全 文 ：中国农学通报 2013,29(13):133-139
Chinese Agricultural Science Bulletin
0 引言
兰科植物(Orchidaceae)有 750多个属 20000多个
种 [1-3]。除了许多种类的花和叶具有较高的观赏价值
外[4-7]，有些种类如石斛兰则具有药用价值[7-10]。石斛分
为铁皮、黄草、金钗、环草、霍山、马鞭等数个种，其中铁
皮石斛(Dendrobium officinal Kimura et Migo)最为珍
贵[11-13]。铁皮石斛又称吊兰、铁皮兰、铁皮吊兰、云南铁
皮，是兰科石斛属多年生草本植物[14]，其是石斛类药材
的上品，以其茎入药，含有多糖、石斛碱、多种人体所需
的微量元素和氨基酸等有效成分，在抗肿瘤、提高人体
免疫力、治疗胃肠道疾病、抗衰老、抗氧化、抗血小板聚
集、降低血糖和治疗白内障等方面均有良好疗效[15-16]。
但它自然繁殖率低，种子萌发率极低，传统分株繁殖周
期长，效率低，加之近年来热带雨林的持续破坏以及人
们的过度采挖利用等原因，已被国家列为重点保护的
珍稀濒危植物[17]，其分布区域相当狭窄，仅在云南、贵
州、四川和广西等地海拔600~2500 m的林下古树和水
沟旁陡峭的岩壁上生长，且生长缓慢、分枝少、生物量
基金项目：热作两院种苗组培中心企业展基金(201201)。
第一作者简介：宋顺，男，1984年出生，江苏徐州人，研究实习员，硕士，研究方向：热带作物分子生物学。通信地址：570102海南省海口市龙华区义龙
西路2号中国热带农业科学院海口实验站，Tel：0898-66705612，E-mail：sss1984006@163.com。
通讯作者：马蔚红，女，1968年出生，云南昭通人，副研究员，本科，研究方向：热带作物新品种选育。通信地址：570102海南省海口市龙华区义龙西路
2号中国热带农业科学院海口实验站，Tel：0898-66773067，E-mail：zjwhma@163.com。
收稿日期：2012-11-05，修回日期：2012-11-21。
不同培养基成分对铁皮石斛组织培养的影响
宋 顺 1,2，许 奕 1,2，王必尊 1,2，刘以道 3，覃和业 3，马蔚红 1,2,3
（1中国热带农业科学院海口实验站，海口 570102；2海南省香蕉遗传改良重点实验室，海口 570102;
3热作两院种苗组培中心，海南儋州 571737）
摘 要：以铁皮石斛无菌苗的茎段作为外植体，讨论MS培养基中添加不同浓度的激素对铁皮石斛的诱
导、增殖、分化以及生根的影响。结果表明：最适合铁皮石斛原球茎诱导的培养基为MS+ 6-BA 0.5 mg/
L+ NAA 1.5 mg/L，原球茎诱导率为95%；最适合原球茎增殖的培养基为MS+ 6-BA 1 mg/L+ NAA 1 mg/
L；最适合原球茎分化的培养基为MS+ 6-BA 5 mg/L+ NAA 1 mg/L，其分化率达80%；最适合铁皮石斛根
诱导的培养基为MS+IBA 1.5 mg/L+香蕉泥100 g/L，其生根率为100%。
关键词：铁皮石斛；组织培养；植物激素
中图分类号：Q819 文献标志码：A 论文编号：2012-3594
Different Media on the Tissue Culture of Dendrobium officinale
Song Shun1,2, Xu Yi1,2, Wang Bizun1,2, Liu Yidao3, Qin Heye3, Ma Weihong1,2,3
(1Haikou Experimental Station, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Haikou 570102;
2Hainan Key Laboratory of Banana Genetic Improvement, Haikou 570102;
3Seedlings Cultivation Center, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Danzhou Hainan 571737)
Abstract: Using the stem of the Dendrobium officinale as explants, the effects of the MS medium with different
concentrations of hormone on induction, proliferation, differentitation and taking root were studied. The result
showed that MS+ 6-BA 0.5 mg/L+ NAA 1.5 mg/L was the suitable medium for the protocorm induction, the
rate was 95%; MS+ 6-BA 1 mg/L+ NAA 1 mg/L was the ideal medium for the protocorm proliferation; MS+
6-BA 5 mg/L+ NAA 1 mg/L was the best medium for the protocorm differentitation, the rate was 80%; MS+
IBA 1.5 mg/L+ banana 100 g/L was the right medium for inducing the root growth, the rate was 100%.
Key words：Dendrobium officinale; tissue culture; plant hormones
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低[18]。因此，利用组织培养技术可以扩大铁皮石斛兰
的生长规模[19]，目前关于铁皮石斛的组织培养研究已
经有相关报道，但是组织培养所需的成本过高和试管
成苗周期长的问题是制约铁皮石斛产业化大生产的瓶
颈。笔者采取不同的培养基配方，对铁皮石斛进行原
球茎扩繁、分化以及生根的方法进行了研究，探讨在组
培快繁过程中不同因素对其生长发育中的影响，以期
获得最适宜的组培快繁条件，为减少组培苗的生长周
期、获得大量优质的组培苗提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验时间、地点
研究田间试验于 2012年在热作两院种苗组培中
心进行，室内试验在海口实验站种苗繁育中心进行。
1.2 试验材料
试验所采用的材料是取自热作两院种苗组培中心
的铁皮石斛无菌苗。
1.3 试验方法
1.3.1 原球茎的诱导 选取长势健壮、株高在3 cm以上
的无菌苗作为试验对象。在超净工作台上小心剥去叶
片、切除根部，将茎段切成 0.5~1.0 cm的带节小段，接
种于MS基本培养基，附加 3%蔗糖、8 g/L卡拉胶和 1
g/L活性炭，pH调至5.8±1的培养基上。植物生长调节
物质浓度选用NAA、6-BA，具体浓度配比见表 1。每
个处理接种10瓶，每瓶接4~5个茎段，重复3次。试验
过程中，每 5天观察 1次，记录生长状况，培养 30天后
统计各处理的原球茎诱导数和诱导率。
1.3.2 原球茎的增殖和分化 取 1.3.1中正常诱导的原
球茎，将其接种于MS基本培养基，植物生长调节物质
浓度选用NAA、6-BA，共设 10个浓度梯度，具体浓度
配比见表2。培养30天后观察各培养基中铁皮石斛的
增殖情况和分化率。
1.3.3 组培苗的生根壮苗 将生长状态稳定的试管苗接
种于添加不同浓度 IBA的MS固体培养基中，分别添
加不同的有机添加物，30天后统计各不同培养基中组
培苗的根长以及根数。
1.3.4 组培苗的移栽 将根系发达、茎粗壮、株高达
5 cm左右的铁皮石斛组培苗，将培养瓶打开瓶盖，放
置于温室炼苗 7天左右，取出生根苗用自来水清洗去
掉根系上所粘附的琼脂。将清洗干净的苗，用0.1%的
高锰酸钾溶液浸泡5 min，栽入木炭块:陶粒:椰糠=1:1:
1的基质中。培养条件：40%光照，80%相对湿度，25~
29℃。3周后进行正常水、肥、药管理浓度为 1/10MS
液，随着苗的生长，施肥浓度逐渐增加。
1.4 培养条件
培养室温度(25±1)℃，光照时间 12 h/d，光照强度
为1000~1500 lx。
2 结果与分析
2.1 NAA、6-BA对原球茎诱导的影响
接种培养 30天后观察由铁皮石斛兰茎段诱导形
成原球茎的生长情况，结果如表4所示。从表4中可以
看出，生长素NAA和细胞分裂素 6-BA对其原球茎的
诱导有较大的影响，不同激素浓度的组合对铁皮石斛
原球茎的诱导率也有所不同。随着NAA浓度的升高，
原球茎的诱导率也随之升高，当NAA浓度为1.5 mg/L
时，其诱导率最高，当其浓度增加到2 mg/L时，其诱导
率反而下降，而 6-BA的浓度过高或者过低，均不利于
原球茎的形成，当其浓度为 0.5 mg/L，其诱导效果最
佳。由此可见，在原球茎的诱导阶段，高浓度的生长素
对其形成有促进作用[20]，而细胞分裂素的浓度对其诱
导也有一定的影响，应该选择NAA和 6-BA浓度较合
适的组合[21]。如图 1-11所示，该配方培养基对原球茎
表1 原球茎诱导培养基中不同的激素浓度组合 mg/L
序号
1
2
3
4
5
6
NAA
0.5
1
1.5
2
0.5
1
6-BA
0.01
0.01
0.01
0.01
0.1
0.1
序号
7
8
9
10
11
12
NAA
1.5
2
0.5
1
1.5
2
6-BA
0.1
0.1
0.5
0.5
0.5
0.5
序号
1
2
3
4
5
NAA
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
6-BA
1
2
3
4
5
序号
6
7
8
9
10
NAA
1
1
1
1
1
6-BA
1
2
3
4
5
表2 原球茎增殖与分化培养基中不同的激素浓度组合 mg/L
序号
1
2
3
4
5
6
IBA
/(mg/L)
0.5
0.5
0.5
1
1
1
香蕉泥
/(g/L)
0
50
100
0
50
100
序号
7
8
9
10
11
12
IBA
/(mg/L)
1.5
1.5
1.5
2
2
2
香蕉泥/(g/
L)
0
50
100
0
50
100
表3 组培苗生根培养基中不同的激素浓度和添加物组合
·· 134
宋 顺等：不同培养基成分对铁皮石斛组织培养的影响
诱导的情况，其诱导率达到 95%，其愈伤组织呈浅绿
色，图1-1为添加NAA 0.5 mg/L+ 6-BA 0.01 mg/L诱导
原球茎的情况，其原球茎诱导率仅为25%，呈黄白色，
部分玻璃化。最适宜原球茎诱导的激素为 NAA
1.5 mg/L+6-BA 0.5 mg/L。
2.2 NAA、6-BA对原球茎增殖和分化的影响
30天后统计的原球茎增殖情况和不定芽分化率
如表5所示。从表5中可以看出，只有处理6和7中的
原球茎增殖情况较好。分析其原因可能是“细胞分裂
素/生长素”的值越小越倾向于原球茎的增殖。而随着
细胞分裂素6-BA浓度的升高，不定芽的分化率也随之
升高。从不定芽分化的结果中看出，NAA的浓度为 1
mg/L的效果优于0.5 mg/L，分裂素配合一定比例的生
长素能够提其高分化率。处理 10中的不定芽分化率
最高，达 90%，如图 2-10，其不定芽逐渐分化成浅绿色
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
原球茎诱导数/个
5
9
11
11
13
10
15
12
17
18
19
16
原球茎诱导率/%
25
45
55
55
65
50
75
60
85
90
95
80
表4 不同激素浓度对原球茎诱导的影响
图中序号对应表4中12种不同处理
图1 不同培养基对铁皮石斛诱导的影响
·· 135
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的叶片，而当激素浓度搭配不合适时，如图 2-5显示，
其愈伤组织随冒出部分芽点，但不久大部分均褐化。
因此，最适宜分化的培养基中所加的激素分别为
6-BA 5 mg/L和NAA 1 mg/L。
2.3 不同培养基成分对组培苗生根壮苗的影响
由表 6可知，处理 9生根效果最佳，生根率达
100%，平均根长度也是最长，长达 2.2 cm，且植株根
系发达粗壮（图 3），其次是处理 8，生根率为 90%，平
均根长度有 2.0 cm，其它处理生根率均比较低，根系
少而弱，根长度也相对小。结果表明，IBA对于石斛
兰的生根壮苗具有一定的促进作用，当其浓度达到
1.5 mg/L时，植株根部的生长最为发达，同时，其上部
茎叶的长势强壮（图 4-9）。在相同激素水平条件下，
添加一定量的香蕉泥有助于石斛兰根系的分化，从而
形成完整的石斛兰小植株。由于根的分化形成，加快
了植株对营养的吸收，促进茎叶的生长，达到了壮苗
的目的。
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
不定芽分化数/个
7
10
9
8
5
6
7
13
14
16
不定芽分化率/%
35
50
45
40
25
30
35
65
70
80
增殖情况
+
+
+
+
+
+++
++
+
+
+
表5 不同激素浓度对原球茎增殖和分化的影响
图中序号对应表5中10种不同处理
图2 不同培养基对铁皮石斛分化的影响
·· 136
宋 顺等：不同培养基成分对铁皮石斛组织培养的影响
3 结论
（1）试验采用组培苗的茎段作为外植体，经过培养
基筛选，最适合铁皮石斛原球茎诱导的培养基为MS+
6-BA 0.5 mg/L+ NAA 1.5 mg/L，其诱导效果最佳，诱导
率达到 95%；在促进原球茎增殖的MS培养基中添加
1 mg/L 6-BA和 1 mg/L NAA，其对铁皮石斛原球茎增
殖效果最佳；通过提高 6-BA的浓度至 5 mg/L，在培养
基中添加 5 mg/L 6-BA和 1 mg/L NAA，其最适合原球
茎的分化，分化率达80%；在诱导铁皮石斛壮苗生根实
验中，采用 IBA作为生长调节剂，结果表明，IBA对石
斛兰的生根也有着重要的影响，同时，添加香蕉泥对幼
苗的发育有促进作用，有助于石斛兰根系的分化，促进
序号
1
2
3
4
5
6
生根数/根
6
6.5
7.5
6.5
7
8.5
生根率/%
60
65
75
65
70
85
序号
7
8
9
10
11
12
生根数/根
7
9
10
8
8.5
7
生根率/%
70
90
100
80
85
70
表6 不同激素浓度和添加物对铁皮石斛根诱导的影响
图3 生长90天的铁皮石斛
图中序号对应表6中12种不同处理
图4 不同培养基对铁皮石斛壮苗的影响
·· 137
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
茎叶的生长，达到了壮苗的目的，最适的培养基为
MS+IBA 1.5 mg/L+香蕉泥 100 g/L培养基最适合其生
根，其生根率为100%。
（2）在培养基中均添加了活性炭，可以吸附代谢过
程中产生的废弃物，促进铁皮石斛的形态发生和器官
形成。
4 讨论
（1）形成一个铁皮石斛兰的完整植株要经历诱导
期、增殖期、分化期、壮苗生根期等几个时期。其生长
过程主要受培养基和培养条件等因素的共同影响，其
中激素的种类和浓度是至关重要的[22-23]。有报道显示，
适宜浓度的ABA、KT、NAA、6-BA对原球茎的增殖起
促进作用。唐桂香[24]认为，以1/2MS为基本培养基，发
现BA 1.0 mg/L和NAA 0.1 mg/L有利于原球茎诱导增
殖。张铭等[25]在改良的MS液体培养基中附加不同浓
度的ABA，以 0.5 mg/L ABA为佳，原球茎的鲜重和干
重都明显增加。笔者比较了细胞分裂素 6-BA和生长
素NAA的不同浓度对石斛兰的原球茎诱导的影响，得
到了 2种激素的最佳浓度组合，即原球茎增殖的适宜
培养基是 MS + 6-BA 1 mg/L + NAA 1 mg/L +蔗糖
30 g/L+卡拉胶8 g/L+活性炭1 g/L，其愈伤组织呈浅绿
色，诱导率达到95%，对于其他的激素组合对原球茎诱
导的影响还有待于进一步研究。
（2）原球茎经过一段时间培养后形成桑果状的原
球茎，原球茎和不定芽交织在一起形成块状组织体，在
合适的培养基上既能进行原球茎的增殖，又能进行不
定芽生长，但不同激素配比形成的原球茎和不定芽的
比率也有所不同[26]。培养基中添加BA和NAA后可加
快原球茎的分化[27-28]。蒋波等[24]报道以 1/2MS为基本
培养基，添加 BA 2.0 mg/L+ NAA 0.2 mg/L或 BA 3.0
mg/L+ NAA 0.2 mg/L的激素，有利于原球茎的分化。
陈兆贵等 [27]以MS为基本培养基，在培养基中添加
NAA 1.0 mg/L+ 6-BA 3.0 mg/L+ KT 1.0 mg/L，45天原
球茎分化率达84%。而笔者得出的原球茎分化的适宜
培养基是 MS + 6-BA 5 mg/L + NAA 1 mg/L +蔗糖
30 g/L+卡拉胶8 g/L+活性炭1 g/L，分化率达到90%。
（3）在对植株壮苗生根的研究中，在基本培养基中
添加NAA[30-31]、IAA[32]等激素有助于试管苗生根壮苗。
周俊辉等[33]研究表明，以1.0 mg/L NAA诱导铁皮石斛
生根效果最明显。刘骅等 [33]在MS培养基上研究了
2.0 mg/L IAA、NAA对幼苗生长的影响，加NAA比加
IAA及对照组的苗更高、茎较粗、叶色浓绿、根系较发
达。王春等[34]研究表明，铁皮石斛最佳生根培养基为
1/2MS+ 0.5 mg/L NAA，生根率为 100%，平均生根数
为 7.1条。笔者采用 IBA作为生长调节剂，结果表明，
IBA对石斛兰的生根也有着重要的影响，适宜浓度的
IBA对石斛兰的生根起到较好的促进作用，生根数达
到10条，生根率为100%。另外，在基本培养基中加入
香蕉汁[35-40]、马铃薯汁[36,39-41]、荸荠汁[40]、绿豆芽汁[36]、苹
果汁[39]、椰子乳等能促进铁皮石斛幼苗的生长和根系
的发育，而香蕉汁的促进作用最为显著[35-37,40-41]。笔者
在基本培养基中加入100 g/ L的香蕉泥，具较大的pH
缓冲作用，同时对幼苗的发育有促进作用[42]，在相同激
素水平条件下，添加香蕉泥有助于石斛兰根系的分化，
进而加快了植株对营养的吸收，促进茎叶的生长，达到
了壮苗的目的。
（4）在本研究的培养基中均加入了活性炭，添加活
性炭能使原球茎的增殖量显著增加[43]，在原球茎分化
时加入活性炭能起到促进作用[44]。铁皮石斛在生根培
养时加入活性炭有利于试管苗的生长，可以促进根系
的生长。在组培过程中适当添加活性炭，可以吸附代
谢过程中产生的废弃物，防止组织褐变，可以减少一些
有害物质的影响[45]，对形态发生和器官形成有良好作
用。
（5）目前关于铁皮石斛组织培养所采用的外植体
主要是种子、根尖、幼芽、叶片，笔者采用组培苗的茎段
作为外植体，对于原球茎的诱导率也达到95%以上，增
加了外植体选择的种类。在生根过程中，NAA和 IAA
等激素较为常用，而在本研究中则采用了 IBA作为添
加的激素，探索了一种新的激素在铁皮石斛在生根壮
苗过程中的应用。不同添加物及其浓度对铁皮石斛各
个阶段生长发育的影响均不一样，而具体的机理还有
待进一步的研究。
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