全 文 ： 激素对沙漠玫瑰愈伤组织培养的影响
刘天颐 ,陈炳铨 ,陈锡沐
(华南农业大学林学院 ,广东广州 510642)
[摘　要 ] 用沙漠玫瑰无菌苗充分伸展的叶片诱导出愈伤组织 ,进行愈伤组织的继代培养 ,以获得适于悬浮培养的愈伤组织。比较了
不同植物生长调节剂及其配比在沙漠玫瑰离体培养中的效应 ,认为叶片接种到 BA 1～ 2 mg /L+ N AA 0. 2～ 0. 4 mg /L的 M S培养基
中 ,愈伤组织的诱导效果最好 ;愈伤组织继代培养时 ,含 2, 4-D 1～ 3 mg /L或 2, 4-D 1～ 2 mg /L+ BA 0. 5～ 1. 0 mg /L的 MS培养基
的愈伤组织继代培养效果较好。
[关键词 ] 沙漠玫瑰 ;组织培养 ;植物激素 ;愈伤组织 ;诱导率 ;继代培养 ;影响因素
[中图分类号 ] S685. 12; S604+ . 3　　　　 [文献标识码 ] A　　　　　 [文章编号 ] 1003- 8981( 2004) 01- 0025- 04
The effect of hormone on Callus Culture of Desert Rose Adenium obesum
LIU Tian-Yi, CHEN Bing-Quan, CHEN Xi-Mu
( South China Ag ricultur al Univ er sity , Guang zhou 510642, Guangdong , China)
Abstract: In o rder to obtain the ca llus fo r suspension cultur e, studies we re made on the induc tion and subculture o f
callus in Adenium obesum and the effects o f plant regulato rs used w ere tested in the w hole pro cess. It was rev ealed
that using the medium w ith BA 1～ 2 mg /L+ NAA 0. 2～ 0. 4 mg /L to induce callus achiev ed th e best r esults. The
medium with 2, 4-D 1～ 3 mg / L o r 2, 4-D 1～ 2 mg /L+ BA 0. 5～ 1. 0 mg / L was the optima l mix ture on which the
callus was yellow and loo se, and suitable fo r suspension culture.
Key words: A denium obesum ( Fo rsk. ) Roem. & Schult. ; tissue culture; plant regulato r; callus; inductiv ity;
seconda ry culture; inflence elements
沙漠玫瑰 Adenium obesum ( Fo rsk. ) Roem. & Schult. [1 ]是夹竹桃科 Apocynaceae沙漠蔷薇属植物 ,有典
型旱生植物的粗壮茎球、花色艳丽、耐旱耐热的特点 ,是近年来发展较快的赏花、观形盆景 [ 2]。据药学研究 ,从沙
漠玫瑰中可提取 30种强心苷和 2种孕烷 ,可用于治疗心脏病和妇科病 [3 ]。但沙漠玫瑰种子少 ,收集难 ,扦插繁
殖易出现根腐病 ,以种植实生苗或扦插苗提取药用成分 ,存在资源不足的困难 [4 ]。 而利用细胞大量培养技术生
产次生代谢产物有周期短、不受外界条件限制、便于工业化生产的优点 [5 ] ,是开发沙漠玫瑰药用价值很有前景
的途径 ,目前尚未见这方面的报道。 本试验中 ,以无菌瓶苗叶片为材料作诱导愈伤组织和愈伤组织继代培养研
究 [6 ] ,以了解植物激素对愈伤组织生成和生长的影响 ,掌握获得用于悬浮培养的愈伤组织的培养条件 ,为沙漠
玫瑰细胞悬浮培养提供预培养参数。
1　材料与方法
1. 1　材料与培养条件
原材料为华南植物园扦插繁殖的商品苗。 以顶芽作外植体 ,培养成无菌继代瓶苗备用。
将无菌瓶苗的充分伸展的叶片 ,横切成带中脉的 ( 2～ 3) mm× ( 2～ 3) mm的小块 ,平放在培养基表面 ,于
24～ 28℃的培养室用黑布遮光暗培养。 20 d后选取色泽鲜黄的 ( 2～ 5) mm× ( 2～ 5) mm大小的愈伤组织 ,进
行首次继代培养。 将继代培养的无白化、无褐化的愈伤组织 ,切成 5 mm× 5 mm大小的块状 ,用于继代培养试
经济林研究　 2004, 22 ( 1): 25-28
Nonwood　 Forest　Research 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
[收稿日期 ] 2004-02-25
[作者简介 ] 刘天颐 ( 1976- ) ,女 ,广东人 ,助教 ,大学 ,主要从事林木育种的教学和科研。
DOI : 10. 14067 /j . cnki . 1003 -8981. 2004. 01. 008
验。
基本培养基用 Mura shig e& Skoog [7 ]的 MS培养基 , 蔗糖用量 30 g /L、琼脂 9 g /L。 培养室温度为 24～
28℃ ,光照为 12 h /d,光源用 40 W日光灯管 ,距离为 20～ 30 cm。
1. 2　试验方法
为了了解 NAA、 2, 4-D、 IBA、 BA 4种激素对外植体愈伤组织诱导率的影响 ,以及 BA、 2, 4-D对愈伤组织
继代培养的影响 ,分别作单因素多水平试验。为了了解 2, 4-D与 BA配比对诱导的影响 ,以及 K T与 2, 4-D配
比、 KT与 NAA配比对继代的影响 ,分别作双因素 2水平的正交试验。同时 ,作双因素 3水平的正交试验以了
解 BA与 K T组合对继代的影响。作水平数不等的组合试验以了解 NAA与 BA配比对诱导愈伤组织的影响。
外植体接种 20 d后 ,观察记录诱导率、发根率、愈伤组织大小和形态。继代接种 25 d后 ,观察记录愈伤组织
大小和形态。 以激素浓度为自变量 ,诱导率为因变量 ,用 SAS统计软件作多种模式的一元回归分析 ,从中筛选
决定系数最高的回归方程。
每组试验均重复 3次 ,每次每种处理接种 3～ 5瓶。 进行愈伤诱导培养时 ,每瓶接外植体材料 7～ 10块 ,继
代培养时 ,每瓶接愈伤组织 6～ 8块。 每种处理的材料量在 60块以上。
2　结果与分析
2. 1　激素对愈伤组织诱导的影响
2. 1. 1　单一激素对愈伤组织诱导的影响
在本试验中 ,只含 BA的培养基不能有效诱导产生 2 mm× 2 mm以上的愈伤组织 ,而含 3种生长素的培养
基中 , 2, 4-D含量为 0. 1～ 4. 0 mg /L , N AA含量为 1～ 3 mg /L时 ,诱导的愈伤组织可达 ( 2～ 5) mm× ( 2～ 5)
mm,诱导率均大于 50% 。而 IBA仅在含量为 2 mg /L的处理中可获得大小约为 2 mm× 2 mm的愈伤组织 (见
表 1)。将 3种生长素的含量 ( X )与愈伤组织诱导率 (Y )间决定系数最高的回归方程列于表 2,回归曲线见图 1。
2, 4-D含量与诱导率呈二次抛物线关系 ,在含量为 2. 12 mg /L处有极大值点 ,预测诱导率为 87. 56%。在试验
范围内 N AA和 IBA含量与诱导率均呈直线回归关系 ,诱导率随生长素含量提高而上升。
表 1　单一激素对诱导愈伤组织的效应†
激素 含量
/ ( mg· L- 1)
诱导率
/%
愈伤组织
大小
/mm
颜色、形态 发根率
/%
激素 含量
/ (m g· L- 1)
诱导率
/%
愈伤组织
大小
/mm
颜色、形态 发根率
/%
BA
0. 01
0. 50
1. 00
2. 00
3. 00
0
0
0
10
12
< 2
< 2
褐化死亡
褐化死亡
褐化死亡
淡绿或绿
淡绿或绿
0
0
0
0
0
N AA
0. 01
0. 10
0. 30
0. 50
1. 00
2. 00
3. 00
59. 0
62. 0
73. 3
82. 0
71. 0
78. 0
87. 0
< 2
< 2
< 2
< 2
2～ 5
3
3～ 5
绿、细密
透明、松软
透明、松软
绿、细密
白、松软
透明、松软
多透明、松软
0. 0
2. 0
12. 0
57. 8
58. 3
54. 0
53. 0
2, 4-D
0. 01
0. 05
0. 10
0. 50
1. 00
2. 00
3. 00
4. 00
16
48
50
59
86
71
86
47
< 2
< 2
2～ 3
2
5
5
3～ 5
2～ 5
绿、细密
绿、细密
绿、细密
透明松软
淡黄 ,松软
绿或淡黄 ,松软
黄、白、细密
淡黄 ,松软
0
0
0
0
8
0
0
0
IBA
0. 01
0. 05
0. 10
0. 30
0. 50
1. 00
1. 50
2. 00
8. 3
38. 5
47. 0
42. 3
28. 6
50. 0
67. 0
78. 6
< 2
< 2
< 2
< 2
< 2
< 2
< 2
2
绿色 ,细密
绿色 ,细密
绿色
白色或绿色
白色或绿色
白色或绿色
白色或绿色
黄色
0. 0
0. 0
0. 0
15. 4
4. 8
21. 4
12. 5
35. 7
　　† 除 BA处理的数据外 ,其余的数据经方差分析 ,其 Prob> F值均小于 0. 05,差异显著。
3种生长素单独使用都能引起叶外植体或愈伤组织生根。NAA的生根效应最强 ,其含量高于 0. 5 mg /L时
生根率超过 50% ; IBA的生根效应较 NAA弱 ,试验范围内 ,最高生根率为 35. 7% ; 2, 4-D只在含量为
1. 0 mg /L时观察到少量材料有生根现象。
对外植体诱导所得不同颜色、不同形态的愈伤组织进行继代培养 ,经观察 ,白色、疏松的愈伤组织容易褐
26　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　经　　济　　林　　研　　究　　　　　 　　　　　　　　　　　第 22卷　
化 ,绿色、紧密的不能长大 ,只有黄色愈伤组织容易成活 ,并能继续增长。
图 1　 3种生长素含量与愈伤组织诱导率关系
表 2　 3种生长素含量与诱导率的回归方程
激素 回归方程 决定系数
R2
NAA Y= 0. 663591+ 0. 069155X 0. 5781
2, 4-D
Y= 0. 367 527+ 0. 478 950X -
0. 112 873X
0. 71
IBA Y= 0. 267 017+ 0. 254 143X 0. 727
2. 1. 2　细胞分裂素与生长素组合对愈伤组织诱导的影响
BA与生长素 NAA及 2, 4-D的不同含量组合 ,对叶外植体愈伤组织诱导结果不尽相同 (表 3)。 BA 1～ 2
mg /L与较低浓度 NAA( 0. 1～ 0. 2 mg /L )的组合 ,及 BA 1 mg /L与较高浓度 2, 4-D( 1～ 2 mg /L)的组合 ,都能
获得 80%以上的高诱导率。 NAA含量与 BA含量的比值等于 0. 2的组合的愈伤组织生长速度高于其比值等
于 0. 1的组合。试验范围内 , BA含量为 1 mg /L时 ,无论与 N AA还是与 2, 4-D组合 ,诱导率都较高 ,愈伤组织
生长也较快 ,均能获得适用于继代培养的黄色愈伤组织。
表 3　生长素与细胞分裂素配合的愈伤组织诱导效应
激素 /( mg· L- 1 )
NAA BA 总量
N AA
/BA
诱导率
/%
愈伤组织
形态 大小
/mm
激素 /( mg· L- 1 )
2, 4-D BA 总量
2, 4-D
/BA
诱导率
/%
愈伤组织
形态 大小
/mm
0. 2 1. 0 1. 2 0. 2 90. 70 鲜黄 3～ 5 1. 0 0. 5 1. 5 2 70 白色为主 2～ 3
0. 2 2. 0 2. 2 0. 1 88. 57 黄色或白色 2～ 3 1. 0 1. 0 2. 0 1 81. 81 白色或黄色 2～ 5
0. 4 2. 0 2. 4 0. 2 82. 61 黄色 3～ 5 2. 0 0. 5 2. 5 4 70. 97 白色为主 2～ 3
0. 4 4. 0 4. 4 0. 1 63. 41 黄色或白色 2～ 3 2. 0 1. 0 3. 0 2 87. 5 白色或黄色 2～ 5
2. 2　愈伤组织继代培养的激素配比
愈伤组织在 BA与 KT含量为 0. 1、 0. 5、 1. 0 mg /L的 9个组合的培养基中继代培养 25 d,普遍出现褐化甚
至萎缩。在只含 BA 0. 1～ 3. 0 mg /L的 5种培养基中 ,虽未褐化但体积没有增大。
愈伤组织在含生长素或生长素与细胞分裂素配合的系列培养基中继代培养 25 d的结果表明 (见表 4) ,在
表 4　激素组合系列培养基继代培养 25 d的情况†
激素 /( mg· L- 1 )
BA KT 2, 4-D 总量
愈伤组织
大小
/mm
形态
激素 /( mg· L- 1 )
BA KT 2, 4-D NAA 总量
愈伤组织
大小
/mm
形态
0. 1 0. 1 5 轻微白化 , 1. 0 0. 5 1. 5 20 黄绿
0. 5 0. 0 10 轻微白化 , 1. 0 1. 0 2. 0 10～ 20 淡黄
1. 0 1. 0 10～ 20 鲜黄 ,较松散 0. 5 0. 1 1. 5 5 褐化
2. 0 2. 0 20 鲜黄、松散 0. 5 0. 2 2. 5 5～ 10 黄 ,有褐化
3. 0 3. 0 20 黄色、松散 1. 0 0. 1 1. 1 5 黄 ,有褐化
0. 5 1. 0 1. 5 5 黄色、松散 1. 0 0. 2 1. 2 5～ 10 黄 ,有褐化
1. 0 1. 0 2. 0 5～ 10 黄色、松散 0. 5 0. 1 1. 5 10 黄 ,有褐化
0. 5 2. 0 2. 5 10 黄色、松散 0. 5 0. 2 2. 5 5～ 10 黄绿 ,有褐化
1. 0 2. 0 3. 0 10～ 20 黄色、松散 1. 0 0. 1 1. 1 5 黄 ,有褐化
0. 5 0. 5 1. 0 10～ 20 淡黄至黄绿 1. 0 0. 2 1. 2 5 黄 , 有褐化
0. 5 1. 0 1. 5 20 黄绿
　　† 植入时愈伤组织大小为 5 mm
27第 1期 　　　　　　　　　　　　　　刘天颐等:激素对沙漠玫瑰愈伤组织培养的影响　　　　　　　　　　　　　
NAA与 K T或 BA组合的培养基中 ,愈伤组织生长缓慢 ,并有不同程度的褐化。 2, 4-D单独使用及与 BA或
KT配合则没有褐化。 在低浓度 2, 4-D( 0. 1～ 0. 5 mg /L )条件下 ,愈伤组织轻微白化 ,生长速度也较慢 ;提高
2, 4-D含量 ( 1～ 3 mg /L)时 ,愈伤组织生长加快 ,形态疏松 ,呈鲜黄色至黄色。 2, 4-D与 BA配合 ,愈伤组织呈黄
色、疏松状 ,生长速度随激素总量提高而加快。 2, 4-D与 K T配合 ,愈伤组织颜色转绿 ,结构变得较紧凑 ,这种绿
色、紧凑的愈伤组织在进入悬浮培养时不易离散。
3　结论与讨论
激素组合是影响愈伤组织培养的主要因素之一。本试验结果表明 ,单独使用细胞分裂素会使沙漠玫瑰外植
体及继代的愈伤组织褐变。单独使用生长素时 ,在诱导外植体产生愈伤组织的同时也会形成不定根。生根是器
官分化现象 ,细胞悬浮培养需要的是未分化的细胞 ,因此生根效应强的 NAA、 IBA等不宜单独用于诱导沙漠玫
瑰愈伤组织。
2, 4-D对沙漠玫瑰的生根效应较弱 ,单用 2, 4-D 1～ 3 mg /L或用 1～ 2 mg /L的 2, 4-D与 1 mg /L BA配
合 ,愈伤组织诱导率都较高 ,是适宜的激素配比范围。以 2, 4-D含量与诱导率相关方程预测 , 2, 4-D含量在 2. 12
mg /L时的诱导率预期可达 87. 56%。
本试验结果显示 , BA能抑制 NAA的生根效应 ,适当的 NAA与 BA组合不但诱导率高 ,愈伤组织生长快 ,
而且能获得适于继代培养的鲜黄色的愈伤组织。由试验结果可知 , 1～ 2 mg /L BA与 0. 2～ 0. 4 mg /L N AA,以
NAA含量与 BA含量的比值等于 0. 2的比例组合 ,是愈伤组织诱导阶段的首选激素配比。
在愈伤组织继代培养阶段 ,对激素的要求与外植体诱导阶段有所不同。能获得高诱导率的 NAA与 BA组
合或 NAA与 KT组合 ,在继代培养时都会使愈伤组织不同程度褐化 ,而且愈伤组织生长受抑制。试验范围内 ,
单用 2, 4-D或 2, 4-D与 BA或 K T组合 ,可获得增殖速度较快的黄色愈伤组织 ,且这种愈伤组织经过多次继代
培养后依然能保持旺盛的分裂状态。以 2, 4-D 1～ 3 mg /L及 2, 4-D 1～ 2 mg与 BA 0. 5～ 1 mg /L的组合的继
代培养效果较好。
[参　考　文　献 ]
[1 ]　中国科学院植物研究所 . 新编拉英汉植物名称 [M ] . 北京: 航天工业出版社 , 1996. 25.
[2 ]　 Ho ffmann J J, COLE-J R. Phyt ochemical inv estiga tion of Adenium obesum Fo rskal ( Apocynaceae): iso la tion and identification o f cy tot oxic agents [ J]. Journal o f
Pharmaceutical Sciences, 1977, 66( 9): 1336- 1338.
[ 3]　 Yamauchi T, Abe F. 2 -O-Aceta tes o f obeside B, honghelin and obebio sides A and B from Adenium obesum . ( Studies on the constituents o f Adenium . I I) [ J].
Chemica l and Pharmaceutical Bulleti n, 1990, 38( 5): 1140- 1142.
[ 4]　 Yamauchi T , Abe F. Ca rdiac g lycosides and pregnanes from Adenium obesum ( St udies on the consti tuents of Adenium. I ) [ J] . Chemical and Pharmaceutical
Bulletin, 1990, 38( 3): 669- 672.
[5 ]　 Dimmit t M , Hanson C. A ho rticultural eval uation of the genus Adenium [ J] . Dese rt Plants. 1990( 8): 613- 614.
[6 ]　刘庆昌 ,吴国良 .植物细胞组织培养 [M ].北京: 中国农业大学出版社 , 2003. 46- 47.
[7 ]　潘瑞炽 . 植物组织培养 [M ] . 广州: 广东高等教育出版社 , 2000. 1- 92.
28　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　经　　济　　林　　研　　究　　　　　 　　　　　　　　　　　第 22卷