全 文 ：收稿日期:2007-06-26
基金项目:湖北省科技攻关项目(2006AA205A04)
作者简介:吴金平(1978-),女 ,安徽合肥人 , 助理研究员 ,主要从事植物生物技术研究。
通讯作者:顾玉成(1957-),男 ,江苏常州人 , 研究员 ,主要从事植物生物技术研究。
西盟魔芋组织培养初步研究
吴金平1 , 2 ,宋志红1 ,刁　英2 , 3 ,郭　兰4 ,向发云1 ,曾祥国1 ,顾玉成1＊ , 胡中立2
(1.湖北省农业科学院 经济作物研究所 , 湖北 武汉 430064;2.武汉大学 生命科学学院 , 湖北 武汉 430072;
3.重庆文理学院 生命科学系 , 重庆 永川 402160;4.湖北省农业厅 , 湖北 武汉 430070)
摘要:以西盟魔芋芽鞘为外植体 ,研究了不同浓度激素配比对愈伤组织诱导 、芽分化及植株再生的
影响 。结果表明:愈伤组织诱导适宜培养基为:MS+6-BA 1.5mg/L+NAA 0.2mg/L ,芽分化和
增殖培养基为 MS +6-BA 1.2mg/L +NAA 0.2mg/L ,壮苗及生根培养基为 1/2MS +NAA
0.1mg/L。
关键词:西盟魔芋;组织培养;再生植株
中图分类号:S632　　文献标识码:A　　文章编号:1004-3268(2007)11-0098-03
　　魔芋是天南星科(A raceae)魔芋属(Amor-
phophal lus Blume.)的总称 。该类植物是多年生草
本植物 ,具有发达的地下块茎 ,部分魔芋种的块茎中
含有丰富的葡甘露聚糖(konjac glucomannan)。葡
甘露聚糖是一种在植物中罕见的高分子碳水化合
物 ,具有高膨胀系数 、高持水性 、黏稠性 、凝胶性 、低
蛋白 、低热值等特性 ,因而广泛用于食品 、医药 、化工
等行业中 ,有较高的经济价值 。
魔芋属虽有 163个种[ 1] ,但有些根茎组织粗糙 ,
未形成食用器官 ,多数则因球茎含生物碱及其他有
毒物质 ,毒性过剧难加工去毒而无食用价值。目前
可食用的仅 20种 ,而中国重要的魔芋主栽品种为花
魔芋 、白魔芋和黄魔芋[ 2] 。黄魔芋因其球茎肉质呈
黄色而得名 ,实际包含了不同的几个种。随着魔芋
组织培养研究技术的不断发展 ,白魔芋[ 3 ～ 5] (A.al-
bus)、花魔芋[ 6 ～ 8] (A.konjac)2个主栽品种的普通快
繁技术已趋于完善 ,但黄魔芋的组织培养仅见谢庆
华等[ 9] 的报道。本研究用黄魔芋类型的一种 ———西
盟魔芋(A.ximengensis)的芽鞘进行愈伤组织诱导
及植株再生研究 ,以期扩大数量 ,加快其开发利用 。
1　材料和方法
1.1　材料
西盟魔芋球茎由武汉大学生命科学学院发育生
物学教育部重点实验室提供。选取球茎上生长健壮
的芽鞘为外植体。
1.2　方法
用手术刀将带部分球茎组织的芽鞘取出 ,用自
来水冲洗干净;放到 1%洗衣粉水中冲洗 2次 ,每次
搅拌 5min;然后用清水冲干净 ,在滤纸上晾干表面
的水 ,置于超净工作台上 ,75%的酒精中浸泡 1min;
用 0.1%升汞水浸 8min ,并搅拌;最后用无菌水洗 3
～ 4次 ,每次 2 ～ 3min 。将消毒好的材料切成长宽
0.5cm 左右小块 ,接种到添加不同浓度植物激素的
MS培养基上。其中 , 蔗糖 30 g/L , 琼脂 6.5 g/L ,
pH 5.8 ～ 6.0。培养温度 25 ～ 28 ℃,愈伤诱导阶段
为散射光 ,光照时间 12 h/d ,继代培养和不定芽的形
成及生根培养光照强度为 300μmo l/(m2 · s)左右 ,
光照时间 10 h/d。
2　结果与分析
2.1　愈伤组织诱导
芽鞘培养 7d左右 ,外植体开始上翘或拱起 ,厚
硬 ,切口端开始膨大且形成一层很薄的愈伤组织 ,并
不断增殖 ,约 1个月后形成愈伤组织 。从表 1可以
看出 ,植物激素的不同配比对愈伤组织的诱导率 、颜
色 、质地和生长速度有着明显影响。随着 6-BA ,
NAA 浓度的增加 ,愈伤组织诱导率先升高后降低 ,
过高过低的浓度都不利于愈伤组织的形成 。根据愈
伤组织的诱导率 ,颜色 , 质地和生长速度的分析比
·98·
2007年第 11期
DOI :10.15933/j.cnki.1004-3268.2007.11.024
较 ,筛选出适宜于西盟魔芋芽鞘愈伤组织诱导的培
养基为 MS+6-BA 1.5mg/L +NAA 0.2mg/L ,在
这种培养基上产生的愈伤组织颜色红嫩 ,质地坚硬 ,
生长速度快。
表 1　激素对芽鞘愈伤组织形成的影响
植物激素(mg/ L)
6-BA NAA
愈伤组织诱导率
(%) 颜色 质地 生长速度
0.6 0.1 75.2 淡黄 坚硬 慢
1.0 0.1 90.8 红嫩 坚硬 一般
1.5 0.2 94.5 红嫩 坚硬 快
1.8 0.5 83.2 淡黄 外硬内软 快
2.0 0.5 78.9 灰白 疏松 很快
2.2　继代培养和不定芽的诱导
将诱导形成的愈伤组织切割成 0.3 cm 左右大
小 ,转入增殖培养基中 ,进行愈伤组织继代和芽点的
分化培养 。观察不定芽诱导过程 ,经过约 4 周的分
化培养 ,愈伤组织膨大 ,均能分化出淡绿色的不定
芽。但有的愈伤组织上密布不定芽 ,有的愈伤组织
不定芽的数量很少 ,有的不定芽健壮 ,有的不定芽细
弱(表 2)。以培养 1个月后愈伤组织上分化的不定
芽不低于 1 cm 为基准 ,统计不定芽的形成率 ,根据
不同培养基上分化的不定芽的数量和长势 , MS +
6-BA 1.2mg/L+NAA 0.2mg/L 培养基最适宜不
定芽的诱导及增殖(图 1)。
表 2　激素组合对不定芽诱导的影响
植物激素(mg/ L)
6-BA NAA
接种愈伤数
(个)
不定芽个数
(个) 长势
1.0 0.2 100 147 健壮
1.2 0.2 100 215 健壮
1.5 0.2 100 178 一般
1.5 0.4 100 103 细弱
2.0 0.5 100 92 细弱
图 1　西盟魔芋不定芽的诱导及增殖
2.3　壮苗及生根培养
由于魔芋芽是叶芽 ,且仅 1片复叶 ,茎的生长点
在叶柄基部内。因此 ,再生植株在长到出叶期时 ,带
少量愈伤组织切下来 , 转入 1/2M S +NAA 0.1
mg/L培养基中 , 1 周后可见不定根突起 ,大概 2 周
后在叶柄基部的茎上有大量根发生 , 30 d 后长出 5
～ 8条白色带有根毛的不定根 ,形成完整根系 ,生根
率达 100%(图 2)。
图 2　西盟魔芋的再生植株
2.4　试管苗的移栽
再生植株长出良好根系就可以移栽。移栽前将
在培养室培养的再生植株移至室内自然条件 2d 、然
后打开瓶塞再炼苗 2d;清水洗净附着在根系上的培
养基后 ,移栽到装有蛭石和珍珠岩(1∶1)的育苗箱
内 ,覆盖塑料薄膜 ,1周后揭膜。在整个育苗期注意
遮荫 、保湿 ,成活率可达 95%以上。
3　讨论
因西盟魔芋是魔芋属中的一个种 ,所以和白魔
芋 、花魔芋等的组织培养有相同之处 。其一是无菌
材料的获得 ,前人针对这个问题展开了大量的研
究[ 6 , 10] ,取得了一定的效果 ,但操作程序复杂 。魔芋
含有的葡甘露聚糖大分子遇水膨涨 ,包裹病菌 ,使其
难以彻底消毒 ,而本研究在消毒前晾晒外植体 ,使其
失去部分水分 ,从而有利于酒精和升汞的渗透 ,达到
彻底消毒的效果 。其二是激素在愈伤组织的诱导 、
芽分化 、增殖 、生根中所起的作用 。6-BA 用量低 ,
愈伤组织诱导率低 ,形成的不定芽少但粗壮;6-BA
用量过高 ,则愈伤组织过于膨大 、疏松 ,形成的不定
芽多但弱 ,且分化率低 。本研究获得的西盟魔芋最
佳愈伤组织诱导培养基是 MS+6-BA 1.5mg/ L+
NAA 0.2mg/L , 分化培养基是 MS +6 -BA
1.2mg/ L+NAA 0.2mg/ L ,壮苗及生根培养基是
1/2MS+NAA 0.1mg/L。
由西盟魔芋愈伤组织诱导 、芽分化 、生根形成完
整植株 ,整个过程仅需 2个月左右 ,能在较短的时间
里获得大量试管苗 ,达到快繁目的。该研究对黄魔
芋类型的魔芋的组织培养提供了基础数据 ,从而能
有效地增加和保护该魔芋资源 ,对魔芋产业的发展
具有十分重要意义 。 (下转第 114页)
·99·
河南农业科学
红细胞体阴性血清及羊支原体病阳性血清均未出现
特异性条带 ,说明羊附红细胞体抗原只识别羊附红
细胞体病阳性血清 ,具有较好的特异性 。
2.4　ELISA 检测与涂片镜检结果
ELISA检测与涂片镜检结果见表 1 。由表 1可
见 ,64份被检血清样本中 , ELISA 检测的阳性率为
66.7%(42/64), 而涂片镜检的阳性率为 43.8%
(28/64), ELISA阳性率比涂片镜检检出率高 22.9
个百分点 。说明该抗原可作为血清学诊断用抗原 。
表 1　ELISA与涂片镜检对 64份被检血清的检测结果
检测方法 份数 阳性份数 阴性份数 阳性率(%)
ELISA 64 42 22 66.7
涂片镜检 64 28 36 43.8
3　讨论
试验在牛附红细胞体体外培养成功的基础上 ,
用不含有血清成分的 RPM I-1640和 M-199培养
液对羊附红细胞体进行了培养 ,目的是使附红细胞
体易从红细胞表面分离下来 ,使其游离于培养液中 ,
确保收集大量的附红细胞体。其次是保证在收集的
培养物中不含血清蛋白成分 ,避免在电泳分析时出
现杂蛋白带。另外 ,测定抗原蛋白浓度的结果显示 ,
RPM I-1640培养液培养羊附红细胞体明显优于 M
-199培养液 ,可能是因为 RPM I-1640 培养液更
适合附红细胞体的增殖 ,这与国内外培养附红细胞
体选择培养液的观点基本一致[ 7] 。本试验获得的
56kDa ,32kDa , 26kDa 和 21kDa 4种羊附红细胞体
抗原蛋白 ,与邱松得到的 18.4kDa ,25kDa 和 45kDa
3种人附红细胞体蛋白[ 8] 及王永明得到的76.4kDa ,
66kDa ,58.9kDa 和 26.5kDa 4 种猪附红细胞体蛋
白[ 9]有所不同 ,这可能与附红细胞体的种属特异性
及蛋白的提取方法不同有关。以上两者均未对抗原
的免疫性进行分析 ,而本次试验则确定了 56kDa和
26kDa的抗原具有较好的免疫性 ,不与羊附红细胞
体阴性血清及羊支原体病阳性血清发生交叉反应 ,
具有较好的特异性 。试验对羊附红细胞体抗原进行
分析的基础上 ,又对该抗原进行了初步应用 ,检测的
64份血清样本的阳性率为 66.7%(42/64),比涂片
镜检的检出率 43.8%(28/64)高 22.9 个百分点。
说明该抗原可作为血清学诊断用抗原 ,也证实了该
羊场有羊附红细胞体病的流行 ,应引起养殖户重视。
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(上接第 99页)
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