全 文 ：文章编号:1001 － 4829(2012)04 － 1382 － 06
收稿日期:2012 － 03 － 30
基金项目:国家自然科学基金项目(31100464) ;重庆市科委自
然科学基金计划资助项目(CSTC，2008BB1100)
作者简介:周 倩(1986 －) ，女，硕士研究生，主要从事林木组
织培养及菌根化育苗等研究，E-mail:zhouqq07@ 163． com，Tel:
13667656786，* 为通讯作者，E-mail:yaoyhtea@ 163． com，Tel:
13647688288。
无患子组培过程中愈伤组织诱导和
芽苗增殖的培养基配方研究
周 倩1，辜夕容1，万宇轩1，吴雪莲1，刘 飞1，钱 春2，姚永宏3*
(1．西南大学资源环境学院，重庆 400716;2．南方山地园艺学教育部重点实验室，重庆 400716;3．重庆市农业科学院，重庆 401329)
摘 要:为探讨大量元素和植物激素对无患子愈伤组织诱导和芽苗增殖的影响并优化培养基组成，试验采用正交设计研究了不同
浓度的大量元素、BA和 NAA对无患子茎段培养的影响，并对试验数据进行极差分析和方差分析。结果表明 BA在无患子茎段愈
伤组织诱导和芽苗增殖中起主要作用，其次为 MS大量元素，NAA无明显作用。全量 MS和 2． 0 mg·L －1的 BA最适于无患子茎段
上愈伤组织的诱导与再分化以及芽苗的增殖和伸长;MS大量元素含量降低、BA 和 NAA 浓度增加均不利于无患子离体培养物的
生长，这在愈伤组织的再分化上表现尤为显著。无患子茎段培养的最适培养基是 MS + BA 2． 0 mg·L －1 + NAA 0． 01 mg·L －1，
本试验中 MS + BA 2． 0 mg·L －1 + NAA 0． 05 mg·L －1即 2 号培养基为最佳组合。
关键词:无患子;大量元素;激素;愈伤组织;增殖
中图分类号:Q949． 755． 5 文献标识码:A
Study on Formula of Medium for Callus Induction and Sprout
Propagation of Sapindus mukorossi Gaerth． in vitro
ZHOU Qian1，GU Xi-rong1，WAN Yu-xuan1，WU Xue-lian1，LIU Fei1，QIAN Chun2，YAO Yong-hong3*
(1． College of Natural Resource and Environment，Southwest University，Chongqing 400716，China;2． Key Laboratory of Horticulture Sci-
ence for Southern Mountainous Regions，Ministry of Education，Chongqing 400716，China;3． Chongqing Academy of Agricultural Sciences，
Chongqing 401329，China)
Abstract:To explore the effect of macroelements and plant hormones on the callus inducement and shoot growth in tissue culture of Sapindus
mukorossi Gaerth．，and get the optimal medium to culture the plant in vitro．，9 different media were made with three factors，i． e． macroele-
ments of MS，BA and NAA with three levels according to L9(34)orthogonal array to culture stem segments of S． mukorossi Gaerth． Data on
growth got after 30 days were analyzed by range analysis and avriance analysis． The results showed that BA was the main factor that affected
the callus inducement and shoot growth，and then was macroelement of MS，and NAA had no significant effect． Full MS and low concentra-
tion of BA (2． 0 mg·L －1)were both the best for inducing the redifferentiation of callus and spouting of bud seedling． Results also showed
that there was a mutual restriction and mutual promoting relationship between the callus induction and sprout propagation． The optimized
composition was medium No． 2 in this study，and the theoretical optimized one was MS + BA 2． 0 mg·L －1 + NAA 0． 01 mg·L －1 ． Key
words:Sapindus mukorossi Gaerth．;Macroelement;Plant hormone;Callus;Propagation
无患子(Sapindus mukorossi Gaerth．) ，系无患子
科无患子属落叶乔木，又名木患子、油患子、洗手果、
肥皂树等。原产我国长江流域以南及中南半岛各
地，现主要分布于淮河流域以南以及广东、福建、台
湾、广西、云南、重庆等地。假种皮中富含无患子皂
甙，自古以来是中华民族传统的天然洗护珍果。近
年来发现其果皮提取物具有抗皮真菌、念珠菌病和
防止头屑产生的作用［1］，在肠胃溃疡、动脉硬化、高
血压、癌症、艾滋病等疾病的防治及避孕药的开发方
面具有很大潜力［2］。
无患子种皮骨质，坚硬，属硬实种子，育苗技术
并不完善的情况下发芽率为 20． 8 % ～ 65． 8 %，出
苗期长，时间达到 3 个月［3］，严重限制了无患子的自
然更新和产业化应用。为尽可能缩短育苗周期，杨
2831
西 南 农 业 学 报
Southwest China Journal of Agricultural Sciences
2012 年 25 卷 4 期
Vol. 25 No. 4
众家［4］、陈小勤等［5］对无患子的扦插繁殖技术、芽
苗切根移栽技术等进行了探索，获得一定成功，但仍
未能实现苗木的大规模生产。鉴于组织培养能保持
母株优良特性不变且繁殖速度快、繁殖系数高，可实
现苗木工厂化生产的特点，张凤龙［6］，陈光蓉等［7］
探索了无患子的组织培养技术，认为剥除鳞片的越
冬芽和两年生实生苗的当年生水培嫩茎段是无患子
快速繁殖最理想的外植体，获得各种外植体培养的
适宜激素配比。研究［8 ～ 10］认为，培养基中植物激素
和营养元素都是组织培养的决定性因素，其组成和
含量影响到外植体的形态发生，组织和器官的建成，
以及代谢产物的积累。笔者在分析无患子种子品质
的基础上［11］，选用优良种源的当年生枝条茎段为外
植体，采用正交试验设计研究了无患子组培过程中
愈伤组织诱导和芽苗增殖的培养基配方，并优化培
养基组成。
1 材料与方法
1． 1 外植体选取与处理
以无患子皂甙含量高的重庆市奉节县无患子种
子播种成苗，于晴天中午选取长势旺盛、无病虫害的
半木质化当年生枝。剪取除顶芽外的第 3 ～ 4 轮茎
段，去掉叶片，洗涤剂浸洗后用清水冲洗干净。转入
接种室内超净工作台上，剪成约 1 cm长的带腋芽茎
段，75 %酒精浸洗 30 s后用无菌水冲洗 3 ～ 5 次，再
用 0． 1 %HgCl2 浸泡 4 ～ 5 min，无菌水冲洗 5 ～ 6 次，
置于垫有灭菌纱布的培养皿上沥干备用。
1． 2 培养基的配制
以 MS 培养基中的大量元素、BA 和 NAA 为试
验因素，每个因素各取 3 个水平，选用 L9(3
4)正交
表的 1、2、4 列，制成 9 种培养基(表 1)。
培养基中微量元素、有机成分、铁盐均采用 MS
培养基中的组成和含量，蔗糖 30 g·L －1，琼脂 6 g·
L －1，用盐酸和氢氧化钠稀溶液调节培养基的 pH 值
为 5． 8。配制好后的培养基用试管分装，每支试管
分装 10 mL，封口膜封口后用 121 ℃高温高压蒸汽
灭菌 15 min。在接种室内超净工作台上将已灭菌的外
植体接种于冷却后的培养基上。每个处理重复 10次。
1． 3 培养条件
无患子茎段接种后先暗培养 1 周，后转为光周
期培养:光强 2000 lx，光照 14 h。培养温度为(25 ±
1)℃。培养过程中观察和记录试管中培养物生长
情况。
1． 4 数据处理与分析
培养 30 d 后，培养基中的茎段均有不同程度的
器官发生现象，观测茎段的愈伤组织和腋芽萌发情
表 1 培养基配比正交表
Table 1 Medium formulation orthogonal table
培养基编号
No． of experiment
大量元素
Macroelement
BA
(mg·L －1)
NAA
(mg·L －1)
1 1(MS) 2(4) 3(0． 10)
2 1(MS) 1(2) 2(0． 05)
3 1(MS) 3(8) 1(0． 01)
4 2(1 /2MS) 2(4) 1(0． 01)
5 2(1 /2MS) 1(2) 3(0． 10)
6 2(1 /2MS) 3(8) 2(0． 05)
7 3(2 /3MS) 2(4) 2(0． 05)
8 3(2 /3MS) 1(2) 1(0． 01)
9 3(2 /3MS) 3(8) 3(0． 10)
况，以愈伤组织的大小、愈伤组织上的芽点数、腋芽
基部萌出的不定芽数和萌出的芽苗高度作为试验指
标，运用 SPSS 18． 0 对数据进行统计分析。
2 结果与分析
2． 1 培养物的生长情况
光周期培养初期，无患子茎段切口处与培养基
接触部分肿大膨胀，产生致密程度不同的愈伤组织
并不断扩大，之后出现绿色颗粒状芽点。茎段培养
期间，叶痕处有数量不等的芽苗萌出(图 1)。
极差分析(表 2)和方差分析(表 3)的结果显
示，BA对无患子愈伤组织诱导和芽苗增殖的效果有
极显著影响(P ＜ 0． 01) ，表明 BA 是试验中无患子
茎段培养最重要的影响因素;除对诱导出的愈伤组
织块大小影响力略小于 NAA 外，MS 大量元素对其
它 3 个生长指标的影响程度均高于 NAA，且对芽苗
高度和芽苗增殖数这两个生长指标有显著影响(P
＜ 0． 05) ;而 NAA对无患子的愈伤组织诱导和芽苗
增殖无明显作用。
从表 2 中可以看出，MS、BA、NAA 这 3 个因素
对培养物 4 个生长指标的影响均以 1 水平的效果最
优，即MS + BA 2． 0 mg·L －1 + NAA 0． 01 mg·L －1
这一组合最适于无患子茎段培养中愈伤组织诱导和
芽苗增殖，但本试验中无此组合。
多重比较结果显示(表 4) ，培养基组成和含量
的差异对无患子愈伤组织和芽苗的生长有显著影
响。在 9 种培养基中，2 号和 8 号上诱导的愈伤组
织大小及其上萌生的芽点数均最优，且 2 号茎段上
萌生的芽苗数和高度也为最优，而 9 号上愈伤组织
的诱导及芽苗的生长均为最差。综合极差分析与多
重比较分析结果，现有的设计以 2 号为无患子愈伤
组织诱导和芽苗生长的最佳培养基。
38314 期 周 倩等:无患子组培过程中愈伤组织诱导和芽苗增殖的培养基配方研究
图 1 培养物生长状况
Fig． 1 Growth status of cultures
表 2 大量元素和植物激素对无患子愈伤组织和芽苗生长的极差分析
Table 2 Range analysis results of the effect of macroelements and plant hormones on the callus inducement and shoot growth
项目
Projects
因素
Factors
K1 K2 K3
R
Range
愈伤组织大小(cm2) MS 1． 32 1． 19 1． 24 0． 13
BA 1． 77 1． 41 0． 57 1． 20
NAA 1． 77 1． 41 0． 57 1． 20
愈伤组织上的芽点数(个) MS 1． 73 0． 20 1． 80 1． 60
BA 3． 47 0． 13 0． 13 3． 33
NAA 1． 93 1． 67 0． 13 1． 80
芽苗高(cm) MS 1． 19 0． 73 0． 80 0． 45
BA 1． 43 0． 79 0． 51 0． 92
NAA 1． 12 0． 90 0． 70 0． 42
芽苗增殖数(个) MS 2． 87 1． 47 1． 67 1． 40
BA 2． 53 2． 40 1． 07 1． 47
NAA 2． 00 2． 00 2． 00 0． 00
4831 西 南 农 业 学 报 25 卷
表 3 大量元素和植物激素对无患子愈伤组织和芽苗生长的方差分析
Table 3 Variance analysis results of the effect of macroelements and plant hormones on the callus inducement and shoot growth
项目
Projects
因素
Factors
F值
F-value Sig．
愈伤组织大小(cm2) MS 0． 213 0． 809
BA 18． 307 0． 000
NAA 0． 888 0． 420
愈伤组织上的芽点数(个) MS 1． 423 0． 254
BA 5． 165 0． 010
NAA 0． 372 0． 692
芽苗高(cm) MS 4． 448 0． 018
BA 13． 240 0． 000
NAA 0． 004 0． 996
芽苗增殖数(个) MS 5． 031 0． 012
BA 5． 803 0． 006
NAA 0． 031 0． 969
表 4 培养基对无患子愈伤组织和芽苗生长的作用
Table 4 The effect of medium on the callus inducement and shoot growth
培养基编号
No． of experiment
愈伤组织大小(cm2)
Size of callus
愈伤组织上的芽点数(个)
Number of bud on callus
芽苗高(cm)
Height of bud seedings
芽苗增殖数(个)
Number of
seedling proliferation
1 1． 50a 0． 20b 1． 00bcd 3． 40a
2 1． 83a 4． 80a 1． 74a 3． 40a
3 0． 62bc 0． 20b 0． 82bcde 1． 80b
4 1． 16ab 0． 20b 0． 74cde 1． 80b
5 1． 68a 0． 20b 1． 12bc 2． 00b
6 0． 72bc 0． 20b 0． 34e 0． 60c
7 1． 56a 0． 00c 0． 62cde 2． 00b
8 1． 80a 5． 40a 1． 42ab 2． 20b
9 0． 36c 0． 00c 0． 36de 0． 80c
注:表中同列内有不同字母的数据表示差异显著(P ＜ 0． 05) ，表中数据为 10 次重复的平均值，下同。
Note:Data in each column followed by different letters are significantly different at P ＜ 0． 05．，and also are the mean values of 10 times repeated．
The same as below．
2． 2 大量元素对无患子愈伤组织和芽苗生长的
作用
表 5 可见，MS培养基中大量元素对愈伤组织上
产生的芽点数、茎段上萌生的芽苗数和芽苗高度均
有显著作用，且以全量 MS的效果最佳。而 MS培养
基中大量元素含量减少明显不利于无患子茎段培养
中愈伤组织的诱导、芽苗的增殖和伸长，当大量元素
含量减少为全量的 1 /2 时，愈伤组织上产生的芽点
数、茎段上萌生的芽苗数以及芽苗高度分别比全量
MS减少了 88 %、42 %和 39 %。
表 5 大量元素对无患子愈伤组织和芽苗生长的作用
Table 5 The effect of macroelements on the callus inducement and shoot growth
MS大量元素
Macroelement
愈伤组织大小(cm2)
Size of callus
愈伤组织上的芽点数(个)
Number of bud on callus
芽苗高(cm)
Height of bud seedings
芽苗增殖数(个)
Number of
seedling proliferation
MS 1． 32a 1． 73a 1． 19a 2． 87a
2 /3 MS 1． 24a 1 ． 80a 0． 80b 1． 47b
1 /2 MS 1． 19a 0． 20b 0． 73b 1． 67b
58314 期 周 倩等:无患子组培过程中愈伤组织诱导和芽苗增殖的培养基配方研究
表 6 BA对无患子愈伤组织和芽苗生长的作用
Table 6 The effect of BA on the callus inducement and shoot growth
BA(mg·L －1) 愈伤组织大小(cm
2)
Size of callus
愈伤组织上的芽点数(个)
Number of bud on callus
芽苗高(cm)
Height of bud seedings
芽苗增殖数(个)
Number of
seedling proliferation
2． 0 1． 77a 3． 47a 1． 43a 2． 53a
4． 0 1． 41b 0． 13b 0． 79b 2． 40a
8． 0 0． 57c 0． 13b 0． 51b 1． 07b
表 7 NAA对无患子愈伤组织和芽苗生长的作用
Table 7 The effect of NAA on the callus inducement and shoot growth
NAA(mg·L －1) 愈伤组织大小(cm
2)
Size of callus
愈伤组织上的芽点数(个)
Number of bud on callus
芽苗高(cm)
Height of bud seedings
芽苗增殖数(个)
Number of
seedling proliferation
0． 01 1． 37a 1． 93a 1． 12a 2． 00a
0． 05 1． 37a 1． 67a 0． 90ab 2． 00a
0． 10 1． 01b 0． 13b 0． 70b 2． 00a
2． 3 BA对无患子愈伤组织和芽苗生长的作用
BA对无患子愈伤组织和芽苗生长有显著影响，
以最低含量即 2． 0 mg·L －1的促进作用最大(表
6)。在设定的浓度范围内，高浓度 BA 不利于无患
子愈伤组织的诱导以及芽苗的增殖和伸长，尤以对
愈伤组织再分化的抑制作用最明显。与最低浓度
(2． 0 mg·L －1)相比，最高浓度(8． 0 mg·L －1)的
BA令愈伤组织的大小、愈伤组织上产生的芽点数、
茎段上萌生的芽苗数和芽苗高度分别降低了 68 %、
96 %、58 %和 64 %。
2． 4 NAA对无患子愈伤组织和芽苗生长的作用
培养基中 NAA 浓度增加对无患子愈伤组织和
芽苗萌生有一定程度的抑制作用(表 7)。NAA 浓
度在最低水平(0． 01 mg·L －1)时，各个生长指标的
值最大;而浓度增加 5 倍时有轻微影响但未达到显
著程度;当 NAA浓度增加至 10 倍时，无患子培养物
的生长受到明显抑制，其中以愈伤组织上产生的芽
点数受到的抑制最为明显，较 0． 01 mg·L －1时降低
了 93 %。
2． 5 愈伤组织和芽苗生长指标间的相关分析
对无患子茎段上诱导出的愈伤组织大小和芽苗
生长指标间的相关分析表明(表 8) ，愈伤组织的大
小与愈伤组织上产生的芽点数、茎段上产生的芽苗
数量及高度间都呈显著或极显著正相关，芽苗数量
与芽苗高之间、以及芽苗高与愈伤组织上的芽点数
间也均呈显著或极显著正相关，说明在选用的无患
子茎段培养基中，愈伤组织的产生与芽苗的萌蘖之
间有相互促进作用。
3 结论与讨论
近年来，无患子因其较高的药用价值而越来越
受到医药界的高度重视，国内外已有许多公司和研
究所从事无患子的栽培及产品开发研究，台湾、四川
攀枝花、贵州息烽、河南桐柏等地已经开始规模化种
植。本试验运用正交试验设计与统计分析，得出 MS
+ BA 2． 0 mg·L －1 + NAA 0． 01 mg·L －1为无患子
茎段愈伤组织诱导和芽苗增殖的最适培养基，这一
结果可初步作为无患子组织培养技术更新的参考依
据，从而加快无患子苗木的工厂化生产进程。
培养基中矿质成分的多寡直接影响到植物的正
常生长和发育，对药用植物(如丹参)中有效成分的
积累具有重要作用［10］。MS是木本植物组织培养的
常用基础培养基，无机盐浓度相对偏高，对部分植物
生长有抑制作用［12］。MS基本培养基中的大量元素
表 8 愈伤组织和芽苗生长间的相关分析
Table 8 Correlative analysis on the callus inducement and shoot growth
项目
Projects
愈伤组织大小(cm2)
Size of callus
愈伤组织上的芽点数(个)
Number of bud on callus
芽苗高(cm)
Height of bud seedings
愈伤组织上的芽点数(个) 0． 337*
芽苗高(cm) 0． 548＊＊ 0． 534＊＊
芽苗增殖数(个) 0． 519＊＊ 0． 283 0． 490*
注:* 表示显著相关(P = 0． 05) ，＊＊表示极显著相关(P = 0． 01)。
Note:* and ＊＊ indicate significant levels at P = 0． 05 and P = 0． 01，respectively．
6831 西 南 农 业 学 报 25 卷
含量适于无患子茎段培养中愈伤组织的再分化、茎
段上芽苗的萌发与伸长，减少其含量不利于无患子
茎段的离体培养，这与同科的龙眼茎段培养中诱导
不定芽的结果相一致［13］。
自 1957 年 Skoog和Miller提出植物器官分化的
激素控制原理以来，植物激素成为组织培养研究的
核心部分。在无患子组织培养试验中，BA是不定芽
增殖、芽苗伸长以及愈伤组织生长和再分化的主要
因素，最适用量是 2． 0 mg·L －1，浓度增加不利于培
养物的生长。这与陈光蓉等［7］得出的诱导无患子
愈伤组织的最适 BA在 1． 5 ～ 2． 5 mg·L －1一致，也
与张丕芳等［14 ～ 16］得到的细胞分裂素超过一定值时
外植体上芽繁殖系数和芽苗高度会受到显著抑制的
结果一致。在 0． 5 ～ 2． 0 mg·L －1范围内，香樟［8］和
天竺桂［17］茎段上隐芽的萌动与伸长都有赖于 BA
浓度的增加，但对愈伤组织的生长而言，前者只需要
低浓度 BA，而后者却需要高浓度 BA。由此可看出，
一定范围内的 BA有利于不定芽的增殖和芽苗的伸
长，但对愈伤组织的诱导作用却因植物种而异。
NAA 对无患子茎段培养无显著影响，这与盛玮
等［18］诱导夏枯草愈伤组织的结果一致，但有别于陈
光蓉等［7］在诱导无患子愈伤组织试验中得到的结
论，这可能源于外植体的差异。
本试验中，BA 是无患子茎段愈伤组织诱导和
芽苗增殖中的主要作用因素，其次为 MS 大量元素，
NAA无明显作用。全量 MS 和 2． 0 mg·L －1的 BA
最适于愈伤组织的诱导与再分化以及芽苗的增殖和
伸长;MS 大量元素含量降低、BA 和 NAA 浓度增加
均不利于无患子离体培养物的生长，这在愈伤组织
的再分化上表现尤为显著。本试验中 2 号培养基即
MS + BA 2． 0 mg·L －1 + NAA 0． 05 mg·． L － 1为最
佳组合。
本试验属于无患子初代培养阶段，尚未进入继
代培养及生根炼苗阶段，如何实现无患子的工厂化
生产，以及如何优选其它组合配比以使无患子更好
的进行继代培养和生根培养，仍待后续大量试验。
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(责任编辑 李正华 姚永宏)
78314 期 周 倩等:无患子组培过程中愈伤组织诱导和芽苗增殖的培养基配方研究