分子鉴定与微繁殖技术助力眼斑豆蔻可持续发展:精准识别与高效扩繁的创新突破

《In Vitro Cellular & Developmental Biology - Plant》:Molecular identification, high-fidelity micropropagation, and field evaluation of eye buffalo cardamom (Amomum koenigii Syn Meistera koenigii)

【字体: 时间:2025年03月29日 来源:In Vitro Cellular & Developmental Biology - Plant 2.2

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  为解决植物化学产业中物种准确鉴定、区分及提供遗传一致植株的问题,研究人员开展了眼斑豆蔻(Amomum koenigii)分子鉴定和微繁殖研究。确定了其独特 DNA 特征及高效体外繁殖方案,微繁殖植株田间表现更优,为解决掺假和种植材料可持续生产提供方案。

  眼斑豆蔻(Amomum koenigii,又名 Meistera koenigii)是一种兼具烹饪和药用价值的芳香植物,与小豆蔻等物种亲缘关系较近。在植物化学产业中,精准鉴别物种并提供遗传均一的植株至关重要。本研究成功构建了眼斑豆蔻独特的 DNA 指纹图谱,并开发出一套能确保遗传一致性的高效体外大规模繁殖方案。通过 PCR 扩增产物测定了核酮糖二磷酸羧化酶 / 加氧酶大亚基(rbcL)、内转录间隔区 2(ITS2)和成熟酶 K(matK)基因的 DNA 序列。生物信息学分析表明,联合使用 rbcL 和 matK 基因可精准区分眼斑豆蔻与其近缘物种,其他组合则无此必要。在体外培养实验中,将含有腋芽的根茎接种于穆拉希格和斯库格(MS)培养基上进行植株培育。当培养基中添加 5.0 mg/L 的 6 - 苄氨基嘌呤(BAP)、0.2 mg/L 的 α- 萘乙酸(NAA)以及 30.0 g/L 的蔗糖时,诱导出的芽体数量最多。经过多轮增殖后,芽体在 1.0 mg/L 的吲哚 - 3 - 丁酸(IBA)培养基中顺利生根。幼苗成功在土壤中驯化。利用 12 条随机扩增多态性 DNA(RAPD)引物和 8 条简单重复序列间扩增(ISSR)引物进行检测,分别产生 8 条和 18 条 PCR 扩增条带,证实了植株的遗传一致性。在田间种植实验中,微繁殖幼苗和传统繁殖幼苗在株高、叶片数量等多个形态特征上并无显著差异,但微繁殖植株萌发出的新芽数量明显更多,形成更大的植株丛。本研究表明,分子鉴定与组织培养技术相结合,为解决植物原料掺假问题、满足种植材料可持续生产需求提供了有效途径。

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