全 文 ：培养基组成对满天星试管苗增殖的影响
张春华 , 　朴炫春＊ , 　廉美兰 , 　赵长新 , 　金花
(延边大学农学院 园艺系 , 吉林 龙井 133400)
摘要:为确立满天星组培快速繁殖和抑制玻璃化苗发生的体系 ,研究了培养基中氨态氮和硝
态氮的比率 、总氮含量及 MS 浓度对满天星增殖生长的影响和培养基中糖的种类及蔗糖浓度
对满天星增殖和玻璃化苗发生的影响 ,结果表明:NH4+/NO3-为 20/40 mM 的 MS 固有培养
基适合满天星大量增殖 ,且苗的生长状态良好.培养基中氮含量提高至 90 mM 或将 MS浓度
提高 2倍时 ,能得到大量且健壮的满天星增殖苗.浓度为 30 g/L 的蔗糖对满天星的增殖生长
有促进作用 ,同时抑制玻璃苗的发生.
关键词:满天星;丛生苗;氮;糖;玻璃化
中图分类号:S035.3　　　文献标识码:A　　　文章编号:1004-7999(2005)01-0035-05
0　前言
满天星是当今世界最流行的鲜切花之一 ,生产用种苗采用栽培母本植株 、采摘侧芽扦插
和组织培养方法进行繁殖.母本扦插在光照 、水分管理等方面难度较大 ,扦插成活率及成苗
率不高 ,而组织培养方法可加快繁殖速度 、提高生根率及苗驯化成活率[ 1] .尽管满天星组培
快繁相对于其它花卉比较容易成功 ,但试管苗存在节间过长 、幼苗纤细 、繁殖系数较低 、玻璃
化苗多等问题[ 2] .从目前的研究来看 ,大部分着重于植物生长调节剂方面 ,而忽视了培养基
组成方面的研究.本试验通过研究培养基中氨态氮和硝态氮的比率 、总氮量 、MS 浓度和糖
种类以及蔗糖浓度对满天星增殖的影响 ,为快速 、大量繁殖健壮的满天星试管苗提供适宜培
养基配方 ,使其应用于规模化生产.
1　材料与方法
1.1　材料
将通过茎尖培养得到的满天星(Gypsophila paniculata L.)试管苗接种于 0.5 mg/ L BA
+0.1 mg/L NAA+30 g/L蔗糖+8 g/ L琼脂的培养基中培养 ,每隔 4 周继代 1次.将所形
成的丛生苗分切成约 1 cm的单体植株(带 2 ～ 3叶).
1.2　培养基中氮和 MS浓度试验
用 NH4Cl 和 KNO3将 MS 培养基中的 NH 4+/NO3-分别配制为 0/ 60 , 10/50 , 20/40(对
照), 30/30 , 40/20 , 50/10 , 60/0 mM 等 7 个处理;在 NH4+/NO3-固定为 20 , 40 mM 的前提
第 27卷　第 1期
2005年 3月 　 　　　　　 延　边　大　学　农　学　学　报Journal of Agricultural Science Yanbian University 　　　　　Vol.27 No.1　Mar.2005
收稿日期:2004-12-15
作者简介:张春华(1979-), 女 ,吉林人 , 延边大学农学院园艺系 ,在读硕士.朴炫春为通讯作者 , Tel:0433-3261756 ,
E-mail:nyypxc@ybu.edu.cn
下 ,设置总氮量为 30 , 60(对照), 90 , 120 mM ;MS 浓度试验设置 0.5 , 1.0 , 2.0 MS 等 3 个处
理.上述培养基中均加入 0.5 mg/L BA+0.1 mg/L NAA+30 g/L 蔗糖+8 g/ L琼脂 , pH 值
调节为 5.8.
1.3　培养基中糖的种类和蔗糖浓度试验
在MS 培养基中分别加入 30 g/L 的果糖 、葡萄糖 、蔗糖;蔗糖浓度试验设置为 10 , 20 ,
30 , 50 , 70 g/ L 5种.培养基其它成份为:0.5 mg/L BA+0.1 mg/L NAA+8 g/ L琼脂 , pH 值
调节为 5.8.
1.4　培养方法及条件
用 250 mL 三角瓶灌注培养基 100 mL ,每瓶接入 5个外植体 ,瓶口用锡箔纸封盖 ,各处
理重复 5次.在温度为 25 ℃,光强 32 μmol·m-2·s-1 ,每天光照 16 h条件下培养 28 d.
1.5　数据分析
统计利用 SAS(StatisticalAnalysis System ,Cary ,NC , USA)程序 ,采用邓肯氏新复极差法
进行比较 ,显著水平 P≤0.05.
2　结果与分析
2.1　MS 培养基中氨态氮与硝态氮的比率 、总氮量和MS 浓度对满天星丛生苗增殖的影响
MS 培养基中 NH+4 /NO-3 配制成 7种不同比率后 ,将 6个满天星外植体分别接入各培
养瓶中.培养 2周左右时 ,在氨态氮含量高的处理条件下 ,小植物体生长快 ,叶片大 ,但呈淡
黄色.而硝态氮含量高的处理条件下 ,叶片较小 ,呈深绿色 ,此时从外观上并未发现丛生苗数
量上的差异.但培养 4 周时 ,各处理间出现显著差异.由表 1 可知 ,在 NH+4 /NO-3 为 20/40
mM 处理中 ,增殖的苗数为 13.4 ,显著多于其它处理.株高除了在 NH+4 和 NO-3 单用处理仅
为 1.2 cm 和 2.5 cm外 ,其它处理均达到 3 cm 以上 ,且无徒长现象.随着培养基中 NO-3 增
加至 30 mM 和 40 mM 时 ,鲜物重和干物重分别达到最高值 ,NO-3 浓度继续增加时则有下
降趋势.本试验结果与 Park等[ 3]硝态氮利于器官的分化 ,而氨态氮利于细胞的生长 ,且在硝
态氮和氨态氮并存时植物对氮的吸收更易的观点相一致 ,故 MS 培养基中 NH+4 /NO-3 为
20/40 mM时适合满天星的增殖生长.
表 1　MS培养基中 NH+4 /NO-3 对满天星试管苗增殖和生长的影响
Table 1　The effect of NH+4 /NO-3 in MS medium on the proliferation and growth of Gypsophi la
paniculata L.in vitro
NH4
+/NO3-
(mM)
丛生苗数
No.adventi tious shoots
苗高(cm)
Shoot leng th
苗鲜物重(mg)
Fresh w eight of shoo t
苗干物重(mg)
Dry w eight of shoot
60/0 　　3.8 d 　　1.24 d 362.3 d 33.9 d
50/10 7.4 c 3.62 ab 1 327.4 c 107.0 c
40/20 8.8 bc 3.64 ab 1 314.4 c 115.6 c
30/30 8.2 bc 3.69 ab 1 933.9 a 150.5 a
20/40 13.4 a 3.84 a 1 590.5 b 148.5 a
10/ 50 9.6 b 3.34 b 1 382.3 c 133.4 b
0/60 4.0 d 2.47 c 305.0 d 44.2 d
36 延　边　大　学　农　学　学　报 第 27卷　
　　MS 培养基中总氮量对满天星增殖的影响列于表 2.当 MS 培养基中氮含量为 90 mM
和 120 mM 时 ,丛生苗数达到 13.6和 16.0 ,显著多于 30和 60 mM 处理 ,而株高则随着氮浓
度的增加而减少.鲜物重和干物重在 90 mM 最佳 ,其次是 120 mM ,在 30和 60 mM 处理条
件下生长不良.植物体对氮的需求依种类 、材料 、培养环境等而不同.Zarrabeitia 等[ 4] 在对马
铃薯进行组织培养时 ,在降低培养基中总氮含量的条件下叶面积增大 ,叶绿素含量提高 ,株
高也明显增加;Lian等[ 5]也认为减少 MS培养基中氮浓度可促进百合鳞茎的分化 ,但对已分
化的鳞茎生长有抑制作用.本试验在高氮条件下苗数增加的结果表明 , MS 培养基中的氮含
量并不适合所有植物 ,因此对不同植物和不同品种进行组织培养时 ,确定培养基中适宜的氮
浓度显得非常重要.
表 2　MS培养基中氮含量对满天星试管苗增殖和生长的影响
Table 2　The effect of nitrogen concentration in MS medium on the proliferation and growth of
Gypsophi la paniculata L.in vitro
氮含量(mM)
Nitrogen concentration
丛生苗数
No.adventi tious shoots
苗高(cm)
Shoot leng th
苗鲜物重(mg)
Fresh weight of shoot
苗干物重(mg)
Dry weight of shoot
30 　　　5.3 b 　　　2.43 a 　700.0 c 63.3 b
60 　　　6.8 b 　　　2.12 b 　931.3 bc 78.2 b
90 　　　16.0 a 　　　2.09 b 1 622.5 a 111.1 a
120 13.6 a 1.87 c 1 044.5 b 77.6 b
MS浓度对满天星增殖的影响如表 3.在 2 MS培养基中的丛生苗数 、鲜物重和干物重明
显优于其他处理 ,而各处理间在株高上无显著差异.培养基中的无机盐浓度影响植物器官的分
化[ 6] ,草莓在 1/2 MS培养基上生长良好[ 7] ,马铃薯器官分化过程中MS浓度也显得过高[ 8] ,但
Lilium auratum Lindl.百合鳞茎的膨大却在 2 MS浓度时为佳[ 9] .本试验在 MS浓度增加至 2
倍时 ,植物体增殖数多且生长良好.综上所述 ,满天星增殖培养的周期较短 、生长速度快 ,需较
多的无机盐、蛋白质及维生素 ,在生产上应改善使用 MS培养基 ,以期达到最佳效果.
表 3　MS浓度对满天星试管苗增殖和生长的影响
Table 3　The effect of different MS concentration on the prol iferation and growth of Gypsophi la
paniculata L.in vitro
MS浓度
MS concentration
丛生苗数
No.adventitious shoots
苗高(cm)
Shoot leng th
苗鲜物重(mg)
Fresh weight of shoot
苗干物重(mg)
Dry weight of shoot
0.5 M S 4.8 b 1.75 a 401.3 b 46.6 c
1.0 M S 6.0 b 1.83 a 699.5 b 69.6 b
2.0 M S 20.8 a 1.87 a 1 280.3 a 95.5 a
2.2　糖种类和蔗糖浓度对满天星增殖和玻璃化苗发生的影响
糖种类对满天星试管苗增殖的影响如表 4.果糖 、葡萄糖和蔗糖处理对满天星丛生苗数
的增加无显著差异 ,但株高和鲜物重 、干物重处理间则有明显区别 ,蔗糖处理的株高显著高
于其他 2种糖处理 ,鲜物重和干物重在葡萄糖和蔗糖处理条件下显著优于果糖处理.果糖处
理下玻璃化苗的发生率达到 27.3%,明显高于其他处理.
蔗糖浓度处理的试验结果表明(表 5),蔗糖浓度为 30 , 50 g/ L的处理 ,丛生苗数最多 ,
低于或高于此浓度则有抑制作用.株高随蔗糖浓度的增加呈下降趋势.鲜物重在 30 , 50 g/ L
37　第 1期 张春华 ,等:培养基组成对满天星试管苗增殖的影响
的处理间无显著差异 ,且优于其它处理 ,而干物重在 50 g/L 的处理为最佳.玻璃化苗的发生
率随蔗糖浓度的增加而减少 ,当浓度为 10 g/L 时最高(13.5%),而在 70 g/L 处理没有玻璃
化苗的发生.
培养基中糖作为碳源 ,为植物细胞提供合成新化合物的碳骨架 ,提供给外植体能量 ,而
且也能维持一定的渗透压.组织培养中一般蔗糖是最好的碳源 ,但也有不同的研究结果 ,如
山梨糖最有利于蔷薇科园艺植物的培养[ 10] ,而白砂糖在满天星组培中的效果与蔗糖效果相
近.本试验结果表明 ,葡萄糖和蔗糖均适合于满天星的增殖培养 ,但在果糖培养基中植株生
长不良 ,且试管苗玻璃化程度高 ,故不宜使用.蔗糖浓度为 30 , 50 g/L 时 ,满天星增殖均良
好 ,从经济角度考虑 ,选择 30 g/L的蔗糖较适宜.玻璃化苗的发生与培养材料 、培养基水势 、
环境温度 、碳源供应状况 、无机盐和离子浓度有关 ,虽然其发生规律和机制尚未定论 ,但目前
在控制试管苗玻璃化方面提出了一些具体的措施 ,如增加光照强度 ,提高琼脂浓度至0.8%、
降低培养容器中的相对温度 ,使用透气性的封口膜 ,正确调配培养基中的激素比例等[ 11] .从
本试验结果可知 ,较高浓度的蔗糖对玻璃化苗的发生有抑制作用 ,所以在满天星增殖培养时
蔗糖浓度不能低于 20 g/L.
表 4　培养基中糖种类对满天星试管苗增殖和玻璃苗发生率的影响
Table 4　The effect of different sugar types on the proliferation of Gypsophi la paniculata L.in vitro and
the incidence of vitrified seedlings
糖种类
Sugar type
丛生苗数
No.adventi tious
shoots
玻璃苗发生率(%)
Incidence of vi trified
seedling s
苗高(cm)
Shoot length
苗鲜物重(mg)
Shoot fresh
weight
苗干物重(mg)
Shoot dry
weight
果糖 Fructose 　　　10.0 a 　　27.3 a 　　2.0 c 　　487.6 b 　　45.2 b
葡萄糖 Glucose 10.1 a 6.8 b 2.3 b 581.1 a 50.5 a
蔗糖 Sucrose 9.7 ab 7.6 b 2.6 a 606.5 a 50.2 a
表 5　培养基中蔗糖浓度对满天星试管苗增殖和玻璃苗发生率的影响
Table 5　The effect of sucrose concentrateion on the proliferation of Gypsophi la paniculata L.in vitro and
the incidence of vitrified seedlings
蔗糖浓度(g/L)
Sucrose
concentration
丛生苗数
No.adventitious
shoo ts
玻璃苗发生率(%)
Incidence of
vitrified seedlings
苗高(cm)
Shoo t
length
苗鲜物重(mg)
Fresh w eight
of seedling
苗干物重(mg)
Dry weight
of seedling
10 　　6.8 b 　　13.5 a 　5.1 a 851.2 b 49.1 c
20 8.9 b 4.2 b 4.6 ab 1 192.0 b 66.4 c
30 13.5 a 3.8 b 4.3 b 2 311.8 a 133.6 b
50 11.4 a 2.7 c 2.3 c 1 997.2 a 162.8 a
70 8.9 b 0 d 2.3 c 888.2 b 121.2 b
3　结论
(1)满天星组织培养时 ,培养基中 NH +4 /NO-3 为 20/40 mM 的 MS 培养基适合满天星大量
增殖 ,且苗的生长状态良好.
38 延　边　大　学　农　学　学　报 第 27卷　
(2)满天星试管苗要求较高浓度的矿物质 、氨基酸及维生素 ,当 MS 培养基中氮含量提高至
90 mM 和将 MS浓度提高 2倍时 ,试管苗增殖生长良好.
(3)浓度为 30 g/ L的蔗糖对满天星的增殖生长有促进作用 ,同时抑制玻璃苗的发生 ,可大量
生产健壮的增殖苗 ,为发根培养提供优良的外植体.
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Effect of medium composition on the proliferation
of Gypsophila paniculata L.in vitro
ZHANG Chun-hua , 　PIAO Xuan-chun＊ , 　LIAN Mei-lan , 　ZHAO Chang-xin , 　JIN Hua
(Horticulture Department , Agricultural College of Yanbian University , Longjing Ji lin 133400 , China)
Abstract:The effects of culture factors(e.g.ratio of NH +4 /NO-3 ;nitrogen concentration;MS
strength;sugar types and sucrose)were studied to establish the system of quick propagation of
Gysophila paniculata L.in vitro and the controlling of vitrified seedlings.The results indicated
that the MS medium containing 20/40 mM of NH+4 /NO-3 was fit for the mass proliferation ,
and the grow th state of seedling was good.The 90 mM of nitrogen or tw o folds strength of MS
medium could obtain mass healthy seedlings.30 g/L of sucrose had facilitation to the prolifera-
tion grow th and could inhibit the occurrence of vitrified seedlings.
Key words:Gypsophila paniculata L.;adventitious shoot;nitrogen;sugar;vitrification
39　第 1期 张春华 ,等:培养基组成对满天星试管苗增殖的影响