须根及不定根发生等。

2.1 试管内结参、开花及结籽现象的观察

在芽继代培养基MS+BA 0.5 mg/L和生根培养基1/2MS+NAA 0.2 mg/L上培养超过60 d时，大部分植株开始长出微块根(图1)，发生率70%左右；部分植株长出花蕾，顶生并单生(图2)，发生率20%左右；偶见簇生或者簇状轮生花序于叶腋(图3)。70 d之后，可见到开花(图4)，80 d左右，可见到种子成熟(图5)。

图1 太子参试管苗生长60 d以上时形成的微块根(箭头所示)Fig.1 Microtuber root formation after P. heterophylla plantlets grew for more than 60 d (Arrowhead)

图2 太子参试管苗的单生顶生花蕾(箭头所示)Fig.2 Flower buds of P. heterophylla plantlets (Arrowhead)

图3 太子参试管苗的簇生、轮生花序Fig.3 Tufty and cyclic inflorescencer of P. heterophylla plantlets(Arrowhead)

图4 太子参试管苗开花(箭头所示)Fig.4 Flowering of P. heterophylla plantlets (Arrowhead)

图5 太子参试管苗种子成熟(箭头所示)Fig.5 Seeds maturity of P. heterophylla plantlets

2.2 旺盛的丛生根、须根以及不定根生长现象

太子参具有旺盛的根发生能力，在芽诱导培养基、根诱导培养基以及无激素培养基上均可以生根。在芽诱导培养基上生长20 d后，就有根的发生，培养50 d之后，不仅基部产生大量丛生根，而且小苗的茎节叶腋等部位也长出不定根(气生根)(图6)，说明细胞分裂素利于太子参小苗生根。太子参试管苗对NAA尤其敏感，低浓度的NAA即对根产生极大促进作用，在1/2MS+NAA 0.2 mg/L培养基上，14 d后，即有大量的丛生根和须根产生，须根极为发达细密，呈白色绒毛状(图7)，60 d后，根已经布满整个培养基(图8)。

图6 太子参试管苗长出茂盛的气生根Fig.6 Frondage aerial rooting of P. heterophylla plantlets

图7 根诱导14 d后，太子参试管苗发达的丛生根及须根Fig.7 14 d after root induction, vigorous tufted roots and fibrous roots of P. heterophylla plantlets

图8 根诱导60 d后，太子参试管苗发达的丛生根及须根布满整个培养基(底面观)Fig.8 60 d after root induction, vigorous tufted roots and fibrous roots of P. heterophylla plantlets all over the culture medium(norma inferior)

3 讨 论

太子参可在瓶内结参，对此，叶祖云等在太子参的四倍体育种研究中有过报道[4]，并且证实以试管内培养120 d的微块根用于驯化栽培，比用试管苗进行驯化栽培成活率更高，太子参产量更大。本研究表明培养时间超过60 d，微块根即开始形成。微块根属于营养贮藏器官，在驯化时抗逆、抗胁迫能力强于试管苗，因此，利用该特点，可以在试管内诱导微块根，利用微块根为种源作为太子参快速繁殖的新途径。

太子参的瓶内开花、结籽现象至今未见有报道，连同瓶内结参现象一起，太子参在试管内展示整个生命周期，这些特点可用于微景观制作，用于植物组织培养过程的科普宣传材料，也可以开发成园艺微景观艺术产品。

太子参有较强的根发生能力，低浓度的生长素(NAA 0.2 mg/L)即可诱导其产生旺盛的丛生根以及不定根(气生根)，证明其内源生长素比较丰富，该特点可用于器官培养途径生产次生代谢产物。梁玉勇等报道利用太子参不定根生产皂苷、多糖和氨基酸等次生物质[5]，但是类似报道还不多，可见这是一条值得探索的生产太子参有效成分的潜在途经。

4 结 论

太子参试管苗培养时间足够长(超过60 d)的话，可以在试管内完成结参、开花、结籽等整个生命周期，并具有旺盛的丛生根、不定根发生能力，这些特点使其具备通过工厂化途径生产其天然有效成分的可能性。另外，也可以作为植物组织培养的科普材料及制作园艺微景观的材料进行探索开发。