全 文 ：中国农学通报 2013,29(13):153-157
Chinese Agricultural Science Bulletin
基金项目：国家863计划子项目“月季、菊花、百合分子育种与品种创新”(2011AA100208)；浙江省自然科学基金项目“百合试管鳞茎膨大机理与化学
调控研究”(Y12C150021)。
第一作者简介：吴昀，女，1986年出生，博士，主要从事百合等球根花卉生理生化与分子生物学等研究工作。通信地址：310058浙江省杭州市浙江大
学紫金港校区农学院园艺系园林研究所、浙江大学，Tel：0571-86098987，E-mail：meimeiyu@zju.edu.cn。
通讯作者：夏宜平，男，1964年出生，安徽安庆人，博士生导师，博士研究生，通信地址：310058浙江省杭州市浙江大学紫金港校区农学院园艺系园林
研究所、浙江大学，Tel：0571-86098987，E-mail：ypxia@zju.edu.cn。
收稿日期：2012-12-26，修回日期：2013-02-25。
药百合种子萌发及染色体倍性检测
吴 昀，马怡迪，张 琳，夏宜平
（浙江大学农业与生物技术学院园艺系/农业部园艺植物生长发育与品质调控重点开放实验室，杭州 310058）
摘 要：旨在研究药百合种子萌发的适宜激素配比。以浙江省广布种药百合为材料，采用不同激素浓度的
培养基进行种子诱导及萌发实验，以不添加任何激素的MS培养基为对照，对药百合种子萌发率、诱导率、
诱导芽数及生长势等进行研究，同时，对药百合种子诱导所形成试管苗进行染色体制片常规技术分析。
结果表明，添加不同激素浓度培养基能显著促进药百合种子萌发，最佳培养基为MS+6-BA1.0 mg/L+
NAA 0.1 mg/L，萌发率为 83.3%，诱导率为 88.9%，平均诱导不定芽数达 2.5个；未经剥皮处理的种子在
30天时仍无任何萌动；将诱导后的种子转至MS基本培养基中，仍表现出与转接前一致的生长状态，说
明百合种皮是制约百合种子萌发的关键因素，进行剥皮处理或其他物理措施可有效提高其萌发率；种子
萌发试管苗染色体倍性为2n=2x=24，未发生遗传变异。
关键词：药百合；激素处理；种子剥皮处理；种子萌发；染色体倍性
中图分类号：S682.2+9 文献标志码：A 论文编号：2012-4166
Studies on Seeds Germination and Ploidy levels of Lilium speciosum var. gloriosoides
Wu Yun, Ma Yidi, Zhang Lin, Xia Yiping
(Department of Horticulture, College of Agriculture and Biotechnology, Zhejiang University/
The key Laboratory of Horticultural Plant Growth, Development and Quality Improvement,
the Ministry of Agriculture of the People’s Republic of China, Hangzhou 310058)
Abstract: The aim was to study the proper ratio of hormones for seed germination. Lilium speciosum var.
gloriosoides widely distributed in Zhejiang Province, was used as matericals. The seeds of induction and
germination medium adding different concentration of hormones were studied, and the MS basal medium
without any hormones was used as control. The germination rate, shoot induction rate, number of shoots
inducted were measured, and the growth of plantlets were observed during the experiment. Meanwhile, the
seeds induced form plantlets were analyzed using the conventional chromosome preparation in this paper. The
results showed that medium adding hormones could enhance the germination rate significantly, the optimum
medium was MS media supplemented with 6-BA 1.0 mg/L and NAA 0.1 mg/L, the germination percentage,
induction rate and average indefinite buds were 88.3% , 88.9% and 2.5, respectively. Seeds without peeling
treatment did not germinate after inoculating 30 days at all. The induced seedlings were transferred to MS
medium, the growth condition sustained as before, which illustrated testa was the key factor limiting seed
germination and hormone treatment or other physical measures can effectively improve the germination rate.
The ploidy levels of seeds induction plantlets were diploid (2n=2x=24), and no genetic variation was found.
Key words: Lilium speciosum var. gloriosoides; hormone treatment; seeds germination; chromosome ploidy
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0 引言
百合科百合属植物是具有极高观赏价值和商品价
值的物种，而中国的百合属种质资源占到全世界的
50%。全世界百合属植物约 94种，中国原产约 47种，
18个变种，占世界百合种类总数二分之一以上，其中
36个种、15个变种为中国特有种。药百合 (Lilium
speciosum Thunb. var. gloriosoides Baker)为浙江省广
布百合资源，是美丽百合的变种。花常1~5朵，成圆锥
状总状花序，花梗长，且花下垂，花被片反卷，纯白色，
边缘成波纹状，下部有紫红色斑块和斑点，蜜腺两侧具
红色流苏状突起，花径 8~10 cm，花极其美丽，观赏价
值高。花期7—8月，果期9—10月。鳞茎呈扁球形，可
入药，亦可供食用。药百合原产于中国浙江、安徽、台
湾等地，日本九州地区也有分布 [1]。此外，药百合耐
旱、抗冻、抗风、适种范围广、边缘波状等，均是可以利
用的重要性状[2]。因此，保存和开发野生的中国原产
的百合属种质资源，对百合育种和改良商品用百合的
性状有重要意义。
对于包括药百合在内的野生种的种质资源保存和
繁殖，成功的离体组织培养能够在短时间内获得大批
量的植物材料。目前，药百合的研究主要集中在组织
培养[2-3]、资源应用[4]、栽培管理[5]等方向，有关药百合在
离体条件下的种子萌发还未见报道。种子在适宜的温
度、水分和光照等条件才能正常萌发，其中有关光照、
温度等对野生百合种子萌发的影响已有较多探索[6-8]。
为此，本研究以药百合种子为材料，观察不同激素配比
的培养基对萌发的影响，以期找出药百合种子萌发的
适宜激素配比，为药百合的种质资源保存、药百合的栽
培及园林应用提供新途径，也为百合属植物种子萌发
与激素的关系提供参考。同时，本研究还对药百合萌
发后形成植株进行常规染色体倍性检测，明确组织培
养中是否产生染色体变异，为药百合育种工作提供依
据。
1 材料与方法
1.1 材料
供试材料为 2011年 10月底于浙江省缙云县采集
的已成熟野生药百合蒴果，选择种子饱满，胚清晰（胚
长≥1/2种长）的种子作为试验材料（见图1），千粒重为
6.493 g。
1.2 方法
试验于 2011年 10月—2012年 3月在浙江大学园
艺植物生长发育与品质调控重点开放实验室进行。
1.2.1 剥皮处理 将蒴果于添加吐温-20及洗洁精各1~
2滴的水溶液中浸泡30 min，流水下冲洗2 h，75%酒精
消毒 30 s，2% NaClO处理 6 min，无菌水冲洗 5~6次，
并放于滤纸上吸干，一部分种子直接接种于 8种培养
基上（表1），另一部分种子进行种皮剥除后待用。
1.2.2 不同激素浓度处理 MS培养基中添加 8种不同
配比的 6-BA及NAA两种激素，具体配方见表 1，以不
填加任何激素的MS培养基为对照。
1.2.3 根尖染色体制片 染色体倍性分析采用李克虎等
[9]的方法。待试管苗的根长至 0.5~1 cm长时切下，用
蒸馏水清洗干净，再用 0.7 mmol/L的放线菌酮室温预
处理4 h，后用卡诺氏固定液（酒精:乙醇(v/v)=3:1）固定
一晚上后备用；将固定好的根尖用含1%纤维素酶和果
胶酶混合液软化后，用 2%醋酸洋红染色，压片后用
Olympus(BH-2)观察，选择较好的中期分裂相拍片。
1.2.4 观察与统计 萌发标志：以胚根或幼芽突破种皮
为准。每隔10天观察一次，统计接种60天时萌发率，
诱导芽数及生长势，并于60天时将萌发种子转入仅含
MS培养基的柱形瓶中，45天后观察生长情况并拍
照。其中，
萌发率=发芽种子数/种子总数×100%
诱导率=诱导出芽的种子数/总接种种子数×
100%
诱导芽数=诱导芽总数/分化芽的种子数×100%
每个处理接种 15粒种子，重复 3次。试验结果采
用SPSS软件分析。
2 结果与分析
2.1 剥皮处理对种子萌发的影响
未经剥皮处理的种子在生长 30天后，8种培养基
均未见任何萌动迹象。在培养过程中，种子胚吸水膨
胀，胚所在部位转白明显，但转白的比率在10~20天期
间，1号及 7号培养基并未随时间延长而增高，而是出
现了一定程度的降低。这可能是由于种皮对种子萌发
形成较大的机械阻碍，种子不能吸收足够水分，导致生
长停滞、萎缩甚至死亡。此外，试验中还发现未经剥皮
图1 药百合种子
·· 154
吴 昀等：药百合种子萌发及染色体倍性检测
处理的种子出现了约5%的细菌或真菌污染，而剥皮处
理的种子污染率为0。将未经剥皮处理的种子重新进
行剥皮处理，并转入相应培养基，发现 30天后 50%以
上种子正常萌发。
药百合接种到不同激素配比的培养基后，开始萌发
时间除2号培养基，其他均明显低于对照的第9天，最短
为7号培养基，即MS+6-BA1.0 mg/L+NAA0.2 mg/L，从
第 3天开始便有萌动；试验发现，除 2号及 8号培养基
萌发高峰期在 10天以内，3号与 4号与对照无显著差
异，而当 6-BA含量为 1.0 mg/L时，3种培养基均表现
出较长的萌发时间，其中，1号及 7号培养基高峰期延
续时间最长，分别为 29天及 27天；8种培养基除 2号
外，其余均显著高于对照，最高达到了 88.9%的萌发
率，平均萌发率亦达到了50%以上（见表1）。
2.2 不同激素配比对种子萌发的影响
剥皮处理的种子在各自培养基上继续培养，在60
天时统计观察发现，不同激素培养基对药百合种子诱
导芽上差异明显，在 1号、6号及 8号培养基中生长的
种子诱导率均达到80%以上，显著高于对照的25.7%，
其对应的诱导芽数为 1.6、1.0、2.5个，7号培养基诱导
率虽低于前三者，但其平均诱导芽数较高，达到2.7个
（表 2），不同培养基上生长的药百合种子生长势稍有
差异，具体见图2。
试验还发现，92%以上种子始于下胚轴伸长，属于
子叶出土型，仅4%种子表现上下胚轴同时伸长生长，
属于子叶留土型，主要集中在7号及8号培养基上。将
以上接种 60天后的药百合芽转接至不添加任何激素
的MS培养基中，发现生长45天后，原不同编号培养基
在相同生长环境中仍然继续表现出差异，特别是在形
成的小鳞茎直径及植株高度上，认为这可能是所添加
的激素在材料上的滞留，从而延续的表现在其整个植
株生长过程中（图3），这与许智宏等[10]在烟草上的研究
结果相近，即细胞分裂素作用时间仅需5~6天，随后将
其移到MS培养基上，均能正常形成芽。
因此，研究表明，培养基中添加适宜浓度的 6-BA
和NAA可有效提高药百合种子的萌发水平，综合考虑
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
CK
培养基配方
MS+6-BA0.5+NAA1.0
MS+6-BA0.5+NAA0.5
MS+6-BA0.5+NAA0.2
MS+6-BA0.5+NAA0.1
MS+6-BA1.0+NAA1.0
MS+6-BA1.0+NAA0.5
MS+6-BA1.0+NAA0.2
MS+6-BA1.0+NAA0.1
MS
不剥皮处理
10天后种子
转白比率/%
83.1±4.6a
28.5±2.5c
57.0±1.3b
54.3±2.4b
20.0±2.6d
17.2±0.5 d
22.7±2.3cd
28.5±2.5c
20天后种子
转白比率/%
70.0±5.8a
61.9±12.6a
57.4±4.9ba
63.3±3.3a
36.7±5.8bc
26.78.8c
20.0±5.8c
50.0±6.7ba
萌发率/%
0
0
0
0
0
0
0
0
剥皮处理
开始萌发时间/d
6
8
6
6
4
6
3
6
9
萌发高峰期/d
6~35
28~31
15~30
15~30
4~15
10~30
3~30
6~30
15~30
萌发率/%
83.3±9.6a
11.1±11.1b
44.5±14.7ab
61.1±24.2a
50.0±0.0ab
88.9±11.1a
66.7±19.3a
83.3±9.6a
35.7±12.7b
表1 不同培养基与种子剥皮与否对种子萌发的影响
注：种子转白比率是以种子吸水膨胀，且1/2以上部位转白为标准；显著性水平为5%。
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
CK
培养基配方/(mg/L)
MS+6-BA0.5+NAA1.0
MS+6-BA0.5+NAA0.5
MS+6-BA0.5+NAA0.2
MS+6-BA0.5+NAA0.1
MS+6-BA1.0+NAA1.0
MS+6-BA1.0+NAA0.5
MS+6-BA1.0+NAA0.2
MS+6-BA1.0+NAA0.1
MS
诱导率/%
94.4±5.6 a
11.1±5.6 c
33.3±19.3 bc
31.7±1.6 bc
50.0±.0.0 b
83.3±9.6 a
50.0±9.6 b
88.9±11.1 a
25.7 ±9.6c
诱导芽数
1.6±0.2ab
0.7±0.3b
0.8±0.4b
0.8±0.4b
2.1±0.3a
1.0±0.0b
2.6±0.3a
2.5±0.2a
1.0±0.2 b
生长势
芽长约1~1.5 cm，浅绿色，基部粗壮
芽长约为0.7 cm，浅绿色，细弱
芽长约为1 cm。芽偏白
芽长约为1.5 cm，细弱，基部膨大明显
芽长约为0.6 cm，细长，根粗壮且有根毛
芽长约为1.2 cm，细长，浅绿色
芽长约为0.5 cm，偏白，有根且有根毛
芽长0.8 cm，有根，芽与根均短而粗壮，有根毛
芽长约为0.3 cm，细弱
表2 不同培养基对剥皮种子萌发的影响
注：显著性水平为5%。
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各个因素，本研究认为1号、7号、8号均可有效促进药百
合种子的萌发，所形成的植株健壮，生长速度快（表2）。
2.3 染色体倍性检测
随机抽取20株不同试管苗根尖进行染色体倍性观
察，结果发现未检测到变异植株，染色体条数稳定为24
条，即2n=2x=24。尽管如此，并不能彻底排除由药百合
种子诱导形成组培苗存在变异的可能，只能说明大部
分植株可稳定遗传原植株性状，不产生变异（图4）。
3 结论
结果表明，最佳培养基为MS + 6-BA1.0 mg/L +
NAA0.1 mg/L，萌发率为83.3%，诱导率为88.9%，平均
诱导不定芽数达2.5个，不定芽诱导率及不定芽数均与
其他处理及对照呈显著性差异，且植株生长健壮；92%
以上种子属于子叶出土型，仅接种在高浓度 6-BA
(1.0 mg/L)及低浓度NAA(0.1~0.2 mg/L)培养基上的种
子有少量表现为子叶留土型，占4%；未经剥皮处理的种
子在30天时仍无任何萌动，将诱导后的种子转至MS基
图2 不同培养基上生长60天的药百合种子
培养基的配方分别为：“药-1”MS+6-BA0.5+NAA1.0，“药-2”MS+6-BA0.5+NAA0.5，“药-3”MS+6-BA0.5+NAA0.2，“药-4”MS+6-BA0.5+NAA0.1，
“药-5”MS+6-BA1.0+NAA1.0，“药-6”MS+6-BA1.0+NAA0.5，“药-7”MS+6-BA1.0+NAA0.2，“药-8”MS+6-BA1.0+NAA0.1，“药-CK”MS。
图3 转入MS培养基后生长45天情况
图4 药百合种子诱导植株根尖染色体倍性
·· 156
吴 昀等：药百合种子萌发及染色体倍性检测
本培养基中，仍表现出与转接前一致的生长状态；种子
萌发试管苗染色体倍性为2n=2x=24，未发生遗传变异。
4 讨论
种子的萌发受多种因素的综合影响，种子在适宜
的水、氧气、温度或光照等环境因子条件下，才能正常
萌发，同时，不同种类、不同居群甚至不同母株的种子
休眠特性存在差异，这主要是由其遗传物质的不同，因
此，种子萌发是基因型及环境因素共同决定的[11-12]。
通常成熟度高的种子发芽率高，因其能为萌发提
供充足营养物质，且成熟种子胚乳中角质结构较多，含
水量低，仅需吸收较少水分便可萌发[13]。因此，本文中
材料选择已成熟蒴果，选种子饱满，胚清晰（胚长≥1/2
种长）的种子亦是基于此考虑。
百合属植物种子通常具有坚厚的种皮，预冷或预
热处理常有助于擦破种皮，从而提高种子的萌发速度
与萌发率[14]。而本试验中未经剥皮处理的药百合种子
在接种30天后仅出现不同程度的吸水膨胀，但未有任
何萌动迹象，且随着时间延长，部分种子出现完全褐化
死亡，证实了百合种子种皮厚实，吸水及通气困难。而
经剥皮处理种子全部萌发，最高可达88.9%，这与周晓
杰等[15]在百合远缘杂交种子的结果接近。在实际操作
中，延长无菌水冲洗时间，此步骤可一定程度软化种皮，
去除种皮表层的蜡质和油脂，增强皮透性并能浸出发芽
抑制物质，减轻剥皮处理难度，提高萌发率[16]。因此，笔
者认为，百合种皮是制约百合种子萌发的关键因素，进
行剥皮处理或其他物理措施可有效提高其萌发率。
除了物理处理，种子萌发时，也常通过一些化学处
理达到打破休眠，促进种子萌发的作用，其中包括激素
处理，如赤霉素，细胞分裂素，萘乙酸等。细胞分裂素
可促进胚的萌发，如通过细胞分裂素处理可促进深休
眠的槭树种子萌发，使苹果种子层积时间缩短，或促进
杨梅种子发芽[17]。激素处理时，不同浓度常会改变处
理的效果[18]。
本研究认为则认为细胞分裂素与生长素比值较高时效
果最佳。这与郑相穆等[19]研究结果有差异，可能是因
为单一使用细胞分裂素或生长素效果不佳，需两者配
合使用，而这一研究结果在段金玉等[20]在兰属植物中
的发现相同。
植物组织培养中，离体培养细胞中的染色体数目
和组型与供体植物不同常有出现，且通常表现出多倍
体、非整倍体及结构变异。通常含植物激素的培养基
中，均有可能出现各种染色体异常的细胞，其原因可能
是生长调节物质破坏了细胞纺锤体形成，并改变有丝
分裂各个时期的正常比。含2,4-D的培养基比含 IAA、
NAA等的培养基更易于发生变异[21]。本研究随机选
取20株不同试管苗根尖进行染色体倍性观察，结果未
检测到变异植株，染色体倍性为 2n=2x=24，与胡凤荣
等[22]的研究结果一致。但更多试管苗倍性还有待进一
步检测，以明确变异植株是否存在，并为后期杂交育种
提供依据。
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