曼地亚红豆杉繁殖体系建立及紫杉醇产生菌分离鉴定

来源 :中国林业科学研究院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaohan5213250
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曼地亚红豆杉(Taxus×media Rehder)是以欧洲红豆杉(Taxus baccata)为父本,东北红豆杉(Taxus cuspidata)为母本的红豆杉科(Taxaceae)红豆杉属(Taxus)天然杂交种,其生长速度快,约为国内红豆杉(中国红豆杉、云南红豆杉等)生长速度的3~7倍。曼地亚红豆杉为常绿针叶树种,树形优美,萌芽力强,耐修剪。秋季果实成熟,种子被鲜红色的假种皮包裹,与绿色针叶相配,呈现出红绿相间的景色,具有较高的园林绿化、美化价值。从药用价值来说,曼地亚红豆杉在红豆杉属植物中紫杉醇含量较高,但目前受到一些不法分子的破坏导致野生资源极其匮乏,因此,建立高效快速的繁殖体系以及寻找紫杉醇产生菌,不再以破坏红豆杉资源为代价,具有重要的现实意义。本研究以曼地亚红豆杉茎段为材料,进行扦插繁殖和组织培养繁殖,建立了曼地亚红豆杉快速繁殖体系;同时从曼地亚红豆杉茎段、叶片、树皮、种子等部位分离鉴定内生菌,初步筛选紫杉醇产生菌。主要研究结果如下:(1)以IBA、NAA、ABT-1号为曼地亚红豆杉扦插繁殖生根剂,筛选最适生根剂及浓度。结果表明,IBA对插条生根的促进作用优于NAA和ABT-1号,400 mg/L IBA是曼地亚红豆杉扦插生根的最适浓度,生根率达79.17%。(2)以曼地亚红豆杉当年生带芽茎段为外植体进行组织培养,结果表明,以MS为基本培养基时,最适合曼地亚红豆杉初代培养的植物生长调节剂组合为NAA 1.0 mg/L+6-BA 0.1 mg/L;最适合初代培养的基本培养基是WPM培养基;继代培养的最适培养基为MS(有机物加倍)+1.0 mg/L NAA+0.1 mg/L 6-BA,平均芽长达到2.07cm,且组培苗生长健壮。(3)本研究从曼地亚红豆杉的茎段、叶片、树皮及种子中共分离出78株内生真菌,40株内生细菌,从不同部位分离出内生菌数量差异很大。其中,内生真菌在树皮、茎段中最为丰富,内生细菌在树皮、种子中最为丰富。从分离菌株所属科的水平上看,内生真菌中占优势的科为孢腔菌科(Pleosporaceae)、亚隔孢壳科(Subspora)、球壳孢科(Sphaeropsidaceae)、小穴壳菌科(Cryptaceae)和丛赤壳科(Nectriaceae),共占所分离内生真菌菌株的71.79%;内生细菌中占优势的科为微杆菌科(Microbacteriaceae)、动球菌科(Planococcaceae)、微球菌科(Micrococcaceae)、假单胞菌科(Pseudomonadaceae)和根瘤菌科(Rhizobiaceae),共占所分离菌株的67.50%。(4)以分离得到的内生真菌DNA为模板,利用PCR反应扩增紫杉醇合成途径中的HMGR基因、DBAT基因和BAPT基因,其中交链格孢(Alternaria alternata)(编号:1J3)、派霉伦属(Peyronellaea sp.)(编号:TM-21)、聚生小穴壳菌(Dothiorella gregaria)(编号:2J8)、长柄链格孢(Alternaria longipes)(编号:2J2)和Cladosporium pseudocladosporioides(编号:TM-31)分别扩增出相关基因,初步推测这5株菌株具有产紫杉醇能力。
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