全 文 ：·生物技术· 北方园艺 2007(11):172～ 174
美洲落葵的组织培养及快速繁殖
张云 峰1 , 严 胜柒1 , 谢 庆华1 , 桑 　林1 , 谢世 清2
(1.云南师范大学生命科学学院 ,昆明 650092;2.东南亚薯类作物研究与培训中心,昆明 650201)
　　摘　要:以美洲落葵试管苗的茎段为材料 ,通过正交实验设计 ,以平均增殖倍数和茎段平均
长度为指标 ,对美洲落葵的组培快繁培养基进行了筛选。结果表明:MS+0.08 mg ·L-1 BA+
0.03 mg ·L-1NAA+0.5mg ·L-1GA3 是最佳培养基 ,在该培养基中 ,5种材料的平均增殖倍数
均在 20倍以上 ,除 U2外 ,茎段平均长度提高均在7 cm以上。在添加 1/2 MS+0.03 mg/ L的生
根培养基中 ,7～ 10 d开始长根 ,15 d后即可长出1.0～ 2.0 cm的须根3 ～ 6条 ,生根率可达 100%。
关键词:美洲落葵;茎段;平均增殖倍数
中图分类号:S 636.9　文献标识码:A　文章编号:1001-0009(2007)11-0172-03
　　美洲落葵(Ulluco ,Ullucus tuberosus),作为安地斯地
区的四大大块茎作物之一 ,在植物学分类上属落葵科
(Bassellaceae),块根落葵(Ullucus)属[ 1] ,国内也有人将其
第一作者简介:张云峰(1964-),男 ,副教授,主要从事植物遗传及
植物资源研究。E-mail:xqinghua@vip.sina.com。
通讯作者:谢庆华(1958-),女 ,高级农艺师,主要从事资源评价及
植物资源开发。
基金项目:云南省农业厅国际合作资助项目(YNPG-CIP)。
收稿日期:2007-06-26
称为乌卢库薯[ 2] 。该属在南美地区具有丰富的遗传多
样性 ,目前发现 70多个克隆或生态株系 ,块根的色泽具
有白 、黄 、绿 、红紫色[ 3 , 4] 。由于其在安第斯地区的食物
组成中占有重要的地位 ,尽管没有充足的科学依据 ,当
地妇女认为食用美洲落葵有助减轻怀孕和分娩中的痛
苦[ 5] 。现代的研究表明 ,美洲落葵的含水量一般高于
75%、蛋白质含量为 1%,碳水化合物含量为 10%～
14%,氨基酸组分中除缺少色氨酸和颉氨酸外 ,其余的
含量均较为平衡;同时由于其叶片含有丰富的钙和类胡
萝卜素 ,因此是典型的菜食两用型作物[ 6] 。在原产地 ,
[ 11] 顾玉成 ,吴金平.利用离体培养技术筛选抗病突变体的研究进展[ J] .
湖北农业科学 ,2004(2):56-58.
[ 12] 张秀省,张荣涛 ,曹岚,等.EMS诱变的长春花细胞系突变研究[ J] .
中草药 , 2004 ,35(11):1293-1296.
Effect by EMS Treating Asparagus of f icinalis Callus in Vitro
JIAN Wen-lei , LU Gang
(Institute of Vegetable Science, Zhejiang University , Hangzhou 310029 , China)
Abstract:The effect of Ethyl methyl sulfonate(EMS)treating on the proliferation and regeneration of in vitro callus f rom
Asparagus of f icinalis seedling was studied using three varieties , `UC800 , `Guanjun , `Shuofeng .The proliferation
rate and grow th rate of the callus was found to be significant ly different among different genotypes , and the proliferation
rate of the variety `Shuofeng were highest.The callus w as obviously inhibited on the medium containing 0.5%EMS ,
and more significantly on the higher concentration of 0.7%EMS.The effect was depended on the genotypes , and the
callus from `Guangjun was most susceptible to EMS treatment among three test varieties.The regeneration rate of the
in vitro callus was significant ly affected by the combinations of different plant grow th regulators in the media and the
highest rate with 61.8%was found in percent of bulblet when cultured in the MS media containing with 1mg ·L-1 KT.
When compared with different genotypes , the Guanjun was most easy for induction the stem.The combination of in vitro
callus culture and EMS treatment will provide a potential tools for screening the mutant with biotic and abiotic resistance
in asparagus breeding prog ram.
Keywords:Asparagus of f icinalis;callus;EMS;Mutant induction
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北方园艺 2007(11):172 ～ 174 ·生物技术 ·
美洲落葵适应的生态条件为:海拔2 400 ～ 2 500 m ,年降
水500 ～ 600 mm ,年活动积温 20℃以下的高海拔地区。
云南作为高海拔地区 ,在理论上应该是该作物的理想种
植地。为此云南省与国际马铃薯中心合作 ,从中心引进
5份美洲落葵资源材料 ,在云南进行引种 、栽培示范 ,以
扩大云南的蔬菜种类。
1　材料与方法
以国际马铃薯中心所提供的 U3 、U4 、U2 、U1 、U7
使用试管苗为试验材料 ,以 MS 为培养基 ,添加 BA 、
NAA 、GA3 ,设不同浓度水平 ,按正交设计 L9(34)配制培
养基 ,同时培养基添加泛酸钙 2.0 mg/ L、3%蔗糖及
0.7%琼脂粉 ,培养基的 pH 均为 5.8 ,每个处理共计 60
个茎段 ,分6瓶培养。培养温度为 25℃左右 ,光照时间
16 h/d ,光照度 3 000 lx。通过植物组织培养 ,为美洲落
葵大面积提供种苗 、种质资源离体保存 、品种定向改良
等研究提供试验依据。
2　结果分析与讨论
2.1　无性繁殖系的建立
将试管苗茎段切为长度为 3 cm左右且带腋芽小
段 ,接种于诱导培养基中 ,3 d后茎段上的腋芽开始萌
动 ,培养 15 d后 ,腋芽萌发到长度为 2 ～ 3 cm时 ,将腋芽
萌动形成的茎条切下转入新的诱导培养基中 ,茎条会不
断生长 ,同时在茎段与培养基接触的部位会形成丛生芽
(图 1)。将长度大于5 ～ 6 cm的茎段切割为带有腋芽的
小段 ,每段上至少有 2个腋芽 ,重新接种到增殖培养基
上 ,经过 15 d后又可进行切割 、繁殖;形成的丛芽分割
后 ,再接种于增殖培养基上 ,经过 20 ～ 25 d又可形成大
量的丛芽。如此操作可得到大量的茎段和丛芽。此步
的繁殖系数为 20 ～ 25倍。
2.2　激素及不同外材对繁殖率的影响
利用正交设计进行培养基设计 ,将 BA 的浓度设
0.01、0.05 、0.08 mg ·L-1 , NAA 浓度设为 0.03 、0.05 、
0.1mg ·L-1 ,GA3浓度 0、0.5、1.0 mg·L-1 ,以 U3为材
料(每瓶接种 10个茎段),培养 15 d后的茎段平均长度
及平均增殖倍数见表1。从表1中可以看出 ,BA浓度为
0.01、0.05 、0.08 mg ·L-1时 ,茎段平均长度分别为 3.57 、
4.30、5.37 cm ,平均增殖倍数分别为 10.57 、13.03 、16.93 ,
表明随着 BA浓度的升高 ,茎段长度及增殖倍数都在增
加。而 NAA浓度的增加 ,尽管对于增殖倍数没有明显
的影响 ,但对茎段平均长度还是有一定的影响 ,NAA从
0.03、0.05增至 0.1mg ·L-1时 ,茎段平均长度从 4.83 、
3.57变为4.83。GA3对平均增殖倍数及茎段平均长度的
影响 ,表现与NAA的类似 ,随着浓度的增加 ,增殖倍数
及茎段平均长度不一定增加。
　　从表 1中还可看出 ,在各种组合的培养基中 ,以平
均增殖倍数及茎段平均长度为指标 ,以培养基 6的效果
最好 ,茎段平均长度达到 7.5 cm ,平均增殖倍数达到 25.
6倍。其次是培养基5 ,茎段平均长度达到5.3 cm ,平均
增殖倍数达到21.4倍。培养基1的效果最差 ,茎段平均
长度仅为 3.6 cm ,平均增殖倍数仅为5.8倍。经过 F检
验 ,BA 、NAA 、GA3 3因素对平均增殖倍数 、茎段平均长
度的 F 值分别为 0.538 、1.173;0.002 、0.674;16.216、
2.147 ,因此除 NAA 对平均增殖倍数的影响不显著外 ,
其余的均存在显著差异。LDS多重比较结果 ,BA 、NAA
添加不同剂量对平均增殖倍数和茎段平均长度均存在
差异显著;GA3 添加0.5mg/ L与添加1.0mg/L 、不加间
差异显著。
表 1　不同浓度 BA 、NAA 、GA3 处理组合对增殖的影响
处理 BA/ mg·L-1
NAA
/ mg·L-1
GA3
/ mg·L-1
平均增殖
倍数
茎段平均
长度 / cm
1 0.01 0.03 0 5.8 3.6
2 0.05 0.05 0 9.3 4.2
3 0.08 0.1 0 13.5 5.7
4 0.01 0.05 0.5 19.7 3.6
5 0.05 0.1 0.5 21.4 5.3
6 0.08 0.03 0.5 25.6 7.5
7 0.01 0.1 1.0 6.2 3.5
8 0.05 0.03 1.0 8.4 3.4
9 0.08 0.05 1.0 11.7 2.9
K1 39.8 28.7
K2 40.7 66.7
K3 41.1 26.3
K1 10.57 13.27 9.57
K2 13.03 13.57 22.23
K3 16.93 13.70 8.77
G1 3.57 4.83 4.50
G2 4.30 3.57 5.47
G3 5.37 4.83 3.27
　　以 6号为培养基 ,以 U3 、U4、U2 、U1、U7的茎段为
材料 ,试验重复 3次 ,每瓶接种 10个茎段 ,培养 15 d后
的茎段平均长度及平均增殖倍数见表2。从表 2中可以
看出 ,培养基 6基本适合于所有的株系 ,平均增殖倍数
均在 20倍以上 ,尽管对 U2的茎段平均长度的提高较
小 ,但对其他株系的提高均在 7.0 cm 以上 ,与 U3的提
高是一致的。6号培养基适合于所试 4个美洲落葵生态
型的增殖。
　　表 2　在培养基6中不同材料对增殖的影响
材料 平均增殖倍数 茎段平均长度/ cm
1 2 3 平均 1 2 3 平均
U3 25.6 25.2 24.9 25.2 7.5 7.4 7.5 7.5
U4 22.7 23.2 21.7 22.5 8.4 7.9 8.2 8.2
U2 27.4 26.9 26.5 26.9 5.4 4.9 5.3 5.2
U7 21.1 19.6 20.7 20.4 7.3 7.6 7.2 7.4
U1 26.4 25.7 26.0 26.0 8.2 8.5 8.2 8.3
2.3　不定根诱导及练苗
将高度大于 6 cm的茎段切为带有 2 ～ 3个腋芽的
小段及高约1 ～ 2 cm的健壮小芽切下接种在 1/2MS添
加不同浓度 NAA 的生根培养基中。结果表明 ,在不添
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加NAA的培养基中 ,茎段及幼芽生根数目少而且缓慢 ,
培育 20 d后 ,平均生根率为 11.9%,平均生根 2.8条;在
添加 0.03mg/L 的培养基中 ,7 ～ 10 d开始长根 ,15 d后
即可长出 1.0 ～ 2.0 cm 的须根 3 ～ 6 条 ,生根率可达
100%。将生根苗取出 ,洗去粘附的培养基 ,移入装有预
先消毒基质的穴盘中 ,穴盘选用128孔的塑料育苗盘(图
2)。移栽完毕后用喷雾器将基质浇透直至穴盘底部有
水留下为止 ,将穴盘放置在带有适度遮阳的小棚中 ,经
20 d左右的过渡后 ,便可移植入土。成活率可达 90%～
95%。
美洲落葵作为一种新根叶两用蔬菜作物 ,目前在国
内尚无规模化栽培。通过正交设计 ,筛选出离体培育的
再生体系 ,为大面积推广栽培提供了快速繁育的技术手
段 ,同时也给美洲落葵的种质资源离体保存 、品种定向
改良等研究奠定了工作基础。
图 1　美洲落葵组培苗 图 2　美洲落葵穴盘苗
参考文献
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(4):503-511.
Tissue Culture and Rapid Propagation of Ullucus tuberousus
ZHANG Yun-Feng1 , YAN Sheng-Qi1 , Xie Qing-Hua1 , San Ling1 , XIE Shi-qing2
(1.College of Life Science , Yunan Normal University , Kunming 650092 , China;2.East-south Asia Reseach and Train Center for Po tato , Kun-
ming 650201 , China)
Abstract:Axillary node segment f rom test-tube plant provided by CIP was used as explants to establish the regeneration
sy stem ofUllucus tuberousus.Propagation was selected according to experimental design using orthogonal table using
Mean multiple per generation and Mean length of shoot as index.Result showed that MS medium supplemented with
0.08 mg ·L-1BA+0.03 mg ·L-1NAA+0.5 mg·L-1GA3 was the most suitable one for proliferation of axillary node
segment taken from growing shoot , and axillary bud could proliferation above 20 times per 25 days in 5 clones provided
by CIP , except clone U2 , mean length of total axillary node increasing above 7cm.In addition ,1/2 primary medium sup-
plement with 0.03 mg/L NAA was efficient for rooting of node , rhizogenesis start after 7 to 10 d , 15 d later 3 to 6 fibres
root could extend 1.0～ 2.0cm long , radication rate was 100%.
Keywords:Ullucus tuberousus;Axillary node segment;Mean multiple per generation
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