全 文 ：第 25卷第 4期 　　　西　南　农　业　大　学　学　报 (自然科学版) Vol.25 ,No.4
2003年 8月 Journal of Southwest Agricultural University(Natural Science) Aug.2003
文章编号:1000-2642(2003)04-0309-04
魔芋组织培养与快繁技术研究
黄远新1 ,何凤发1 ,张盛林2
(1.西南农业大学 农学与生命科学学院 , 重庆　400716;2.西南农业大学 园艺园林学院 , 重庆　400716)
摘要:以不同类型的白魔芋 Md和 Ms 与花魔芋 CMH 和 CCDY 4种材料的块茎为外植体 ,培养于附加 6-BA 和 NAA不
同浓度组合的MS 培养基上进行愈伤组织诱导 、不定芽分化及试管苗生根寄栽等试验。结果表明 , 培养效果与魔芋的
类型无关 ,主要与培养基中激素的浓度组合相关 。培养的适宜激素浓度组合 ,诱导带芽愈伤组织 CMH和 Md为 6-BA
1.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L , CCDY和Ms为 6-BA 1.0 mg/ L +NAA 1.0 mg/ L;不定芽分化及快繁 , 花魔芋为 6-BA 1.0
mg/ L +NAA 0.5 mg/L , 白魔芋为6-BA 2.0 mg/L +NAA 0.5 mg/ L。试管苗生根以NAA 0.5 mg/ L +IBA 0.1 mg/L激素
浓度组合较好。愈伤组织诱导及不定芽分化应在黑暗或散射光下培养 , 可大大减少切块伤口褐化程度;愈伤组织继
代以 10 mm×10 mm×10 mm 大小及不定芽增殖以带 3个小芽的组织切块转接 ,利于快速生长。加入多酚氧化酶抑制
剂(Vc、柠檬酸)及吸附剂(活性碳)对抑制褐化效果并不明显。
关　键　词:魔芋;类型;组织培养;褐化;快速繁殖
中图分类号:S 632.303.6　　　　　　文献标识码:A
TISSUE CULTURE AND RAPID PROPAGATION OF AMORPHOPHALLUS KONJAC K.KOCH
HUANG Yuan-xin1 , HE Feng-fa1 , ZHANG Sheng-lin2
(1.College of Agronomy and Life Science , Chongqing 400716 , China;2.College of Horticulture and gardening , Southwest Agricultural Universi-
ty , Chongqing 400716 , China)
Abstract:The tubers of two genotypes of Amorphophallus albus Liu et Chen(Md and Ms)and two genotypes of A.konjac K.Koch(CMH and
CCDY)were used as explants and cultured on MS media supplemented with different combinations of 6-BA and NAA for callus induction , ad-
ventitious bud differentiation and plantlet rooting.The culture effect seemed independent of the species of konjac and was mainly related to the
combination of plant hormones.The optimum combination of hormones for callus induction was BA 1.0 mg/L + NAA 0.5 mg/ L for CMH and
Md and BA 1.0 mg/ L + NAA 1.0 mg/ L for CDDY and Ms.The optimum hormone combination for adventitious bud differentiation and rapid
propagation was BA 1.0 mg/L +NAA 0.5 mg/L for A.konjac and BA 2.0 mg/ L +NAA 0.5 mg/ L for A.albus The combination NAA 0.5
mg/ L + IBA 0.1 mg/L gave satisfactory results of plantlet rooting.Callus induction and adventitious bud differentiation carried out in the dark or
under disperse light greatly reduced browning of the explants.Callus tubes of 10 mm x 10 mm x 10 mm gave desirable results in subculture and
tissues with three adventitious buds were satisfactory explants for rapid multiplication.Addition of vitamin C or citric acid(polyphenol oxidase in-
hibitors)or the adsorbent active carbon gave poor results for inhibiting browning.
Key words:Amorphophallus;type;tissue culture;browning;rapid propagation
　　魔芋(Amorphophallus konjac K.Koch)为天南星科
魔芋属多年生草本植物。一年生人工栽培以根状茎
自然繁殖 , 繁殖率低 。中国是魔芋主产国 , 加工产
品广泛用于食品 、医药和工业上。近年来深加工产品
出口量不断增大 ,市场价格走俏 ,促使种植产业结构
调整 ,魔芋因此成为山地主要经济作物之一。选育和
快速推广新品种 ,则有利于魔芋产业的发展 ,试管育
种和良种繁育 ,有利于加快产业化进程。目前魔芋组
繱收稿日期:2002-11-16基金项目:重庆市科委攻关项目(2000-6343)作者简介:黄远新(1966-),男 ,重庆永川人 ,西南农业大学实验师 ,从事细胞遗传和农业生物技术研究。
DOI :10.13718/j.cnki.xdzk.2003.04.009
培技术已有大量研究报道[ 1～ 6] ,但魔芋体内高活性多
酚氧化酶在培养过程中易使培养物褐变致死 ,对此 ,
魔芋的快繁体系至今未能进入工厂化生产的实质阶
段。此外 ,培养物的转接方式及光照条件对魔芋组培
的影响研究报道不多 。本试验用不同类型的魔芋种
为材料 ,试验出适宜的激素浓度组合 、转接方式及光
照条件 ,对魔芋良种快速繁殖的实际应用提供了一条
有效途径 。
1　材料与方法
1.1　材料
试材为花魔芋 (Amorphophallus konjac K.Koch)
CMH ,CCDY的块茎;白魔芋(Amorphophallus albus Liu
et Chen)Md ,Ms的块茎。由西南农业大学魔芋研究
中心提供 。
1.2　方法
1.2.1　材料处理和外植体灭菌　新鲜块茎或经贮藏
后的块茎先在通风处晾干或在冰箱中(4 ～ 8℃)放置
3 ～ 5 d ,使块茎失去少量水分 ,待表皮稍皱时 ,用自来
水冲洗干净 ,用锋利刀片削去芽窝处的表皮 ,切成 2
cm×2 cm×2 cm大小方块放入 70%～ 75%乙醇中浸
泡1 min ,然后在 0.1%HgCl2溶液中灭菌 5 ～ 8 min ,最
后用无菌水冲洗 4 ～ 5次 ,无菌切割成 10 mm×10 mm
×3 ～ 5 mm大小的组织块接种。
1.2.2　试验处理
1.2.2.1　愈伤组织诱导　激素的浓度组合以 M 为
基本培养基附加 6-BA和 NAA不同水平(mg/L单位
下同),分别是 M1:6-BA 1.0+NAA 0.5 ,M2:6-BA
2.0+NAA 0.5 ,M3:6-BA 3.0+NAA 0.5 ,M4:6-BA
1.0+NAA 1.0。
1.2.2.2　继代与分化　继代培养基 M1(CK),M1 ～ 1:
M1+柠檬酸25 mg/L ,M1 ～ 2:M1+Vc 5 mg/L ,M1～ 3:M1
+活性碳 0.3%,M5:1/2 MS+6-BA 1.0+NAA 0.5。
分化培养基 M1 ,M2 ,M6:6-BA 1.0+NAA 0.1和 M7
(无激素)。上述各处理 6瓶 ,每瓶 5个组织块或芽
块。
1.2.2.3　生根
试管苗生根　培养基 M8:NAA 0.5 ,M9:NAA 0.5
+IBA 0.1 ,M10:NAA 0.1+IBA 0.1。上述培养基附加
蔗糖 3%,琼脂 0.6%,pH 5.8。培养温度 25±2℃,光
照14 h/d。
寄栽苗生根　生根液 A:NAA 5 mg/L +IBA 10
mg/L ,B:IBA 10 mg/L。寄栽苗以有根和无根苗分别
以 3 cm ,5 cm ,8 cm和 10 cm以上 4种苗高进行试验 。
每处理 10苗 ,重复 3次。寄栽过程如下:先将生根的
培养瓶移出培养室 ,置于有自然散射光的室温下 1 ～
2 d后去掉封口膜 ,4 ～ 6 d后从瓶中取出小苗洗净 ,浸
苗基部 0.5 ～ 1 h ,按 5 cm×10 cm株行距假植到育苗
床(腐殖土+砂壤土 1∶3)上 ,浇足定根水 ,盖薄膜搭
遮阳网 ,定根后揭膜 ,根据苗情追施 0.1%～ 0.3%N∶
P∶K(2∶1∶1)营养液 ,当植株基部已明显膨大并有小
芽长出时即可定植到大田 。
1.2.2.4　接种方法及光照强度　以 5 mm×5 mm×5
mm和 10 mm×10 mm×10 mm 组织块和以带 1 个芽
和 3个不定芽增殖组织块转接 ,其切口面浸入培养基
中为接种方式(Ⅰ),接种于培养基表面为接种方式
(Ⅱ)。光照强度处理设黑暗(L0)、散射光(L1)和人工
光照强度 1 000 Lx(L2)。
2　结果与分析
2.1　愈伤组织诱导与继代培养
块茎切块培养于M1 和M4培养基上 , CMH 和Md
在M1上愈伤组织生长快 ,培养 25 d 后 ,表面形成带
芽点致密愈伤组织 , 诱导率分别高达 83.3%和
90.0%, CCDY和 Ms在 M4 上愈伤组织生长较好 ,其
表面均形成芽点 ,诱导率分别是 76.7%和 93.3%(表
1)。在 L0 培养条件下 ,愈伤组织鲜重及净增率均显
著高于 L1;激素的不同浓度组合对增殖率的影响很
大 ,培养基 M1 和 M4 的净增率最高 , CMH ,Md ,Ms ,
CCDY分别达到 114.5%,102.9%, 127.5%和 90.9%
(表 2)。在 L2 培养条件下 ,愈伤组织块转接于 M1 ,
M1-1 ,M1-2 , M1-3 ,M5 培养基上进行继代 ,附加柠檬
酸 、Vc 、活性碳以及降低无机盐浓度对褐化的消除效
果并不明显(表 3)。Md和Ms在对照培养基M1 中继
代率最高 ,分别为 83.3%和 76.7%,与处理接近 ,相
反降低无机盐浓度对生长不利 。由此表明 ,适宜的激
素浓度组合和光照条件是魔芋愈伤组织诱导与继代
培养的关键 。
2.2　愈伤组织分化及不定芽增殖
组织块转接于 M1 ,M2 ,M6 ,M7 培养基上 , CMH ,
CCDY ,Md和 Ms在 M2 培养基上均能分化出不定芽 。
在 L1培养条件下分化率最高达 100%,最低 83.3%,
而在 L2 条件下显著降低分化率(表 4)。表明分化与
6-BA 和 NAA浓度水平组合有关 ,也与光照强度密
切相关 。
310 西　南　农　业　大　学　学　报　(自然科学版)　　　　　　　　2003年 8月
表 1　愈伤组织诱导情况
Table 1　Induction of callus
试　材
materials
M 1 M4
接种数/块
No.of inoculation 出愈数/块No.of callus 诱导率/ %Ratio of induction/ % 接种数/块No.of inoculation 出愈数/块No.of callus 诱导率/ %Ratio of induction/ %
CMH 30 25 83.3 30 16 53.3
CCDY 30 12 40.0 30 23 76.7
Md 30 27 90.0 30 20 66.7
Ms 30 13 43.3 30 28 93.3
表 2　光照条件和激素的浓度组合对愈伤组织增殖的影响./鲜重 g·块-1
Table 2　Multiplication of callus under different photophase and combinative concentration of hormone(F.W.:g/mass)
光照条件
photophase
试　材
materials
M1 M2 M3 M4
接种鲜重
Inoculation
F.W.
25 d后
鲜　重
25 d later
F.W.
净增率/ %
Ratio of
multiplication/ %
接种鲜重
Inoculation
F.W.
25 d后
鲜　重
25 d later
F.W.
净增率/ %
Ratio of
multiplication/ %
接种鲜重
Inoculation
F.W.
25 d后
鲜　重
25 d later
F.W.
净增率/ %
Ratio of
multiplication/ %
接种鲜重
Inoculation
F.W.
25 d后
鲜　重
25 d later
F.W.
净增率/ %
Ratio of
multiplication/ %
L0 CMH 0.62 1.33 114.5 0.64 1.15 79.7 0.63 0.98 55.6 0.70 1.33 90.0
CCDY 0.65 1.22 87.7 0.68 1.06 55.9 0.63 0.86 36.5 0.66 1.26 90.9
Md 0.70 1.42 102.9 0.65 1.00 53.8 0.68 1.01 48.5 0.68 1.23 80.9
Ms 0.68 1.33 95.6 0.67 1.03 53.7 0.65 0.93 43.1 0.69 1.57 127.5
L1 CMH 0.63 1.11 76.2 0.68 1.09 60.3 0.63 0.88 39.7 0.61 1.01 65.6
CCDY 0.68 1.02 50.0 0.61 0.87 42.6 0.65 0.75 15.4 0.65 1.03 58.5
Md 0.62 1.05 69.4 0.62 0.90 45.2 0.68 0.96 41.2 0.64 1.05 64.1
Ms 0.61 1.00 63.9 0.67 0.85 26.9 0.66 0.84 27.3 0.66 1.11 68.2
表 3　培养基中附加物对继代的影响
Table 3　Multiplication of callus under different adjunction in medium
试　材
materials
转接愈伤
组织块数
No.of
Inoculation
MS1(CK) M 1-1 M1-2 M 1-3 M5
增殖块数
No.of
multip-
lication
继代率/ %
Ratio of
multip-
li cation
增殖块数
No.of
multip-
lication
继代率/ %
Ratio of
multip-
licat ion
增殖块数
No.of
multip-
lication
继代率/ %
Ratio of
multip-
lication
增殖块数
No.of
multip-
li cation
继代率/ %
Ratio of
multip-
lication
增殖块数
No.of
multip-
lication
继代率/%
Ratio of
multip-
lication
CMH 30 22 73.3 20 66.7 23 76.7 20 66.7 18 60.0
CCDY 30 12 40.0 14 46.7 9 30.0 13 43.3 13 43.3
Md 30 25 83.3 23 76.7 22 73.3 25 83.3 19 63.3
Ms 30 23 76.7 25 83.3 19 63.3 21 70.0 16 53.3
表 4　不同光照条件及激素浓度组合对愈伤组织分化的影响
Table 4　Differentiation of callus under different photophase and combinative concentration of hormone
光照条件
Photophase
试　材
Materials
转接条件数/块
No.of
inoculation
M1 M2 M 6 M7(CK)
分化数/块
No.of
rediffer-
entiation
分化率/ %
Ratio of
rediff er-
entiation/ %
分化数/块
No.of
rediffer-
entiation
分化率/%
Ratio of
rediffer-
entiation/ %
分化数/块
No.of
rediffer-
entiation
分化率/ %
Ratio of
rediffer-
entiation/ %
分化数/块
No.of
rediffer-
entiation
分化率/ %
Ratio of
rediffer-
entiation/ %
L1 MH 30 18 60.0 29 96.7 8 26.7 3 10.0
CCDY 30 12 40.0 25 83.3 2 6.7 0 0
Md 30 23 76.7 28 93.3 12 40.0 7 23.3
Ms 30 18 60.0 30 100.0 15 50.0 10 33.3
L2 CMH 30 12 40.0 8 26.7 5 16.7 0 0
CCDY 30 6 20.0 6 20.0 2 6.7 0 0
Md 30 19 63.3 21 70.0 7 23.3 2 6.7
Ms 30 15 50.0 19 63.3 8 26.7 3 10.0
表 5　不同转接方式对组织增殖生长的影响
Table 5　Multiplication of cal lus under different fashion of inoculation
接种方式
Fashions
试　材
Materials
接种数
No.of
Inoculation
愈伤组织块大小(Cal lus) 带芽组织块(Callus with buds)
5 mm×5 mm×5 mm 10 mm×10 mm×10 mm 1个芽块(Cal lus with one-bud) 3个芽块(Callus with three-buds)
增殖数/块
No.of multi-
plication
增殖率/ %
Ratio of
multiplication/ %
增殖数/块
No.of multi-
plication
增殖率/ %
Ratio of
multiplication/ %
增殖数/块
No.of multi-
plication
增殖率/ %
Ratio of
multiplication/ %
增殖数/块
No.of multi-
plication
增殖率/%
Ratio of
multiplication/ %
(Ⅰ) CMH 30 16 53.3 27 90.0 14 46.7 26 86.7
Md 30 18 60.0 30 100.0 17 56.7 28 93.3
(Ⅱ) CMH 30 12 40.0 19 63.3 10 33.3 13 43.3
Md 30 9 30.0 20 66.7 8 26.7 17 56.7
311第 25卷第 4期　　　　　　　　　黄远新等　魔芋组织培养与快繁技术研究
表 6　试管苗生根诱导结果
Table 6　Induction of radication
培养基
Medium
接种数/苗
No.of
inoculat ion
发根苗数/株
No.of
rooted
plant
根长/ cm
Average
length
of roots
发根数/条
Root number
per plant
发根率/ %
Ratio of
rooted
plant/ %
MS8 30 18 0.37 1.9 60.0
MS9 30 23 0.42 2.8 76.7
MS10 30 20 0.31 2.3 66.7
　　不同接种方式中 ,接种方式(Ⅰ)对愈伤组织及其
带芽组织块生长的增殖率明显高于接种方式(Ⅱ),较
大组织块(10 mm ×10 mm×10 mm)和带 3个芽组织
块的增殖率均较高(表 5)。原因可能是由于接种方
式(Ⅰ)因培养体切面浸入培养基中 ,减少了褐化发生
的表面积 ,且较大组织块的创伤面相对较小 ,有利于
保持转培初期切块浅表层细胞或组织处于原来的生
长发育状态 ,从而减轻了因切面褐化带来的毒害作
用 。
2.3　试管苗及寄栽苗生根
幼芽接种到培养基M8 ,M9和 M10中 ,20 ～ 25 d后
培养基 M9发根率达 76.7%,试管苗平均每苗生根数
2.8条 ,根长 0.42 cm(表6),寄栽20 d后统计结果(表
7)。寄栽苗成活率 A 处理明显高于 B 处理 ,且有根
试管苗明显好于无根试管苗 ,5 ～ 8 cm高度的有根试
管苗成活率高达 80.0%以上 ,说明试管苗寄栽时处
于较好生理生化状态 ,组织抗逆性强 。试管苗和寄栽
苗生根诱导激素以 NAA 和 IBA 结合使用效果较好 ,
对易褐化的培养物发根生长极有好处。
表 7　寄栽苗生根处理结果
Table 7　Different treatment of radicel
处　理
Treatment
小苗类型
Seedling
types
处理苗数
No.of
treatment
幼苗 高度　Height of seedling
3 cm 5 cm 8 cm 10 cm 以上
发根株数
No.of
rooted plant
成活率/ %
Survival
ratio/ %
发根株数
No.of
rooted plant
成活率/%
Survival
rat io/ %
发根株数
No.of
rooted plant
成活率/ %
Survival
ratio/ %
发根株数
No.of
rooted plant
成活率/ %
Survival
ratio/ %
A
无根苗
No rooted seedling
30 10 33.3 13 43.3 14 46.7 8 26.7
有根苗
Rooted seedling
30 16 53.3 24 80.0 26 86.7 15 50.0
B
有根苗
Rooted seedling
30 12 40.0 18 60.0 16 53.3 10 33.3
3　讨论
3.1　褐化
褐化是植物组织培养过程中影响培养物继续生
长 、增殖以及寄栽成活率高低的主要因子。在本试验
中 ,作者反复多次分别采用降低无机盐和激素浓度 ,
结果均不理想 ,而改变接种方式 ,培养物继代的激素
浓度低一高一低交替采用 ,以及分化增殖均在散射光
下进行却收到良好效果。导致离体培养组织褐化的
因素很多 ,木本植物克服褐化的办法常采用改变培养
方式 、培养时间及培养过程中光照强度的变化 ,而在
魔芋组织培养中 ,这方面研究很少 。
3.2　类型
本试验中 ,愈伤组织诱导分化与魔芋的类型关系
不大。培养效果主要取决于 6-BA/NAA浓度比 ,而
NAA浓度应维持在 0.5 mg/L 水平上 ,在此前提下 ,比
值低则利于愈伤组织诱导与生长 ,比值高则利于不定
芽分化与生长 ,与黄丹枫等的研究是一致的[ 7] 。
参考文献:
[ 1] 　黄丹枫 , 刘佩英.魔芋组织培养快速繁殖技术的应用研
究[ J] .上海农学院学报 , 1991 , 9(2):162-164.
[ 2] 　张兴国 , 刘佩英.魔芋无性快速繁殖技术[ J] .山区开发 ,
1993 ,(2):145-146.
[ 3] 　徐　刚 , 王彩莲 , 慎　玫 , 等.魔芋块茎组织培养快速繁
殖技术的研究[ J] .种子 , 1993 ,(5):21-23.
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再生研究[ J] .生物技术 , 1994 , 4(1):19-21.
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报[ J] .贵州农业科学 , 1994 ,(5):19-21.
[ 6] 　曾昭初 , 高　翔 ,罗鸿源.白魔芋组织培养快速繁殖技术
研究[ J] .贵州农业科学 , 1997 , 25(1):28-31.
[ 7] 　黄丹枫 , 陆文初.细胞分裂素与魔芋组织培养器官发生
研究[ J] .西南农业大学学报 , 1993 , 15(6):522-526.
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