全 文 ：0 引言
槟榔(Areca catechu L.)是棕榈科槟榔属热带亚热
带木本植物，是中国的四大南药之一，具有较高的经济
效益。目前在海南的种植面积已达 6.87万 hm2，产量
达 14.36万 t[1]，鲜果年产值 20亿元以上，加工产值达
50~60亿元，是海南东部、中部和南部地区近 200万农
民主要的经济来源。
随着槟榔种植面积的扩大，槟榔病虫害问题日益
基金项目：海南省自然科学基金“槟榔组织培养再生体系的研究”(310075)。
第一作者简介：黄丽云，女，1980年出生，广东潮阳人，助理研究员，硕士，研究方向：作物遗传育种。通信地址：571339海南省文昌市文清大道496号
中国热科院椰子研究所，Tel：0898-63330917，E-mail：hyunl2003@126.com。
通讯作者：范海阔，男，1976年出生，河南南阳人，助理研究员，硕士，研究方向：作物遗传育种。通信地址：571339海南省文昌市文清大道496号中国
热科院椰子研究所，Tel：0898-63330684，E-mail：vanheco@163.com。
收稿日期：2012-07-12，修回日期：2012-09-16。
槟榔胚培养配方组合筛选研究
黄丽云，李 杰，周焕起，范海阔
（中国热带农业科学院椰子研究所/海南省热带棕榈植物研究重点实验室，海南文昌 571339）
摘 要：以‘热研1号’槟榔幼胚为外植体，采用正交设计法研究不同基本培养基、活性炭及蔗糖等浓度在
槟榔胚离体培养中对幼苗生长发育的影响。通过方差分析和差异显著性检验，评价最佳配方组合时，评
价指标考虑的优先顺序依次为芽高、最长根长、芽基部直径、根数；MS培养基优于其他几种培养基，能同
时满足芽和根的生长需求；活性炭对生根及根的伸长作用显著，4 g/L的活性炭浓度时抽生的根最多，长势
最好，蔗糖能同时促进根和芽的生长，随添加量的增加，生长指标呈低-高-低的单峰曲线趋势，40 g/L蔗
糖浓度对芽的生长效果最好。研究得出的最佳配方组合是：MS培养基+4 g/L活性炭+40 g/L蔗糖。
关键词：槟榔；培养基；活性炭；蔗糖浓度
中图分类号：Q813.1+2 文献标志码：A 论文编号：2012-2466
Study on the Mix Recipe Screening in Areca catechu Embryo Culture
Huang Liyun, Li Jie, Zhou Huanqi, Fan Haikuo
(Coconut Research Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences/
Hainan Key Laboratory for Research of Tropical Palm Plants, Wenchang Hainan 571339)
Abstract: Using the areca catechu‘Reyan No.1’immature embryo as explants for embryo culture, using
orthogonal design method to study the different medium, sucrose and active carbon concentration on Areca
catechu embryo in vitro culture on the seedling growth effect. Through the analysis of variance and difference
significance test, the best formula of combination evaluation, priority sequence of evaluation index considering
was: the bud height→the longest root length→bud base diameter→root number. MS medium was the best in all
medium, It can both satisfy the bud and root growth needs. Activated carbon significantly beneficial to take root
and growth of root elongation, when used 4 g/L of activated carbon, the quantity of root and growth of root grew
well, sucrose promoted root and bud growth, with the increase of adding amount of activated carbon, growth
index showed low-high-low unimodal curve trend, 40 g/L sucrose concentration on bud growth best effect. This
study concluded that the best formula of combination was: MS medium + 4 g/L activated carbon + 40 g/L
sucrose.
Key words: Areca catechu; medium; activated carbon; sucrose concentration
中国农学通报 2012,28(34):58-62
Chinese Agricultural Science Bulletin
黄丽云等：槟榔胚培养配方组合筛选研究
凸显，槟榔黄化病[2]是危及槟榔产业发展的重要病害，
会导致槟榔树严重减产甚至颗粒无收，槟榔树慢慢死
亡，目前，槟榔黄化病无法治愈，生产上发现一株砍除
一株，选育具有抗性的优良槟榔品种是阻止槟榔黄化
病发生、蔓延，保证槟榔产业可持续发展的最佳选择。
但是，作为一种多年生乔木，常规的选育方法周期长，
选育的效率低，难度较大；采用生物技术方法，从基因
的水平进行操作，作为辅助育种的手段，可以提高育种
的效率，大幅度缩短育种周期。根据目前槟榔研究现
状，有关槟榔组织培养的研究虽有报道[3-6]，但是尚未建
立成熟的再生体系，缺乏遗传转化载体，在槟榔组培技
术取得重要突破之前，槟榔的幼胚可以作为一种重要
的遗传转化载体加以应用。因此，幼胚如何高效成苗
即成为一个重要的研究课题。槟榔胚培养[7]相关研究
少见报道，槟榔组织培养对培养基相关的研究主要集
中在外源激素的种类选择及浓度方面，在糖、活性炭等
添加物的研究少有报道。笔者在固定外源激素种类及
浓度的条件下，通过对糖、活性炭的添加量及基本培养
基的选择方面进行优化，寻找最优的培养基配方组合，
完善槟榔胚培养技术，为槟榔转基因育种提供借鉴
依据。
1 材料与方法
1.1 试验时间、地点
研究田间试验于 2011年在中国热带农业科学院
椰子研究所科研试验基地进行，室内试验在椰子研究
所组织培养实验室进行。
1.2 试验材料
采用树龄为15年以上的‘热研1号’无病虫害健康
槟榔果，取其7~8个月未成熟胚作为外植体，材料来自
中国热带农业科学院椰子研究所科研试验基地。
1.3 试验方法
取7~8个月的槟榔果，实验室切除大部分果皮和
胚乳，留取包裹着完整胚的胚乳块，大小约为 2 cm×
2 cm的块状，经自来水洗净后，用 70%的酒精表面消
毒30 s，再以0.1%的升汞（加少许吐温）溶液消毒8 min
后用无菌水冲洗5次。将洗净的含胚胚乳块置灭菌滤
纸上吸干水分，将消毒处理好的胚先进行预培养，预培
养选用液体培养基（MS＋1 g/L AC＋40 g/L蔗糖），经
预培养 1~2周无污染、生长发育一致的胚进行胚萌发
培养的试验，用解剖刀挑出嫩胚接种到启动培养基
（MS+40 g/L蔗糖+1 g/L AC +0.8%琼脂），暗培养30天
后，均可见白色吸器膨大，芽点处冒出白色嫩芽和根，
然后将其转入生长培养基，培养基每瓶接种一粒，每个
处理10瓶，重复3次。
1.3.1 试验设计 试验为3因素4水平，培养基配方分别
选用基本培养基 MS、改良 MS（MS + 170 mg/L
NaH2PO4+100 mg/L肌醇）、Y3、N6 4种，活性炭分别用
2、3、4、5 g/L，蔗糖浓度分别为 30、40、50、60 g/L，加上
BA 2 mg/L+NAA 0.5 mg/L +琼脂 8 g/L；采用L16(45)正
交试验（见表1~2）。
水平
1
2
3
4
因素及其代号
A培养基
MS
改良MS
Y3
N6
B活性炭浓度/(g/L)
2
3
4
5
C蔗糖浓度/(g/L)
30
40
50
60
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
1
1
1
2
2
2
2
3
3
3
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
1
2
3
4
2
3
4
1
3
4
2
1
2
3
4
3
4
1
2
4
3
1
1
2
3
4
4
1
2
3
2
1
4
3.39
2.44
6.09
3.54
2.33
1.01
1.21
1.38
3.10
5.00
4.48
1.2
1.3
1.8
1.8
1.3
1.7
1.3
1.7
1.3
1.5
1.9
1.95
2.11
1.94
1.55
2.50
2.02
2.04
2.52
0.22
1.96
2.08
0.53
0.46
0.54
0.52
0.52
0.51
0.52
0.41
0.43
0.42
0.42
试验号
因素
A培养基 B活性炭浓度 C蔗糖浓度 空白1 空白2
评价指标
最长根长/cm 根数 芽高/cm 芽基部直径/cm
表1 试验的因素水平表
表2 试验方案及试验结果
·· 59
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
1.3.2 测定方法 生长培养 4个月后测定各个生长指
标，根长为最长根的长度，芽高是芽基部到芽尖的长
度，芽基部直径为芽基部膨大部位的直径，测量工具为
直尺。根数目测。
1.3.3 统计软件 采用 Excel进行试验数据处理，用
SAS 8.1软件进行方差分析和显著性比较。
2 结果与分析
2.1 方差分析
由表3可见，培养基(A)、活性炭浓度(B)、蔗糖浓度
(C)对试验的4个评价指标影响的重要性各不相同，贡
献率越大说明该因素越重要。对最长根长指标贡献率
最大的因素是A，其次是B、C；对根数指标贡献率最大
的因素是B，A、C对根数的影响不大，因为其贡献率比
误差贡献率还小；对芽高指标贡献率最大的因素是A，
其次是C，B对该指标影响不大；对茎基部直径指标贡
献率最大的因素是A，其次是C。A、B、C因素对最长
根长指标的影响均达到显著性水平，B对根数指标的
影响达到显著水平，A对芽高和茎基部直径指标的影
响达到显著性水平。
2.2 同一因素不同水平差异显著性检验
采用Duncan测验对同一因素不同水平均值间的
差异进行显著性检验，结果见表 4，对于最长根长指
12
13
14
15
16
3
4
4
4
4
4
1
2
3
4
1
4
1
2
3
2
3
4
1
2
3
2
3
4
1
4.85
3.08
2.25
7.16
5.65
2.0
1.3
1.3
1.8
1.8
2.25
1.50
0.54
1.99
1.77
0.38
0.43
0.40
0.46
0.52
试验号
因素
A培养基 B活性炭浓度 C蔗糖浓度 空白1 空白2
评价指标
最长根长/cm 根数 芽高/cm 芽基部直径/cm
续表2
注：表中的数据为3个重复的平均值。
指标
最长根长/cm
根数
芽高/cm
茎基部直径/cm
变异来源
培养基
活性炭
蔗糖浓度
误差
总和
培养基
活性炭
蔗糖浓度
误差
总和
培养基
活性炭
蔗糖浓度
误差
总和
培养基
活性炭
蔗糖浓度
误差
总和
平方和
70.08
32.16
12.75
0.85
115.84
0.30
2.19
0.17
1.62
4.28
2.04
0.09
1.02
0.01
3.14
0.07
0.01
0.02
0.02
0.13
自由度
3
3
3
2
11
3
3
3
2
11
3
3
3
2
11
3
3
3
2
11
均方
23.36
10.72
4.25
0.42
0.10
0.73
0.06
0.81
0.68
0.03
0.34
0.00
0.02
0.00
0.01
0.01
F值
20.20
9.27
3.67
0.37
0.47
3.42
0.27
3.79
4.68
0.20
2.34
0.02
6.76
1.25
1.83
2.77
显著水平
<0.0001
0.0001
0.0209
0.6954
0.7027
0.0273
0.8458
0.0320
0.0073
0.8984
0.0900
0.9776
0.0010
0.3071
0.1584
0.0763
贡献率
0.60
0.28
0.11
0.01
1
0.07
0.51
0.04
0.38
1
0.65
0.03
0.32
0.00
1
0.57
0.11
0.16
0.16
1
表3 方差分析表
注：贡献率=均方/(总平方和/均方的自由度)。
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黄丽云等：槟榔胚培养配方组合筛选研究
标，培养基的水平 1、3、4极显著优于水平 2；活性炭浓
度水平 3、4显著优于水平 1、2，水平 3、4之间不显著；
蔗糖浓度水平2、3显著优于水平1。对于根数指标，活
性碳浓度水平3、4显著优于水平1，水平2、3、4之间差
异不显著；培养基、蔗糖浓度因素各水平之间差异不显
著。对于芽高指标，培养基水平 2极显著优于水平 4，
显著优于水平 1，水平 2、3之间差异不显著；蔗糖浓度
水平2显著优于水平4；活性碳浓度各水平之间差异不
显著。对于芽基部直径指标，培养基水平 1、2极显著
优于水平3，水平1、2之间差异不显著；蔗糖浓度水平3
显著优于水平 1，水平 2、3、4之间差异不显著；活性碳
浓度各水平间差异不显著。
表4 同一因素各水平间差异显著性Duncan测验
指标
最长根长
根数
芽高
芽基部直径
显著水平
α=0.05
α=0.01
α=0.05
α=0.01
α=0.05
α=0.01
α=0.05
α=0.01
处理因素
培养基
水平1
a
A
a
A
ab
AB
a
A
水平2
b
B
a
A
a
A
ab
A
水平3
a
A
a
A
bc
AB
c
B
水平4
a
A
a
A
c
B
bc
AB
活性炭
水平1
b
B
b
B
a
A
a
A
水平2
b
B
ab
AB
a
A
a
A
水平3
a
A
a
AB
a
A
a
A
水平4
a
AB
a
A
a
A
a
A
蔗糖浓度
水平1
b
A
a
A
ab
A
b
A
水平2
a
A
a
A
a
A
ab
A
水平3
a
A
a
A
ab
A
a
A
水平4
ab
A
a
A
b
A
ab
A
注：小写字母表示置信区间在95%范围内处理间的差异显著性，同一组内相同字母表示不显著，不同字母表示相互间差异显著，大写字母表示置
信区间在99%范围内的差异显著性，水平之间的优越性，a(A)>b(B)>c(C)。
2.3 最优水平组合确定
由表 4可知，不同评价指标下各因素的最优水平
存在一定的差异，表3和表4的方差分析、贡献率和同
一因素不同水平差异显著性检验则表明，在确定最优
水平时应优先考虑芽高，然后考虑最长根长，再考虑芽
基部直径，根数指标最后考虑，据此综合考虑，A因素
培养基应选择水平 1，B因素活性碳浓度应选择水平
3，C因素蔗糖浓度应选择水平2，所以最优水平的组合
是A1B3C2。
3 结论
3.1 培养基种类对各项评价指标的影响
培养基的选择对根数指标没有影响，各个水平差
异不显著。MS及改良MS培养基有利于胚芽的生长，
芽高和芽基部直径指标显著优于Y3和N6培养基，
Y3、N6培养基更有利于根的生长，但是跟MS培养基
相比较没有达到显著性差异，因此，槟榔胚培养选择
MS作为基本培养基是最适宜的。
3.2 活性炭添加量对各项评价指标的影响
不同的活性炭添加量对胚芽的生长指标差异不显
著，对根的生长不同的添加量差异达显著水平，说明活
性炭对生根及根的伸长生产有促进作用[8]，活性炭添
加量为 4 g/L和 5 g/L时效果显著，活性炭通过吸附发
生作用，在吸附有害物质的同时也会吸附培养基中的
生长调节剂，因此，添加量不宜过大，在效果相同的情
况下应该选择较少的添加量，所以在槟榔胚培养培养
基中添加的活性炭适宜浓度为4 g/L。
3.3 蔗糖浓度对各项评价指标的影响
不同的蔗糖浓度对根数指标差异不显著，其他几
个指标在糖浓度由低到高的上升过程中，呈现低-高-
低的单峰曲线变化趋势，说明试验中几个梯度的选择
比较合适，最佳的糖浓度在试验采用的区间范围之内，
40、50 g/L的蔗糖浓度显著优于 30、60 g/L，但相互之
间差异不显著，从评价指标的优先顺序来看应该先考
虑芽高指标，40 g/L的蔗糖浓度稍好于50 g/L，所以应
选择40 g/L蔗糖浓度。
综合以上结果，最佳的配方组合为MS培养基+
4 g/L活性炭+40 g/L蔗糖。
4 讨论
植物组织培养最常用的培养基为MS或以MS为
基础的改良培养基，在棕榈植物的组培中还常用到
Y3、N6培养基。研究表明，采用Y3基本培养基比MS
基本培养对椰子胚培养的效果好[5]。笔者采用几种不
同的基本培养基，结果表明MS系列培养基对于槟榔
胚的芽生长促进作用效果显著，同时对根的生长跟
Y3、N6培养基比较差异不显著，而Y3、N6培养基对于
根的生长更有效，虽然最终得出该试验的最佳基本培
·· 61
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
养基为MS，但也发现了Y3、N6培养基的利用价值，为
今后槟榔组织培养生根培养环节提供借鉴。
笔者研究结果表明，活性炭对根系的生长起到显
著的作用，最佳水平在 4 g/L，稍高于范海阔等[11]在椰
子胚培养中得到的最佳水平2~3 g/L，活性碳作用的性
质与前人 [8-12]的研究结果类似，有促进根系生长的
作用。
蔗糖作为碳源和渗透压及稳压剂，可支撑植物离
体培养物的旺盛生长[13]，蔗糖在诱导离体胚生根，促进
根的生长和培育壮苗等方面的作用也十分重要[14]。笔
者的试验结果验证了这一观点，不同蔗糖浓度水平之
间对最长根长、芽高、芽基部直径这些指标有显著差
异，当蔗糖浓度 40和 50 g/L时各项指标差异并不显
著，但是根据指标的优先顺序，最终选择40 g/L为最佳
浓度。
正交设计具有“均匀分散，整齐可比”的特点，能在
很多的试验条件中，通过选取代表性强的几个试验进
行处理，分析推断最佳试验处理组合，但该最佳试验处
理组合不一定在已做的试验处理组合中[15]，笔者最后
试验分析结果得到的最优水平组合是A1B3C2，该组合
不在已有的试验组合中，实际效果要进一步进行验证。
在多指标试验中，各试验因素及其水平对各试验
指标的影响往往是不同的，在某项指标得到改善的同
时，可能使另一项指标恶化。通过方差分析和显著性
检验（表3~4），计算各因素对试验指标变异的贡献率，
根据显著性和贡献率来确定评价指标的重要性优先关
系和各因素对评价指标的影响力，再通过同一因素不
同水平间的差异显著性比较，这样可以比较准确地选
择出最优的水平组合。
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