[发明专利]一种千层塔水培繁殖及其石杉碱甲诱导提高的方法

说明书

技术领域

本发明涉及药用植物繁殖及其次生代谢产物增产的方法，尤其涉及水培千层塔快繁与石杉碱甲含量的诱导提高。

背景技术

千层塔，又名蛇足石杉，为石杉属珍贵药用蕨类植物，其体内含有的次生代谢产物--石杉碱甲被证明是一种高效、低毒、可逆和高选择性的乙酰胆碱酯酶抑制剂。目前，国内外已将石杉碱甲制剂列为治疗老年痴呆症的首选药用于临床与研究。

由于石杉碱甲本身特殊的分子结构，其化学合成步骤繁琐、成本高、活性低，不具备大规范商业化生产的价值。虽然人们对千层塔的近缘植物寻找、孢子繁殖、人工栽培、组织培养及内生真菌发酵等替代资源方面进行了有益探索，但收效甚少，基本上处于研发起步阶段。因此，石杉碱甲制剂所需的原料完全依赖于千层塔自然资源提取，但千层塔植株石杉碱甲含量低，生长缓慢，再生周期长，野生资源十分有限，目前千层塔全国商业可采量已不足200吨。

近年来，随着全球人口老龄化进程的加速及老年痴呆人群的逐年递增，国内外对石杉碱甲资源的需求量日益增加，巨大的经济利益趋使各地无节制过度采挖，使得本来有限的野生资源越发匮乏，远远不能满足目前与未来潜在的医疗用药需要，将使千层塔成为石杉碱甲制剂产业链的最大瓶颈。面对石杉碱甲市场供求矛盾的日益凸显，能否找到一个在短期内促使千层塔快速繁殖及其石杉碱甲含量增加的技术方法显得至关重要。为此，发明者对如何无土繁殖千层塔和提高千层塔中的石杉碱甲含量作了大量的研究工作。

发明内容

本发明的目的，在于针对现有技术不足，提供一种千层塔水培繁殖及其石杉碱甲诱导提高的方法。为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种千层塔水培繁殖及其石杉碱甲诱导提高的方法，包括以下步骤：

(1)选取野生根系发达、生长状态良好的2-5年生千层塔种苗，带原生境土在温室培养。

(2)插穗制作与预处理：将温室培养的种苗去土并用清水洗净，预处理后从顶端处剪取4-5cm带茎尖枝条作为插穗，将插穗定植后于水培容器中清水培养2-3天，培养条件：光照强度800-1200lux，每天照光12-16h;温度为22-25℃，湿度为80%-90%；

(3)插穗水培与诱导生根：将清水培养后插穗的在相同培养条件下进行生长营养液培养；在生长营养液中添加前体物质和植物激素诱导生根繁殖；

(4)诱导子的添加：当插穗根系发育完全时，向水培千层塔叶面或/和根部喷洒诱导子，诱导提高石杉碱甲含量。

上述步骤（2）具体的操作是：将温室培养的种苗去土并用清水洗净，全株置于0.05wt%高锰酸钾溶液中消毒10min，然后用清水冲洗6遍。将洗好的种苗晾干明水，从顶端处剪取4-5cm带茎尖的枝条作为插穗，切口剪成楔形，并去除基部多余叶片，用陶土粒将其固定于定植杯中，每孔定植一株，再将定植杯插入泡沫板的定植孔内。泡沫板上加盖一层不透明膜避光用，以防止激素失效和藻类滋生。

将清水倒入水培容器中，水培箱为长80cm，宽50cm，高8cm不透明塑料盒，一侧面底端为进液口，与储液池内潜水泵相连，另一侧为出液口与储液池相连，进、出液口存在一定高度差，水培箱上方置1.0cm厚度的泡沫定植板，定植板上均匀打96个定植孔(孔径3cm)，每孔下方置一定植杯，使用前依次用0.5%（w/v）的高锰酸钾、75%的酒精对上述器皿消毒。储液池与气泵、臭氧发生器（以定期给储液池中的液体消毒）亦相连。清水以浸没插穗底端0.3-0.5cm为宜，通过水泵使水体循环流动。培养条件：光照强度800-1200lux，每天照光12-16h;温度为22-25℃，湿度为80%-90%，清水每12小时更换一次，持续2-3天，清除阻碍生根物质。