全 文 ：女王竹芋共生菌的抑制及离体培养体系的建立
张永平 1, 2 , 乔永旭 1 , 陈　超1 , 李小六 1 , 陶　猛 1
(1.唐山师范学院生命科学系 ,河北唐山 063000;2.浙江大学农业与生物技术学院 ,浙江杭州 310029)
　　摘要:以女王竹芋分蘖芽为材料 ,通过在培养基中添加抗生素来抑制共生菌造成的污染 , 建立了再生体系。
结果表明 ,抗生素能有效抑制分蘖芽中共生菌的繁殖 ,不同种类抗生素及其浓度对共生菌的抑制效果存在较大差
异 ,庆大霉素较其他抗生素效果好 ,庆大霉素最佳抑菌浓度为 60 m g /L。 适合分蘖芽增殖的培养基为 MS +4. 0
m g /L 6 - BA +0. 02 mg /L NAA ,增殖系数为 3. 64;适合生根的培养基为 1 /2MS +2 m g /L NAA ,平均每株根数为
8. 7条 ,平均根长 5. 07 cm。生根后的幼苗 ,移栽成活率高达 90%。
　　关键词:女王竹芋;共生菌;抑制;组织培养
　　中图分类号:S682.1+61. 01　　文献标识码:A　　文章编号:1002 -1302(2007)04 - 0105 -03
收稿日期:2007 - 03 - 02
作者简介:张永平(1978— ),女 ,山西晋城人 ,博士生 ,从事设施园艺
植物生理学研究。 E - mai l:zh - yongping@ 163. com。 通讯作者:
乔永旭 , 硕士 , 讲师 , 主要从事农业生物技术科研与教学工作。
E -m ail:q iaoyx123@163. com。
　　女王竹芋(Ca lathea maui Queen)是竹芋科肖竹
芋属观叶植物 ,性耐阴 ,叶形叶色图案美妙 ,适合盆
栽或庭园阴蔽处美化 ,为室内观赏植物的上品 。近
年来 ,女王竹芋越来越受到市场青睐 ,仅凭进口已远
远无法满足市场需要 。女王竹芋是靠分蘖繁殖 ,速
度较慢 ,同时由于病毒病等原因 ,在种植过程中退化
和逐渐死亡的现象较为严重 ,致使许多引进的名贵
品种逐渐减少[ 1] ,因此采取组织培养繁殖女王竹芋
成为较合理的方法 。但组织培养过程中 ,由于共生
菌的存在 ,大大增加了组织培养的难度 ,再生体系很
难建立 [ 2 - 5] 。目前关于女王竹芋的组织培养和共生
菌的抑制尚无人研究 。基于此 ,本试验选用女王竹
芋分蘖芽为试验材料 ,通过在培养基中添加抗生素
抑制共生菌的生长 ,以期建立起完整的再生体系 ,为
女王竹芋的大量繁殖提供技术参考。
1　材料与方法
1. 1　供试品种
所用品种女王竹芋 (图 1),由唐山师范学院花
卉示范基地提供 。
1. 2　试验材料
取女王竹芋分蘖产生的分蘖芽 (图 2),除去芽
体周围的杂质 ,先用洗衣粉水浸泡 2 h,然后用自来
水冲洗干净 ,再依次用 75%酒精和 0. 1%升汞消毒
30 s和 8m in,无菌水冲洗 5 ～ 6遍 ,然后在无菌操作
台上去除芽体表皮 ,然后将分蘖芽切到 0. 5 ～ 1. 0
cm待用 。
1. 3　共生菌的抑制与芽的诱导
将已消毒的分蘖芽接种到含有不同浓度抗生素
的培养基上 ,每种培养基接 30瓶 ,每瓶 1个芽 ,重复
3次。光照 12 h /d,光照强度 2 000 lx,培养温度(25
±1) ℃。分析比较抗生素的种类和浓度对分蘖芽
共生菌的抑制效果。培养基配方分别为:(1)CK:
MS+6 -BA 4 mg /L +NAA 0. 2 mg /L;(2)MS+6 -
BA 4mg /L +NAA 0. 2 mg /L +庆大霉素 20 mg /L;
(3)MS+6 - BA 4 mg /L +NAA 0. 2 mg /L +青霉素
钠 20 mg /L;(4)MS +6 - BA 4 mg /L +NAA 0. 2
mg /L +硫酸链霉素 20 mg /L;(5)MS +6 - BA 4
mg /L +NAA 0. 2 mg /L +卡那霉素 20 mg /L;(6)MS
+6 - BA 4 mg /L +NAA 0. 2 mg /L +庆大霉素 40
mg /L;(7)MS+6 - BA 4 mg /L +NAA 0. 2 mg /L +
庆大霉素 60 mg /L;(8)MS +6 - BA 4mg /L +NAA
0. 2mg /L +庆大霉素 80mg /L。各培养基均添加 30
g /L蔗糖 , 6 g /L琼脂 , pH值 5. 8。
1. 4　芽的增殖
筛选出适合芽体诱导的抗生素的种类和浓度 ,
将分蘖芽接入含有一定浓度该抗生素的 MS培养基
中进行增殖。芽的增殖培养基为:(9)MS+6 - BA 2
mg /L;(10)MS+6 -BA 4mg /L;(11)MS+6 - BA 2
mg /L +NAA 0. 2 mg /L;(12)MS +6 - BA 2 mg /L +
NAA 0. 02 mg /L;(13)MS +6 - BA 4 mg /L +NAA
0. 2 mg /L;(14)MS +6 - BA 4 mg /L +NAA 0. 02
—105—江苏农业科学　2007年第 4期DOI牶牨牥牣牨牭牳牳牴牤j牣issn牣牨牥牥牪牠牨牫牥牪牣牪牥牥牱牣牥牬牣牥牭牴
mg /L。各培养基均添加 30 g /L蔗糖 , 6 g /L琼脂 , 60
mg /L庆大霉素 , pH 值 5. 8。各处理接种芽数及培
养条件同上 。 20 d后调查芽的增殖情况。
1. 5　根的诱导
生根培养基设 4种处理:(15)1 /2M S;(16)MS;
(17)1 /2M S+NAA 2mg /L;(18)MS+NAA 2mg /L。
各培养基均添加 30 g /L蔗糖 , 6 g /L琼脂 , 60 mg /L
庆大霉素 , pH值 5. 8。选取 2 ～ 4 cm的增殖后的芽
体 ,转移到 4种培养基上诱导生根 ,每种培养基接 5
瓶 ,重复 3次 ,接种 30 d后统计根系生长情况 。根
长出 3 cm后 ,洗去根部杂质 ,移栽到经高温消毒的
蛭石培养基上 ,保持湿度并遮阳 , 10 d后进行正常
的水肥管理 , 30 d后观察成活情况。
2　结果
2. 1　抗生素对共生菌的抑制
2. 1. 1　抗生素种类对共生菌的影响　如表 1所示 ,
抗生素能显著降低分蘖芽体周围培养基污染的比例
和程度 。接种 5 d后 ,芽体周围出现污染现象 ,随着
培养时间的延长 ,污染物均由白色转为不同程度的
黄色 。对照培养基除了 1瓶以外 ,其余全部污染 ,接
种 15 d后 ,污染物转为深黄色 ,严重抑制了分蘖芽
体的生长 。添加抗生素后 ,污染率大大降低 ,其中庆
大霉素的抑菌效果最好 ,污染率较青霉素钠 、硫酸链
霉素和卡那霉素分别降低了 6. 67、3. 33和 6. 67个
百分点 ,较对照明显降低。不同抗生素对污染的影
响程度也存在差别 ,从接种后 5 ～ 15 d这段时间内 ,
添加庆大霉素的菌斑和颜色变化不大 ,其次为添加
卡那霉素的菌斑 ,变化最大的是添加青霉素钠和硫
酸链霉素的菌斑 ,接种 15 d后 ,污染严重的菌斑明
显抑制了分蘖芽的生长 。因此 ,庆大霉素是抑制分
蘖芽中共生菌繁殖的理想抗生素 。
表 1　不同种类抗生素对共生菌的抑制效果
培养基
编号
抗生素
种类
污染率
(%)
污染程度
5 d 10 d 15 d
(1) 无 96. 67 ++ +++ ++++
(2) 庆大霉素 80. 00 + + +
(3) 青霉素钠 86. 67 + ++ +++
(4) 硫酸链霉素 83. 33 + ++ +++
(5) 卡那霉素 86. 67 + ++ ++
　　注:+轻度污染;++中度污染;+++重度污染;++++严重污染。
2. 1. 2　抗生素浓度对共生菌的影响　如表 2所示 ,
随着庆大霉素浓度的增加 ,共生菌污染状况得到有
效抑制 。接种 5 d 后对照的污染率最高 , 达
73. 33%;添加 80mg /L庆大霉素的污染率最低 ,仅
为 16. 67%,其次为添加 60 mg /L庆大霉素的培养
基 。随着培养时间的延长 ,培养基的污染程度逐步
加深 , 20 d后趋于稳定 ,其中以添加 60mg /L庆大霉
素的污染率最低 ,其次为添加 80 mg /L庆大霉素的 ,
二者的抑菌效果明显好于其他浓度处理 。考虑到较
高浓度的抗生素往往对外植体有一定的损伤作用 ,
并且在一定程度上抑制丛生芽的生长 , 因此 60
mg /L庆大霉素为本试验合适的浓度。
2. 2　女王竹芋再生体系的建立
2. 2. 1　芽的增殖　如表 3所示 ,在 (9) ～ (14)6种
—106— 江苏农业科学　2007年第 4期
表 2　抗生素不同浓度对共生菌的抑制效果
培养基
编号
庆大霉素浓度
(mg /L)
污染率(%)
5 d 10 d 15 d 20 d
(1) 0 73. 33 93. 33 96. 67 96. 67
(2) 20 36. 67 56. 67 80. 00 80. 00
(6) 40 33. 33 53. 33 76. 67 80. 00
(7) 60 20. 00 46. 67 70. 00 70. 00
(8) 80 16. 67 50. 00 73. 33 73. 30
培养基中 ,分蘖芽都有不同程度的增殖 (图 3 ～图
5)。在只加 6 -BA的培养基中芽体生长较弱 ,叶色
偏黄 ,卷叶程度高。添加 NAA之后 ,芽体长势明显
好转 , 叶色偏绿 ,卷叶程度较轻 。另外 6 - BA和
NAA浓度的比值影响芽体的繁殖系数 。当 6 - BA /
NAA的比值较低时 ,芽体的繁殖系数较低 (分别为
2. 15和 2. 47),比值增加后 ,芽体的繁殖系数分别增
加了 54%和 47%。其中以 (14)培养基中的芽体繁
殖系数最高 ,达 3. 64。所以(14)培养基无论是对于
芽体增殖 ,还是对于芽体生长 ,都是非常理想的 。
2. 2. 2　试管苗的生根　丛生芽分株后转入生根培
表 3　培养基附加的激素种类及比例
对女王竹芋分蘖芽增殖的影响
培养基
编号
激素种类及浓度
(mg /L) 繁殖系数 生长状况
(9) 6 -BA 2, NAA 0 2. 51 叶嫩绿色 ,卷叶
(10) 6 -BA 4, NAA 0 2. 84 叶黄绿色 ,卷叶
(11) 6 -BA 2, NAA 0. 2 2. 15 叶黄绿色 ,微卷
(12) 6 -BA 2, NAA 0.02 3. 32 叶黄绿色 ,微卷
(13) 6 -BA 4, NAA 0. 2 2. 47 叶绿色 ,伸展
(14) 6 -BA 4, NAA 0.02 3. 64 叶绿色 ,伸展
养基中 , 15 d后部分试管苗生根(图 6),新生根为乳
白色 。其中(17)培养基最好 ,生根最早 , 30 d时生
根数为 8. 7条 ,生根率达到 95. 4%,平均根长 5. 07
cm ,并且根系白嫩 ,生长健壮 ,无论是生根率还是长
势均明显优于其他 3种培养基;其次为 (18)培养基
(表 4)。另外 ,在没有添加 NAA的情况下 , 1 /2M S
培养基中的生根率高于 MS培养基 ,说明较少的营
养元素更有助于刺激根系发生 。添加 NAA之后 ,试
管苗的生根率明显上升 ,适当浓度 NAA促进根系
发生 。
表 4　培养基激素对女王竹芋试管苗生根的影响
培养基
编号 培养基种类与激素
生根率
(%)
生根数
(条)
根长
(cm) 生长状况
(15) 1 /2MS 87. 5 7. 6 4. 32 根白嫩 ,细弱
(16) MS 83. 6 7. 1 4. 58 根白嫩 ,细弱
(17) 1 /2MS+NAA 2 m g /L 95. 4 8. 7 5. 07 根白嫩 ,健壮
(18) MS+NAA 2m g /L 91. 8 8. 3 4. 85 根白嫩 ,健壮
2. 2. 3　试管苗的移栽　试管苗生根后 ,洗净根系 ,
栽植到消过毒的蛭石培养基上 ,用塑料薄膜保湿 ,上
面盖遮阳网 ,喷水 3次 /d,保持湿度。 10 d后打开盖
膜 ,喷施 2%的氮肥 ,每 10 d施肥 1次 ,直至植株成
活 。成活率达到 90%,并且生长健壮。
3　讨论
由于竹芋分蘖芽中存在共生菌 ,在培养基上往
往大量繁殖造成污染 ,严重影响了组织培养中芽体
的生长和分化[ 6] ,所以竹芋类植物的再生体系至今
都很难建立 [ 7] 。本研究则通过在培养基中添加抗
生素等办法 ,有效地抑制了共生菌的繁殖 ,在此基础
上 ,建立了比较理想的女王竹芋的再生体系 ,并且筛
选出了抑制共生菌的最佳的抗生素种类及其浓度 ,
为女王竹芋的组培快繁提供了技术支持。
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