全 文 ：研究报告
Research Report
荷兰菊不同外植体组织培养快繁体系
白玉娥* 彭鹏 段国珍 明健 陈嫒婕 牛新月
内蒙古农业大学林学院, 呼和浩特, 010019
*通讯作者, bye666@163.com
摘 要 本试验分别以荷兰菊茎段、花托、叶片为外植体，通过不同的处理方式，建立其高频再生组培快
繁体系。结果表明：茎段诱导丛生芽最佳培养基为 MS+6-BA1.0 mg/L+NAA0.3 mg/L+GA30.5 mg/L，平均
诱导不定芽数为 4.95 个；花托诱导不定芽最佳培养基为 MS+6-BA1.5 mg/L+NAA0.6 mg/L，诱导率最高为
75%；叶片诱导不定芽最佳诱导培养基为 MS+6-BA2.0 mg/L+NAA1.0 mg/L，诱导率 67.4%；最佳增殖培养
基为 MS +6-BA1.0 mg/L+NAA0.4 mg/L，其增殖倍数为 8.3 倍，且幼苗生长情况优于其它处理；最佳生根
培养基为 1/2MS+NAA0.4 mg/L。该研究建立了荷兰菊稳定高效的组培再生体系，为工厂化育苗与大面积推
广奠定了基础。
关键词 荷兰菊, 外植体, 组织培养, 快繁
Tissue Culture and Regenerated of the Different Explants of Aster
novi-belgii
Bai Yu’e Peng Peng Duan Guozhen Ming Jian Chen Aijie Niu Xinyue
Forestry College of Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot, 010019
*Corresponding author, bye666@163.com
Abstract The stems, receptacle and leaf of Aster novi-belgii as explants respectively were studied for high
frequency and rapid propagation through tissue culture by different ways. The results indicated that the best
culture medium for inducing cluster buds from stem segments was MS+6-BA1.0 mg/L+NAA0.3 mg/L+GA30.5
mg/L, and the average adventitious receptacle was 4.95; The best culture medium for inducing adventitious buds
from receptacle was MS+6-BA1.5 mg/L+NAA0.6 mg/L, the highest induction rate was 75%; The best culture
medium for inducing adventitious buds from leaf was MS+6-BA2.0 mg/L+NAA1.0 mg/L, the induction rate
arrived 67.4%; The optimal proliferation medium was MS+6-BA1.0 mg/L+NAA0.4 mg/L, and the multiplication
coefficient was 8.3, the seedling growth was better than other treatments; The best rooting medium was 1/2MS+
NAA0.5 mg/L. The study not only established a stable and efficient regeneration system of tissue culture and
pigment, but also laid the foundation for the promotion factory seedling and large area.
Keywords Aster novi-belgii, Explants, Tissue culture, Rapid propagation
荷兰菊(Aster novi-belgii)，花色鲜艳，适应性强，是良好的园林观赏树种，在中国有悠久的栽培历史。
其繁殖主要靠扦插为主，但对植株的损害较大，且需要大量的材料来源，扦插繁殖不足以满足市场的需求
(杨波和康明, 2000)，且受环境因素影响较大，使其大面积推广受阻。
植物组织培养是在离体且无菌的条件下，将植物组织如胚乳、花药组织、形成层、皮层等；器官如根、
茎、叶、花、果实等(黄学林和李筱菊, 1995)；细胞如体细胞、生殖细胞等(吴福建, 2007)；成熟或未成熟的
胚、原生质体等(盛玉婷, 2008)在人工控制的条件(温度, 湿度, 培养基等)下进行培养，来获得完整再生植株
或愈伤组织等其他生物产品的技术。在组培过程中的主要影响因子有外植体、激素、培养基、温度、光照、
碳源、固化剂等，各个因素通常相互作用，共同产生影响(刘玲玲, 2012)。
网络出版时间：2016-10-31 16:20:50
网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/46.1068.S.20161031.1620.006.html
植物组织培养是建立高频率植株再生实验体系和工厂化育苗的基础，也为种质保存、人工种子制作以
及抗旱、抗寒和抗逆性等基因的转化、树种改良等方面开拓了新途径，应用组织培养技术种质保存和繁育
优良、珍稀、濒危植物品种、工厂化育苗是当今世界林业科技发展的趋势，研究菊花组织培养快繁技术具
有重要意义。本试验以荷兰菊为实验材料，研究不同外植体、不同生长调节剂对其诱导、分化、增殖、生
根的影响，建立高效的再生体系，为实现工厂化育苗奠定理论基础并提供切实可行的方法。
1 结果与分析
1.1 茎段诱导丛生芽
6-BA、NAA 和 GA3 三种激素 7 个浓度处理对茎段诱导丛生芽结果(表 1)表明：7 个处理都能诱导丛生
芽，但在 6-BA 和 NAA 浓度较低(处理 J1, J2, J3)时，主要是促进了腋芽的萌发，不能较好地诱导丛生芽；
由处理 J3 与 J2 处理对比可以看出，GA 对丛生的诱导与其长势有一定的促进作用，最适合丛生芽诱导的
为 J5 号处理，在添加 6-BA1.0 mg/L、NAA0.3 mg/L、GA30.5 mg/L 的 MS 培养基中，丛生芽诱导数最多，
芽生长情况较好，最适合丛生芽诱导(图 1A)；随着生长素与分裂素的增加，诱导数下降明显，且丛生芽叶
片边缘出现愈伤化现象严重(图 1B)。
表 1 不同处理对嫩茎诱导的影响
Table 1 Effect on induction of different treatments on the tender stems
注: +++: 表示诱导的腋芽生长势良好; ++: 表示诱导的腋芽生长势一般; +: 表示诱导的腋芽生长势较差
Note: +++: Indicates induced axillary bud growth potential good; ++: Indicated induced axillary bud growth potential in general; +:
Indicates induced axillary bud growth potential poor


图 1 荷兰菊嫩茎诱导的丛生芽
注: A: 长势良好的丛生芽; B: 丛生芽叶片愈伤化
Figure 1 Cluster bud inducted by tender stems of Aster novi-belgii
Note: A: Healthily growing of cluster bud; B: Callus inducing from the leaves of cluster buds
序号
No.
6-BA(mg/L) NAA(mg/L) GA3(mg/L) 接种数/个
Number of
inoculation
平均诱导丛生芽数/个
Average inducing cluster
buds
丛生芽长势
Cluster buds growth
J1 0.5 0.05 0.5 63 1.51 +++
J2 0.5 0.1 0.5 60 1.27 +++
J3 0.5 0.1 0 61 0.95 ++
J4 1.0 0.1 0.5 58 2.71 +++
J5 1.0 0.3 0.5 60 4.95 +++
J6 2.0 0.3 0.5 63 3.43 ++
J7 2.0 0.5 0.5 60 0.48 +
A B
1.2 花托诱导不定芽
花芽诱导不定芽结果如表 2 所示，在低浓度条件下，花托不能诱导出不定芽，表现为花托膨大，有少
量愈伤组织开成；经对比 NAA 与 IAA 的诱导结果，IAA 的诱导的不定芽株高较矮，叶片小且生长缓慢(图
2A)，而以 NAA 诱导的不定芽，叶片充分伸展，植株较大，生长健康(图 2B)，且最适为添加 6-BA1.5 mg/L、
NAA0.6 mg/L 的培养基，其诱导率为 75%；在培养基中同时加入 NAA 与 IAA 时，其诱导率也相对较高，
仅次于 H3 号处理，但其幼苗的生长更健壮。
表 2 不同处理对花托诱导的影响
Table 2 Effect on induction of different treatments on bud induction
序号
No.
6-BA(mg/L) NAA(mg/L) IAA(mg/L)
接种数
Number of inoculation
诱导数
Number of induction
诱导率(%)
Induction rate(%)
H1 0.5 0.1 0 60 0 ——
H2 1.0 0.3 0 60 15 25.0
H3 1.5 0.6 0 60 45 75.0
H4 0.5 0 0.3 60 0 ——
H5 1.0 0 0.5 60 6 10.0
H6 1.5 0 1.0 60 21 35.0
H7 1.0 0.3 0.3 60 32 53.3


图 2 荷兰菊花托诱导的不定芽
注: A: 以 IAA 诱导的不定芽; B: 以 NAA 诱导的不定芽
Figure 2 The adventitious bud inducted by tender stems of Aster novi-belgii
Note: A: The adventitious bud was induced by IAA; B: The adventitious bud was induced by NAA
1.3 叶片诱导不定芽
叶片诱导不定芽结果如表 3 所示，在低浓度激素条件下，接种叶片发生卷曲，切口处有少许白色愈伤
组织产生，但并不能分化产生不定芽(图 3A)；当分裂素达 1.0 mg/L 时，开始能够诱导产生不定芽，初期叶
片逐渐增厚、变硬，表层细胞愈伤化，经 25~30 d 后，在叶片表面生长出较多的小芽点，进一步发育形成
小苗(图 3B)；叶片不定芽诱导率最高为 Y5 号处理，其诱导率为 67.4%，NAA 高于 1.5 mg/L、6-BA 高于
2.0 mg/L 时，都会导致其诱导率下降，使叶片愈伤化甚至褐化(图 3C)。
表 3 不同处理对叶片诱导的影响
Table 3 Effect on induction of different treatments on leaf
序号
No.
6-BA(mg/L) NAA(mg/L) 接种数
Number of inoculation
诱导数
Number of induction
诱导率
Induction rate(%)
Y1 0.5 0.1 51 0 ——
Y2 0.5 0.3 53 0 ——
Y3 1.0 0.3 46 6 13.0
Y4 1.0 0.5 56 19 33.9
Y5 2.0 1.0 43 29 67.4
Y6 2.0 1.5 50 11 22.0
Y7 3.0 1.5 47 5 10.6
BA

图 3 荷兰菊叶片诱导的丛生芽
注: A: 叶片表面与切口产生少量愈伤组织; B: 叶片表面长出不定芽; C: 叶片愈伤化并伴有褐化现象
Figure 3 The adventitious bud inducted by leaves of Aster novi-belgii
Note: A: A small amount of callus was produced on the surface of the leaves and the incision; B: The adventitious buds was produced
on the surface of the leaves; C: Callus was formed from the leaf and turn brown
1.4 继代增殖培养
结果表明，不同激素度配比培养基对菊花增殖情况影响很大。7 个处理的增殖倍数由高到低依次为
Z5>Z4>Z3>Z6>Z2>Z1>Z7，平均株高由高到矮依次为 Z4>Z3>Z6>Z2>Z1>Z5>Z7。其中，在不含 NAA 的
Z1 培养基中，幼苗增殖良好，但与其它处理相比，处理 Z1 在增殖倍数、平均株高方面没有优势；处理 Z5
的增殖倍数显著高于其它处理，但平均株高过低，说明较高浓度的 6-BA 的处理，使其增殖倍数显著增高，
但抑制了幼苗的生长，叶片卷曲而略发黄；处理 Z6 与处理 Z7 的两个指标都表现较差，说明过高浓度的生
长调剂对幼苗生长有抑制作用(图 4A)。处理 Z4 平均株高都显著高于其它处理，幼苗生长健壮，且增殖倍
数仅次于 Z5(图 4B)，为本试验最佳处理组合。
表 4 不同处理对增殖培养的影响
Table 4 Effects of different treatments on the proliferation of cultured
编号
No.
6-BA(mg/L) NAA(mg/L) 增殖倍数
Proliferation multiple
平均株高(cm)
Average Height(cm)
生长情况
Growth situation
Z1
0.5 0
5.4Dd 4.8Ccd 茎直立, 叶色绿
Straight stem and green leaves
Z2
0.5 0.1
5.8Dd 5.2Ccd 茎粗壮, 叶绿
Thick stem and green leaves
Z3
1.0 0.1
7.2Cc 7.0Bb 健壮, 叶绿
Thick stem and green leaves
Z4
1.0 0.4
8.3Bb 9.2Aa 健壮, 叶绿
Thick stem and green leaves
Z5
1.5 0.4
9.4Aa 4.4Cd 叶卷曲, 微黄
Curly yellowish leaves
Z6
1.5 0.7
6.9Cc 5.8BCbc 部分愈伤化
Segment callus
Z7
2.0 0.7
3.9Ee 4.2Cd 玻璃化与愈伤化严重
Severe vitrification and callus
注: 不同小写字母表示 P﹤0.05 水平差异显著; 不同大写字母表示 P﹤0.01 水平差异极显著
Note: Different lower case letters indicate significant difference of P<0.05 level; Different capital letters indicate extremely
significant difference of P<0.01 level
A B C

图 4 荷兰菊增殖培养
注: A: 严重玻璃化的幼苗; B: 增殖良好的幼苗
Figure 4 Multiplication culture of Aster novi-belgii
Note: A: Severe vitrification of seedlings; B: Seedlings with good proliferation status
1.5 生根培养结果
试验结果表明：在不加激素的 1/2MS 培养基中，菊花组培苗可自然生根，但生根数相对较少、根长较
短；由处理 S2~S4 可看出，NAA 浓度在 0.1 mg/L~0.5 mg/L 之间时，茎段的生根情况较好，且显著高于其
它浓度处理，且浓度为 0.5 mg/L 时，效果最佳；由处理 S6 可以看出，高浓度的 NAA 对生根表现出了很强
的抑制作用，且幼苗生长矮小，茎细弱，体现了激素作用的两重性。
表 5 不同处理对生根培养的影响
Table 5 Effects of different treatments on rooting culture
编号
No.
NAA(mg/L) 生根数/条
Number of root
根长(cm)
Length of roots(cm)
叶色
Leaf color
S1 0 7.2 Bb 5.2 Cc 绿
Green
S2 0.1 12 Aa 5.5 Cc 绿
Green
S3 0.3 12 Aa 6.4 Bb 绿
Green
S4 0.5 13.2 Aa 7.8 Aa 绿
Green
S5 1.0 6.8 Bb 2.7 Dd 淡绿
Light green
注: 不同小写字母表示 P﹤0.05 水平差异显著; 不同大写字母表示 P﹤0.01 水平差异极显著
Note: Different lower case letters indicate significant difference of P<0.05 level; Different capital letters indicate extremely
significant difference of P < 0.01 level

A B

图 5 不同处理下幼苗的生根情况及长势
Figure 5 Rooting status and the growth tendency of seedlings by different treatments
2 讨论
由茎段的腋芽诱导丛生芽相对较为简单，在组织培养快繁体系中，是较为常用的一种方法。我们的试
验中，采用不同外植体建立菊花组织培养再生体系，不同的外植体因其结构不同，消毒的难易程度也会不
同，试验发现，花蕾的感染率最低为零，而叶片因其表面附着的绒毛，所以感染率最高，有研究表明，在
培养基中添加青霉素与头孢霉素等抗生素，对愈伤诱导及芽分化存在负面影响(Ogawa and Mii, 2005)，所以
针对不同的外植体，我们采用了不同的表面灭菌方式，且有效地控制了组培过程中外植体严重感染的现象。
激素的种类与浓度对植物的生长发育起着至为关键的作用(张东旭等, 2011)。要建立植物组织培养快繁体系
时，激素的筛选十分重要，本试验在前人的研究基础上，进行了进一步的优化。在菊花组织培养的相关研
究中，适当比例的细胞分裂素与生长素配比组合使用，比单一使用其中一种的效果更好(Xu et al., 2012)，
这与本试验研究结果一致。在常用的细胞素中，6-BA 的活性较为适中且稳定，价格也不高，是应用最广
泛的一种分裂素，其效果也显著优于 KT(柳建军和于洪欣, 1994)；在诱导与分化培养基中，6-BA 的最适浓
度为 1~3 mg/L，但不同品种的菊花对其浓度的反应差异巨大(刘忠荣和洪波, 2004)，试验中发现，本品种对
分裂素较为敏感，诱导与增殖阶段中最适 6-BA 浓度都相对较低，在浓度超过 2 mg/L 时，极易发生玻璃化
且幼苗长势较差。菊花组培苗对不同的碳源有不同的反应，在添加蔗糖、葡萄糖、果糖的培养基中，可促
进‘Lineker’和‘Shuhou-no-chikara’两种菊花品种的新陈代谢(Teixeira, 2004)。在使用乳糖、阿拉伯糖等，
不能促进菊花品种‘Shuhou-no-chikara’的新陈代谢(Fukai, 1986)。
植物组培苗一般用含少量生长素的培养基诱导不定根的形成(Silva, 2003)，利用纤维的饱和溶液液体培
养，可以显著提高菊花离体材料的生根与存活率，其离体幼苗在不含激素的培养基中生根良好(Roberts and
Smith, 1990)。有研究采用带一个茎节与叶片的菊花切段进行微型扦插取得成功(赵若兰等, 1992)，其生根很
好，但对苗木损伤较大。而后有以带腋芽的茎段采用丛生芽诱导的方式，经过多次继代培养，将试管无根
幼苗扦插于石英砂基质上诱导生根，然后直接移植在田间圃地，成为菊花比较理想的快速繁殖途径(孙鸿有
等, 1988)。菊花的组培自 1977 年首次报道至今四十多年，已逐渐成熟并广泛应用于生产。但其影响因素也
多种多样，也需进一步地研究与完善，从而提高生产效率与降低成本。
3 材料与方法
3.1 试验材料
以采自内蒙古农业大学林学院东郊苗圃园种植的荷兰菊做为试验材料，分别利用茎段、花托、叶片为
外植体。
3.2 茎段诱导丛生芽
取生长无病虫害的健壮植株，去掉叶片，在水中加少许洗洁精，用软毛刷轻轻刷洗茎段表面，流水冲
S1 S2 S3 S4 S5
洗 30 min，超净工作台中，以 75%酒精消毒 30 s，无菌水冲洗 3 次，再以 2%次氯酸钠进行表面灭菌 12 min，
无菌水冲洗3次，在无菌滤纸上切成带一个腋芽的小段，接种于以MS为基本培养基，附加不同浓度的6-BA、
NAA 和 GA3(见表 1)，培养温度为 25℃，光照 2500lx，光照 14 h/d，30 d 后统计芽分化情况。
3.3 花托诱导不定芽
取生长至直径 1 cm 左右且花瓣未展的花蕾，于自来水下冲洗 30 min，于超净工作台中，以 75%酒精
消毒 30 s，无菌水冲洗 3 次，再以 2%次氯酸钠进行表面灭菌 8 min，无菌水冲洗 3 次，在无菌滤纸上去除
花瓣，将花托切成 4 小块，接种于以 MS 为基本培养基，附加不同浓度的 6-BA、NAA、IAA(见表 2)，培
养条件同上，30 d 后统计芽分化情况。
3.4 叶片诱导不定芽
取生长健壮且无病虫害的植株叶片，在水中加少许洗洁精，用软毛刷轻轻刷洗叶片表面绒毛，流水冲
洗 30 min，超净工作台中，以 75%酒精消毒 30 s，无菌水冲洗 3 次，再以 0.1%升汞进行表面灭菌 7 min，
无菌水冲洗 5 次，再次以 75%酒精消毒 30 s，无菌水冲洗 3 次，用滤纸吸干表面水分，切成 1 cm2 大小，
接种于以 MS 为基本培养基，附加不同浓度的 6-BA、NAA(见表 3)培养条件同上，30 d 后统计生长情况。
3.5 不同激素种类与浓度对继代增殖的影响
以前期诱导的菊花不定芽为外植体，以 MS 为基本培养基，分别添加不同浓度的 6-BA、NAA、IAA，
培养温度为 25℃，光照 2500lx，光照 14 h/d，30 d 后统计幼苗增殖及生长情况。
3.6 不同浓度 NAA 对幼苗生根的影响
以稳定增殖后的菊花幼苗为材料，以 1/2 MS 为基本培养基，添加不同浓度的 NAA，培养温度为 25℃，
光照 1500lx，光照 14 h/d，30 d 后统计幼苗生根及生长情况。
以上试验若无特殊说明，均添加蔗糖 30 g/L、琼脂 6 g/L。
作者贡献
白玉娥是本研究的实验设计和实验研究的执行人，项目的构思者及负责人，指导实验设计，数据分
析，论文写作与修改；彭鹏完成数据分析，论文初稿的写作；段国珍、明健、陈媛婕、牛新月参与实验
设计，试验结果分析。全体作者都阅读并同意最终的文本。
致谢
本研究由内蒙古地区生态经济型灌木树种选育科技创新团队项目(NDPYTD 2013-7)资助。
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