全 文 ：北方园艺２０１５（１４）：９９～１０１ ·生物技术·
第一作者简介：李景蕻（１９６７－），男，博士，副教授，研究方向为植物
学及其应用。Ｅ－ｍａｉｌ：１５５２７６０８２６７＠１６３．ｃｏｍ．
基金项目：湖北第二师范学院“植物抗癌活性物质提纯与应用湖
北省重点实验室”建设资助项目。
收稿日期：２０１５－０１－２２
ＤＯＩ：１０．１１９３７／ｂｆｙｙ．２０１５１４０２６
无花果组培中培养条件对外植体褐化的影响
李 景 蕻，刘 艳 丽
（湖北第二师范学院 化学与生命科学学院，湖北 武汉４３０２０５）
　　摘　要：以无花果为组织培养试验材料，采用改变培养条件和使用不同培养基的方法，研究
培养条件对外植体褐化的影响。结果表明：无花果外植体褐化在ＷＰＭ培养基上比ＭＳ培养基上
较轻，培养基中琼脂为９ｇ的无花果外植体褐化较轻，经过暗处理的无花果外植体褐化程度较轻，
以及低温条件能有效缓解外植体褐化。
关键词：无花果；组织培养；褐化
中图分类号：Ｓ　６８８．９０３．６　文献标识码：Ａ　文章编号：１００１－０００９（２０１５）１４－００９９－０３
　　外植体褐化是植物组织培养中常见现象，主要是细
胞中的酚类化合物等发生氧化反应而形成褐色醌类物
质，进而造成外植体组织变褐死亡［１－３］。能否抑制褐化
现象是决定着植物组织培养成功的关键［４］。无花果
（Ｆｉｃｕｓ　ｃａｒｉｃａ　Ｌ．）属桑科榕树属落叶灌木或小乔木，其果
实具有很高的食用和药用价值，具有健胃清肠、消炎、抗
肿瘤作用，组织培养是无花果快速繁殖加大栽培规模的
重要方法，但无花果植株含有较多的组织浆汁，褐化现
象严重，是导致组织培养失败的主要原因［５－６］。现釆用２
种不同的培养基（ＷＰＭ木本专用培养基、ＭＳ培养基）和
３种培养条件（不同琼脂浓度、不同温度、不同光照）研究
无花果组织培养过程中的褐化现象。
１　材料与方法
１．１　试验材料
于４月在湖北第二师范学院校园内剪取自然光照
下的母株，取其幼嫩枝条为试材。
１．２　试验方法
１．２．１　消毒方法及培养条件　将材料先用流水冲洗１ｈ，
用剪刀剪成３ｃｍ左右的小段，在超净工作台上，依次分
别用７５％乙醇、０．１％ ＨｇＣｌ２溶液进行消毒处理，无菌水
冲洗５～６次后，茎段剪成１ｃｍ左右，然后分别接种到相
应的培养基中。光照１２ｈ／ｄ，光照强度１　５００～２　０００ｌｘ
的恒温箱中培养，待用。培养１０ｄ后开始观察统计试验
结果。
１．２．２　不同培养基处理　分别将材料接种到 ＭＳ培养
基和 ＷＰＭ培养基上进行培养，ＭＳ培养基附加的生长
调节剂是６－ＢＡ　１．０ｍｇ／Ｌ和ＮＡＡ　０．１ｍｇ／Ｌ；ＷＰＭ培养
基附加的生长调节剂是６－ＢＡ　５．０ｍｇ／Ｌ、ＮＡＡ　０．２ｍｇ／Ｌ
和ＫＴ　０．５ｍｇ／Ｌ，其它培养条件相同。ＷＰＭ和 ＭＳ培
养基的配方见表１。
表１ ＷＰＭ和ＭＳ培养基的配方比较
　　Ｔａｂｌｅ　１　Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　ＷＰＭ　ａｎｄ　ＭＳ　ｍｅｄｉｕｍ　ｆｏｒ　ｃｕｌｔｕｒｉｎｇ
成分
Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ
分子量
Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｗｅｉｇｈｔｓ
ＷＰＭ
／（ｍｇ·Ｌ－１）
ＭＳ
／（ｍｇ·Ｌ－１）
大量元素
ＮＨ４ＮＯ３ ８０．０４　 ４００　 １　６５０
Ｃａ（ＮＯ３）２·４Ｈ２Ｏ　 ２３６．１６　 ５５６
Ｋ２ＳＯ４ １７４．２６　 ９９０
ＫＮＯ３ １０１．１１　 １　９００
ＣａＣｌ２·２Ｈ２Ｏ　 １４７．０２　 ９６　 ４４０
ＭｇＳＯ４·７Ｈ２Ｏ　 ２４６．４７　 ３７０　 ３７０
ＫＨ２ＰＯ４ １３６．０９　 １７０　 １７０
微量元素
ＫＩ　 １６６．０１　 ０．８３
Ｈ３ＢＯ３ ６１．８３　 ６．２
Ｎａ２ＭｏＯ４·２Ｈ２Ｏ　 ２４１．９５　 ０．２５　 ０．２５
ＣｏＣｌ２·６Ｈ２Ｏ　 ２３７．９３　 ０．０２５
ＭｎＳＯ４·Ｈ２Ｏ　 ２２３．０１　 ２２．４　 ２２．３
ＺｎＳＯ４·７Ｈ２Ｏ　 ２８７．５４　 ８．６　 ８．６
ＣｕＳＯ４·５Ｈ２Ｏ　 ２４９．６８　 ０．２５　 ０．０２５
铁盐
ＦｅＳＯ４·７Ｈ２Ｏ　 ２７８．０３　 ２７．８　 ２７．８
Ｎａ２－ＥＤＴＡ　 ３７２．２５　 ３７．３　 ３７．３
有机成分
肌醇 １００　 １００
盐酸硫胺素 ＶＢ１ １　 ０．１
烟酸 ＶＢ５或 ＶＰＰ　 ０．５　 ０．５
盐酸吡哆醇 ＶＢ６ ０．５　 ０．５
甘氨酸 ２　 ２
蔗糖 ３４２．３１　 ２０ｇ／Ｌ　 ３０ｇ／Ｌ
琼脂 ６ｇ／Ｌ　 ７ｇ／Ｌ
ｐＨ　 ５．２　 ５．７～５．８
１．２．３　不同的琼脂质量浓度处理　将材料分别接种到
琼脂为６ｇ／Ｌ和９ｇ／Ｌ的 ＷＰＭ培养基中培养，其它培
养条件相同。
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·生物技术· 北方园艺２０１５（１４）：９９～１０１
１．２．４　不同温度条件处理　将材料接种到 ＷＰＭ基本
培养基中，分别置于１０、１８、２５℃的条件下进行培养，其
它培养条件相同。
１．２．５　不同光照条件处理　将材料接种到 ＷＰＭ基本
培养基中，在１８℃条件下置于黑暗环境中进行培养，以
光照条件处理作为对照，其它培养条件相同。
１．３　项目测定
１．３．１　褐化表现级别　参照黄浩等［７］、余阿梅等［８］的褐
化等级标准进行划分：０级－无或轻微褐变，外植体及其
周围培养基呈乳白色；１级－材料及其周围培养基色泽呈
淡褐色；２级－材料及其周围培养基色泽较严重褐变呈褐
色；３级－材料及其周围培养基色泽严重褐变呈黑褐色。
１．３．２　褐化率　褐化率＝（出现褐化的外植体个数／接
种外植体总数）×１００％。
２　结果与分析
２．１　不同培养基类型对褐化的影响
无花果外植体的褐化现象在２种不同类型的培养
基处理中均有发生（图１），且褐化率分别高达８５％、
１００％。从褐化程度上看，在 ＭＳ培养基上褐化最严重，
褐化程度为３级，外植体仅１／３保持绿色；ＷＰＭ褐化程
度较轻，材料周围培养基色泽为浅褐色，材料１／２保持
绿色。此结果与前人研究结果一致［９－１０］。
图１　培养基对无花果外植体褐化的影响
Ｆｉｇ．１　Ｅｆｅｃｔ　ｏｆ　ｃｕｌｔｕｒｅ　ｍｅｄｉｕｍ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｂｒｏｗｎｉｎｇ　ｏｆ　ｆｉｇ　ｅｘｐｌａｎｔｓ
２．２　培养基中琼脂质量浓度对褐化的影响
ＷＰＭ培养基中不同的琼脂质量浓度对无花果外植
体褐化的影响见图２，从外植体褐化程度来看，９ｇ／Ｌ的
琼脂浓度褐化的程度较轻，褐化级别为１级，褐化率
５％，颜色淡褐色；当琼脂质量浓度为６ｇ／Ｌ时，外植体的
褐化程度为２级，褐化率１５％，颜色是褐色的。这与大
部分的研究结果不一致，如徐振彪等［１１］、李浚明［１２］、梅
兴国等［１３］提出用液体、半固体培养基，降低琼脂浓度，可
以及时冲洗、扩散产生的褐化有毒物，有助于减轻褐化，
减轻对外植体发育所造成的毒害。但该试验结果与王
箫等［１４］、叶添谋［１５］的结论相近，即随着琼脂用量增加，
外植体褐化率降低，相反，液体培养褐化率明显高于固
体培养。截然相反的研究结果，正好说明了影响褐化的
因素是多种多样的，抗褐变剂的选择也应该因外植体种
图２　琼脂浓度对无花果外植体褐化的影响
Ｆｉｇ．２　Ｅｆｅｃｔ　ｏｆ　ａｇａｒ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｎ
ｔｈｅ　ｂｒｏｗｎｉｎｇ　ｏｆ　ｆｉｇ　ｅｘｐｌａｎｔｓ
类、激素多少、基本培养基成分、培养条件的不同而不同。
２．３　温度对褐化的影响
在１０、１８、２５℃温度条件下，无花果外植体都有发生
褐变（图３）。尽管１８℃和２５℃的褐化率都为９０．１％，但
是它们的褐化程度不同，１８℃条件下无花果外植体的褐
化程度是２级，颜色为褐色；而２５℃条件下是３级，颜色
为黑褐色。１０℃培养条件下褐化率８５．２％，无花果外植
体褐化程度最轻为１级，颜色是淡褐色。前人的研究表
明，温度高时能促进多酚氧化酶活性及酚类物质的氧
化，从而加速褐化；相反，低温能抑制多酚氧化酶活性及
酚类物质的氧化，从而减轻褐化［１６］。
图３　温度对无花果外植体褐化的影响
Ｆｉｇ．３　Ｅｆｅｃｔ　ｏｆ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｂｒｏｗｎｉｎｇ　ｏｆ　ｆｉｇ　ｅｘｐｌａｎｔｓ
图４　光照对无花果外植体褐化的影响
Ｆｉｇ．４　Ｅｆｅｃｔ　ｏｆ　ｌｉｇｈｔ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｂｒｏｗｎｉｎｇ　ｏｆ　ｆｉｇ　ｅｘｐｌａｎｔｓ
２．４　光照对褐化的影响
该试验结果表明，在正常光照和黑暗处理中，褐化
现象均有发生（图４），暗处理的褐化程度较轻，褐化率为
８５％，褐化级别为１级，表现出颜色稍有变化；而在正常
００１
北方园艺２０１５（１４）：９９～１０１ ·生物技术·
光照条件下，褐化率为９０％，褐化级别为２级，颜色表现
为淡褐色或褐色，培养１０ｄ以后，严重时整个培养基都
变成暗褐色。这表明光照是加剧无花果外植体褐化的
重要原因，而且外植体的褐化产物加重了其对自身的毒
害，因褐化程度的加剧最终导致外植体死亡。
３　结论与讨论
该研究结果表明，不同培养基类型和不同的培养条
件对无花果外植体褐化程度有明显的影响。高盐的ＭＳ
培养基和相对低盐的 ＷＰＭ培养基相比，其褐化率及其
褐化程度都较高。相对正常光照条件，暗处理更适合防
止褐化发生；低温、高温、较高温都能影响褐化的发生，
其中低温褐化程度最轻，较高温次之，高温褐化程度最
重。培养基的硬度对褐化也存在一定的影响，培养基中
其它成分不改变的前提下，琼脂的质量浓度提高，其褐
化程度相对就会轻些，对褐化有减轻的效果。
当然，这些都是治标而非治本的处理措施，如何采
取一种从根本上根除组织培养中产生褐化及有毒物质
的方法，还需要进一步对褐化产生的原因条件、生理生
化以及遗传机理等方面进行更加广泛而深入的研究，才
能得到满意的结果［１１］。另外，该试验只是单因子试验设
计，目的是想探讨同一个因子在不同梯度下对无花果外
植体褐化的影响由此得出一些基础数据，今后，还将进
一步展开多因子试验，找出几个因子的主效应和互作效
应，从而筛选出对无花果外植体褐化影响最小的培养条
件组合，最终为无花果的组织培养及其快速繁殖提供理
论和实际指导作用。
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ｐｈｅｎｏｌｉｃ　ｅｘｕｄａｔｅｓ　ｆｒｏｍ　ｅｘｐｌａｎｔｓ　ｏｆ　ｐｅｌａｒｇｏｎｉｕｍ　ｈｏｒｔｏｒｕｍ　Ｂａｉｌｅｙ‘Ｓｐｒｉｎｇｔｅｒ
Ｓｃａｎｌｅｔ’［Ｊ］．Ｊ　Ｈｏｒ　Ｓｃｉ，１９８８，６３（４）：６５１－６５７．
Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　Ｃｕｌｔｕｒｅ　Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｏｎ　Ｅｘｐｌａｎｔｓ　Ｂｒｏｗｎｉｎｇ　ｏｆ　Ｆｉｃｕｓ　ｃａｒｉｃａ　Ｌ．
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Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ　Ｆｉｃｕｓ　ｃａｒｉｃａ　Ｌ．ａｓ　ａ　ｔｉｓｓｕｅ　ｃｕｌｔｕｒｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｍａｔｅｒｉａｌ，ａｄｏｐｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｃｈａｎｇｉｎｇ　ｃｕｌｔｕｒｅ
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ｌｉｇｈｔｅｒ　ｏｎ　９ｇ　ａｇａｒ　ｍｅｄｉｕｍ　ａｎｄ　ｕｎｄｅｒ　ｄａｒｋ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ｌｏｗ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｃｏｕｌｄ　ｅｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ａｌｅｖｉａｔｅ　ｔｈｅ　ｅｘｐｌａｎｔ　ｂｒｏｗｎｉｎｇ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｆｉｃｕｓ　ｃａｒｉｃａ　Ｌ．；ｔｉｓｓｕｅ　ｃｕｌｔｕｒｅ；ｂｒｏｗｉｎｇ
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