全 文 ：文章编号:1008-1402(2009)02-0306-03
雪莲果的组织培养
①
刘德江1 , 　申　健1 , 　李虎林2 , 　丛慧颖1
(1.佳木斯大学生命科学学院 ,黑龙江佳木斯 154007;2.延边大学 ,延吉 133400)
摘　要:　为了得到长势一致的雪莲果幼苗 ,采用组织培养的方法进行快速繁殖.结果表明:培养
基MS+2 ,4-D(2.0mg L)+NAA(1.0mg L)适合愈伤组织的诱导;培养基MS +BA(2.0mg L)+
NAA(0.20mg L)适合芽的诱导;培养基 1 2MS+NAA(1.0mg L)+IBA(0.5mg L)适合再生植株生
根.田园土:粗沙:腐殖土=1:1:1对组培苗的生长最有利.
关键词:　雪莲果;组织培养;试管苗
中图分类号:　Q813.1+2　　　　文献标识码:　A
0　引　言
雪莲果(Polymnia sonchifolia Poepp.&Endl.)属
于菊科多年生草本块根作物.其根部膨大形成的块
根中含有大量的单糖.雪莲果起源于智利的中北部
到秘鲁 、厄瓜多尔的南美洲安第斯山脉的中高原地
带.其名称在日本和韩国为 Yacon[ 1] .在中国则叫雪
莲果.
雪莲果块根中的碳水化合物是以菊糖的形式
存在 ,它是蔗糖的聚合体.这种糖在人体内不能被
代谢 ,因此 ,有可能以饮食疗法预防和治疗糖尿
病[ 2 ,3] .另外 ,雪莲果的块根含有较多的可食纤维 ,
还对解毒 、消肿 、消炎 、镇咳祛痰 、调整血压 、皮肤美
容及改善体质有奇效[ 4] .
雪莲果很少以种子进行繁殖 ,可以进行分枝繁
殖 ,或者切割地下部冠芽 ,种植冠芽来繁殖幼苗[ 5] .
由于冠芽冬季不好保存 ,所以用于种植的数量有
限.而且在冠芽形成植株的过程中 ,出苗参差不齐 ,
很难形成大批质量一致的幼苗 ,进而严重影响了大
田的种植.所以采用组织培养的方法进行幼苗的大
量快速繁殖 ,对雪莲果的种植及进行研究有非常重
要的意义.
1　材料与方法
1.1　供试材料
雪莲果的幼嫩茎段和叶片.
1.2　方　法
取雪莲果幼苗的叶片和茎段 ,在自来水下反复
冲洗干净后 ,在超净工作台上先用 70%的酒精消
毒 30s ,然后用 0.1%氯化汞溶液消毒 3min ,用无菌
水冲洗 3 ～ 4次 ,再用无菌滤纸吸干后接种于不同
培养基中培养观察.
1.2.1　适宜培养基的筛选
(1)愈伤组织诱导及茎段芽诱导培养基:
A1:MS+2 ,4-D(1.0mg L)+NAA(1.0mg L)
A2:MS+2 ,4-D(2.0mg L)+NAA(1.0mg L)
A3:MS+2 ,4-D(3.0mg L)+NAA(1.0mg L)
B1:MS+BA(2.0mg L)+NAA(0.20mg L)
B2:MS+BA(3.0mg L)+NAA(0.20mg L)
B3:MS+BA(4.0mg L)+NAA(0.20mg L)
C1:MS+BA(0.5mg L)+KT(0.3 mg L)
C2:MS+BA(1.0mg L)+KT(0.3 mg L)
C3:MS+BA(1.5mg L)+KT(0.3 mg L)
D1:MS+BA(0.2 mg L)+IAA(0.2 mg L)+GA3
(0.05 mg L)
D2:MS +BA(0.4 mg L)+IAA(0.2 mg L)+
GA3(0.10 mg L)
D3:MS+BA(0.6 mg L)+IAA(0.2 mg L)+GA3
(0.15 mg L)
在培养过程中调查产生愈伤组织 、腋芽的时间
① 收稿日期:2009-01-09基金项目:教育部博士留学回国基金(2002(247)).作者简介:刘德江(1980-),男 ,佳木斯大学生命科学学院助理实验师 ,在读硕士研究生.
　第 27卷 第 2期　　　　　佳 木 斯 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 )　　 Vol.27 No.2　2009　年 03 月　　　　　Journal of Jiamusi University (Natural Science Edition)　　 Mar.　2009
和个数 ,从中选出适合于叶片 、茎段和根的培养基 ,
确定最佳激素组合.然后再细分各激素浓度 ,确定
适宜的激素用量.切割愈伤组织 ,接于分化培养基
中 ,进行继代培养.切割形成的腋芽 ,接种于生根培
养基中进行生根培养.
(2)分化培养基:
A:MS+BA(1.0mg L)+2 ,4-D(0.5mg L)
B:MS+KT(1.0mg L)+2 ,4-D(0.5mg L)
C:MS+BA(1.0mg L)+KT(1.0mg L)+2 ,4-D
(0.5mg L)
经过继代培养 ,筛选出适合愈伤组织增殖分化
的培养基.
(3)生根培养基:
a:1 2MS+NAA(1.0mg L)
b:1 2MS+IBA(0.5mg L)
c:1 2MS+NAA(1.0mg L)+IBA(0.5mg L)
培养过程中调查生根情况 ,从中筛选出适宜的
生根培养基.
1.2.2　炼苗及移栽
将生根状态理想的培养容器从培养室中取出 ,
置于较强的光照下进行光照适应性锻炼 ,经过一定
时间(大约 10d)锻炼 ,再打开瓶口适应外界大气环
境2 ～ 3d后 ,进行移栽.具体方法是:从瓶中小心取
出小苗 ,在 20℃左右温水中浸泡 10min ,换水 2次 ,
将粘于苗根部的培养基清洗干净 ,然后迅速移栽入
花盆中.进行观察 ,调查成活率.
1.2.3　移栽基质的选配
表 1　移栽基质的编号及其成分
序号 基质
1 田园土:粗沙=1:1
2 田园土:腐殖土=1:1
3 腐质土:粗纱=1:1
4 田园土:粗沙:腐殖土=1:1:1
　　将生根状态理想的组培苗 ,分别移栽于装有不
同基质的花盆中 ,见表 1.各盆装基质的高度 、紧实
度等保持一致.移栽初期注意增大湿度并遮阴 ,移
栽后长出新叶新根即已成活.移栽后 30d调查生长
状况 ,统计移栽存活率 ,统计的主要指标有移栽株
数 、成活株数和株高等.
1.3培养条件
培养温度(25±3)℃,光照强度 2000 ～ 3000 lx ,
光照时间 12 ～ 14h d.
2　结果与分析
2.1　不同处理对不同外植体愈伤组织诱导的作用
将雪莲果幼苗的叶片 、茎段和根分别接种于附
加不同激素的 MS 培养基上.10d 后观察到在处理
A2 的培养基上 ,有的叶片切口处形成浅黄绿色的
愈伤组织;有的形成灰白色质地疏松的愈伤组织.
在处理 B2 的培养基上 ,有的茎段形成浅绿色愈伤
组织.叶片和茎段形成的愈伤组织见图 1和图 2.
表2　不同处理对不同外植体愈伤组织诱导的影响
处理 接种外植体数 形成愈伤组织数 诱导频率(%)
叶片 茎段 根 叶片 茎段 根 叶片 茎段 根
A2 30 30 30 25 5 0 83.3 16.7 0
B2 30 30 30 6 23 0 20.0 76.7 0
C2 30 30 30 5 3 0 16.7 10.0 0
D2 30 30 30 3 3 0 10.0 10.0 0
　　由表 2可以看出 ,处理 A2 有利于叶片愈伤组
织的诱导 ,处理 B2 有利于茎段愈伤组织的诱导 ,处
理C2和处理 D2则对叶片和茎段均无明显作用 ,各
处理对根均无任何作用.
2.2　各处理对愈伤组织分化成芽的影响
将形成的愈伤组织切割 ,接种到分化培养基
上 ,5d后大部分接种的愈伤组织开始发生褐变 ,即
307第 2 期 刘德江 ,等:雪莲果的组织培养
使没有发生褐变的愈伤组织 ,经过培养也没有分化
成芽的现象出现.
表3　不同处理对叶片和茎段
　　　　　愈伤组织诱导的影响
处理 接种外植体数 形成愈伤组织数 诱导频率(%)
A1 30 10 33.3
A2 30 28 93.3
A3 30 13 43.3
B1 30 26 86.7
B2 30 22 73.3
B3 30 12 40.0
　　由表 3可知:处理 A2 对叶片愈伤组织的诱导
效果最好 ,诱导率可达 93.3%.处理 B1 和 B2 对茎
段愈伤组织的诱导效果均较好 ,处理 B1 效果更好
些 ,诱导率可达到 86.7%.
2.3　不同处理对茎段成芽的作用
将茎段切割成约 2cm大小 ,竖放接种到诱导培
养基上 ,7 ～ 10d 后可以观察到各处理的茎段上长
出带有两片叶的芽 ,茎段形成的芽见图 3.从表 4
可以看出 ,B2 处理对芽的诱导效果最好 ,诱导频率
达到 200%.
表 4　不同处理对茎段成芽的影响
处理 接种外植体数 形成芽数 诱导频率(%)
A2 30 10 33.3
B2 30 60 200.0
C2 30 8 26.7
D2 30 10 33.3
2.4　再生植株诱导生根
茎段上长出的芽经过 10 ～ 15d的培养 ,待长出
4 ～ 6片叶时 ,从培养瓶中取出 ,切割芽然后接种到
生根培养基上.接种到生根培养基上的芽见图 4.
经过 15d左右的培养可长出根 ,约 10d后芽基部可
形成正常根系 ,根多且粗壮 ,部分根上密被白色根
毛 ,部分根向上生长形成气生根 ,随着根系的形成 ,
逐渐发育成健壮的小植株.
表 5　不同处理对再生植株生根的影响
处理 接种数(棵) 生根数(棵) 生根率(%)
a 20 10 50
b 20 12 60
c 20 20 100
　　由表 5 可知:处理 c有利于诱导再生植株生
根 ,诱导率可达 100%.
　　从茎段外植体接种到再生植株形成约需一个
半月左右的时间.从长出第一条根开始 ,每隔三天
调查一次 ,调查结果见图 5.从图 5 可以看出 ,从长
出第一条根开始 10d 内根系生长较快 ,平均生根
8.5条.之后生根速度缓慢 ,基本趋于稳定不变.
图 5　再生植株生根数量图
表6　不同基质对组培苗移栽成活率的影响
处理 移栽株数(棵)
成活株数
(棵)
成活率
(%)
平均株高
(cm)
1 10 5 50 2.8
2 10 3 30 2.3
3 10 6 60 2.6
4 10 8 80 4.1
　　由表 6可知 ,处理 4(田园土:粗沙:腐殖土=
1:1:1)对组培苗的生长最有利 ,成活率可以达到
80%,且长势也最好.
2.5　移栽基质的选配
将生根状态理想的植株从培养室取出 ,经过一
定时间(大约 15d)的锻炼后进行移栽.移栽初期注
意增大湿度并遮阴 ,隔期(5d)喷施营养液.移栽后
长出新叶新根即已成活 ,大约 30d左右进行调查.
3　结论与讨论
(1)处理 MS +2 , 4 -D(2.0mg L)+NAA(1.
0mg L)对叶片愈伤组织的诱导效果最好;处理 MS
+BA(2.0mg L)+NAA(0.20mg L)对茎段形成芽的
效果最好;处理 1 2MS +NAA(1.0mg L)+IBA(0.
5mg L)对再生植株诱导成根的效果最好;田园土:
粗沙:腐殖土=1:1:1 对组培苗的生长最有利 ,成
活率可以达到 80%,且长势也最好.
(2)愈伤组织的再分化成芽没有获得成功 ,其
原因还有待于进一步研究.雪莲果的根进行组织培
养时没有任何反应 ,可能是没有找到适宜的培养基
或适宜的激素或激素的适宜浓度.
(下转 311页)
308 佳 木 斯 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) 2009年
本最高 ,海南州 、黄南州 、海西州聚为一类 ,这些地
区的地木耳中 Fe ,Se含量在所有的样本中占中间 ,
西宁市为一类 ,该地区地木耳中 Fe ,Se 含量在所有
的样本最低(见表 1),这与因子分析的结果一致.
4　结　语
应用主因子分析法和聚类分析方法对青海不
同产地地木耳中的微量元素含量数据进行了分析 ,
一方面 , 找出了不同产地地木耳中 Zn ,Cu ,Co ,Fe ,
Mn ,Se等微量元素之间的关系 , 揭示了微量元素
依二个主因子的分布特征;另一方面 ,建立在综合
评价函数得出的因子综合得分 , 能对不同产地地木
耳质量做出公正 、科学的综合评价.这些研究为以后
青海不同产地地木耳的开发利用奠定了基础.
参考文献:
[ 1] 　管竞环.植物类中药四性与无机元素关系的初步研究[ J] .中
国医药学报 , 1990, 5(5):40-42.
[ 2] 　管竞环 ,汤学军 ,薛 莎.植物类中药微量元素含量区间尺的
制定及意义[ J] .微量元素与健康研究 , 1995 , 12(2):22-25.
[ 3] 　马威 ,管竞环.植物类中药辛 、甘 、苦味的定量判别研究[ J] .
微量元素与健康研究 , 2004 , 21(1):22-24.
[ 4] 　周世萍 ,李天才.青海高原地木耳中微量元素分析及特征[ J] .
广东微量元素科学 , 2001 , 8(8):46-48.
[ 5] 　王志勇 ,曾青兰 ,王文娟.地木耳的食用与医疗保健价值研究
[ J] .现代农业科技 , 2007 ,(13):7-8.
[ 6] 　徐辉碧 ,周井炎 ,陆晓华 , 等.植物类中药中微量元素的因子
分析和聚类分析[ J] .分析化学研究报告 , 1998 , (11):1309-
1314.
[ 7] 　王慧琴 、谢明勇 、杨妙峰 、傅博强 、王小如.不同产地红花中微
量元素的因子分析和聚类分析[ J] .2006 , 45(1):72-75.
Factor and Cluster Analysis of Trace Elements in Nostoc
Commune in Different Regions of Qinghai
SI Xiao-yan , 　WU Qi-xun
(Department of Chemistry , Qinghai Universi ty For Nationalities , Xi ning 810007 , China)
Abstract:　In this paper , the factor and cluster analysis is applied to study the correlation between six trace ele-
ments in nostoc commune in different regions of Qinghai.The results offactor analysis show that a two -factor model
interprets the correlation of these trace elements.Taking the factor scores as new variables , they are used to the com-
prehensive evaluation on quality in different regions in qinghai nostoc commune.The result of Q -cluster analysis
showed that five qinghai nostoc commune samples clustered into three different groups.The nostoc commune from
Hainan , Huangnan and Haixi was classified into one group , nostoc commune from Haibei as one group and from Xin-
ing as one group.This study can be considered as a basic work for the further research on qinghai nostoc commune in
different regions.
Key words:　nostoc commune;factor analysis;cluster analysis;trace element
(上接 308页)
参考文献:
[ 1] 　Elsa Zardini(1990)Ethnobotanical notes on “Yacon” Polymnia son-
chifolia(Asteraceae).Economic Bot.45:72-85.
[ 2] 　Asami T , Kubota M , Minamisawa K , Tsukihashi T(1989)Chemical
composition of Yacon , a new root crop from Andean highland.Jpn.
J.Soi l Sci.Plant Nutr.60(2):122-126.
[ 3] 　Asami T , Minamisawa K , Tsuchiya T , Kano K , Hori I , Ohyama T ,
Kubota M , Tsukihashi T(1991)Fluctuation of oligofructan contents
in Tubers of Yacon.Jpn.J.Soil Sci.Plant Nutr.62(6):621-
627.
[ 4] 　Doo HS , Li HL , Kwon TH , Ryu JH(2000)Change in Sugar Cont-
ents and Storabi lity of Yacon under Different Storage Conditions.Ko-
rean J.Crop Sci.45(5):300-304.
[ 5] 　Tsukihashi T , Miyamoto M , Suzuki N(1989)Studies on the cultiva-
tion of Yacon.I.Inf luence of different planting densities on the tuber
yield.Jpn.J.Farm Work Res.24:32-38.
Tissue Culture of Yacon
LIU De-Jiang1 , 　SHEN Jian1 , 　LI Hu-Lin2 , 　CONG Hui-Ying1
(1.College of Life Science , Jiamusi University, Jiamusi 154007, China;2.Yanbian University, Yanji 133400, China)
Abstract:　Tissue culture technology was used to obtain uniform seedlings of Yacon.The results showed:MS+
2 , 4-D(2.0mg L)+NAA(1.0mg L)was the best to induce the callus of leaves;MS+BA(2.0mg L)+NAA(0.
20mg L)was the best to induce buds of stems;1 2MS+NAA(1.0mg L)+IBA(0.5mg L)was the best to induce the
roots of regeneration plants.It was the most feasible for the growth of seedling of tissue culture when the ratio of glebe
soil , sand and mold is 1:1:1.
Key words:　Yacon;tissue culture;test-tube seedlings
311第 2 期 思小燕 ,等:青海不同产地地木耳中微量元素的主因子分析和聚类分析