全 文 ：云南大学学报 (自然科学版) 　1999 , 21 (2):134 ～ 138 CN 53-1045/N　ISSN 0258-7971
Journal of Yunnan University
满天星无糖组培快繁技术研究
李宗菊1 , 周应揆1 , 桂明英2 , 王　玲3
(1.云南大学 生物系 ,云南 昆明　650091;2.中华全国供销合作总社昆明食用菌研究所 , 云南 昆明　650223;
3.云南省农科院生物技术研究所 , 云南 昆明　650223;第一作者 32 岁 ,女 , 助研)
摘要:本试验比较了自然光 、强光 、增大透气孔 、增加 CO2 等条件下不同糖浓度的满天星(Gypsophila pan-
iculata)小植株的生长状况.结果表明:(1)在自然光下 , 无糖培养明显不如有糖培养;(2)在增加光强时 , 无糖培
养得到一点促进 , 但效果较微;增大透气孔而无光强增加时 ,无糖培养虽得到促进 , 但效果依然不大;(3)在增加
光强的同时 , 增大透气孔 ,无糖培养得到了较大的促进;(4)在(3)的基础上 , 同时加入 CO2(使光期瓶外 CO2 体
积分数维持在 1000×10-6 ～ 2000×10-6左右),无糖培养的各项指标将接近于有糖培养.
关键词:满天星;无糖;组织培养
中图分类号:Q 944.6　　文献标识码:A　　文章编号:0258-7971(1999)02-0134 ～ 05
　　近年 ,植物组培技术有了飞速发展.传统的组
培有很多优点 ,如:可大规模地生产无菌小植株 、快
速繁殖等.然而 ,由于组织培养相当高的成本 ,使其
应用主要限于一些园艺作物.导致组培苗生产成本
高的主要因素如下:①周期长;②污染造成的损失
较重;③驯化阶段小植株存活率低;④在生产成本
中劳动力占了 60%～ 70%;⑤用于灭菌等的能量
消耗较高;⑥培养基的基本材料如琼脂 、糖 、瓶子等
的消耗较大;⑦外源激素的使用 ,可能导致苗的变
异[ 1] .
植物体的生长方式有两种:一是植物体靠光合
作用进行自然生长(自养);二是植物体靠培养基中
的糖进行生长(异养).传统的组培中小植株生长方
式为异养 ,在培养基中都必须加入糖 ,为小植株提
供碳源或能源.一般的组培苗生长不好 ,究其原因 ,
主要是:组培小植株长期靠培养基中的糖进行异养
而导致叶片表层结构发育差 ,气孔开闭功能差 ,叶
片小 ,叶绿素含量降低 ,最终使小植株丧失了光合
作用的能力 ,或者由于环境条件抑制其进行光合作
用[ 1 ,2] .
为此 ,提出了无糖培养的生长模式 ,即在培养
基中不加入糖.无糖培养的优点是:通过促进光合
作用 ,促进自养生长来减少污染;减少植株生理 、形
态方面的障碍如:玻璃苗 、叶态变异等;可用含无机
营养的水培代替传统的组培 , 继而改用大容器培
养 ,用机器人进行自动化生产 ,或用计算机进行控
制等;从学术上来说 ,无糖培养可以充分利用园艺
学 、栽培学的研究成果 ,总结前人植物光合作用的
理论 ,改变传统组织只从营养的变化来适应植物的
被动方式.
因此 ,在农业上为了扩大组培的应用范围 ,降
低成本 ,提出了无糖培养的生长模式.这无疑为我
们提出了一种新的探索方向.
本试验从降低糖的使用量 ,加强小植株自养生
长能力的角度出发 ,通过增加光强 ,增大透气孔 ,加
入 CO2气体等 ,对无糖培养进行了初步摸索.
1　材料与方法
1.1　材料 　以本试验室的满天星(Gypsophila
paniculata)试管苗为试材 ,继代次数为 5 ～ 6代.材
料剪成小节 ,每节带 1 ～ 2 个侧芽 ,叶子不少于 2
片.透气膜为北京市振泰园艺设施公司生产.
1.2方法
1.2.1　实验方法　基本培养基为 MS ,琼脂用量
质量分数为 0.6%, 培养基用量为 25 mL , 水培
收稿日期:1999-02-08
　基金项目:云南省重点实验室开发基金项目(97F-2)
(Hydroponics)采用珍珠岩+菜园土(1∶1)做支撑
物 ,每瓶加入 25 mL Hog land 营养液(灭菌),所有
的处理皆不加入糖 、激素 , 每个处理外植体数为
100(10瓶培养基),重复三次 ,培养基灭菌前的 pH
值为 5.8.
1.2.2　培养方法　培养室温度为 25℃, 湿度为
90%左右 ,光期 16 h.采用强光 、增大透气孔及通入
CO2 等方法来加强无糖培养[ 3 ～ 6] .其中 ,(1)强光采
用三根荧光灯管 ,瓶与光的距离为15cm ,光强为
5 000 lx左右;(2)透气孔的增大方法:将常规透气
膜上的透气窗面积增大 3倍(为 1.9 cm2);(3)CO2
加入方法:在密闭的塑料袋中 ,加入含 CO2 释放剂
的固体颗粒(本实验室研制),或直接通入市售 CO2
气体 , 使袋内光期 CO2 体积分数维持在 1000 ×
10
-6 ～ 2 000×10-6水平.
2　结果与分析
2.1　自然光下不同糖浓度对小植株的影响　对
0%,1%,3%糖的质量分数进行对比实验 ,并与水
培作比较 ,瓶膜采用常规透气膜(不增大透气孔).
由表 1可见 ,在自然光下 ,无糖培养明显不如有糖
培养 ,而水培与无糖的 MS 培养效果相差不大.
表 1　自然光下及不同糖浓度培养中小植株的生长状况
Tab.1　The growing situation of plantlet on media with different concentration of sucrose under nature light
处理 处理后的天数 t/d
植株高
l/cm 叶数
干重
m/mg 长　　　　势
0%(w s)S (MS) 15 1.6 3 7.8 苗生长慢 , 细弱 ,色浅 , 几乎未生根 ,部分死亡
30 2.0 4 8.6 极少部分生根 , 根长 0.5～ 1 cm ,其它同上
1%(w 2)S(MS) 15 3.2 7 10.5 苗稍瘦 , 但色浓绿 , 40%生根(根长 0.3～ 0.8 cm)
30 5.5 12 28.8 苗稍瘦 , 但色浓绿 , 80%生根(根长 1～ 4 cm)
3%(w s)S (MS) 15 3.9 8 12.6 苗健壮 , 色浓绿 , 85%生根(根长 0.5～ 1.5 cm)
30 5.9 14 36.0 苗键壮 , 色浓绿 ,全部生根(根长 3 ～ 5 cm)
0%(w s)S 水培 15 1.4 3 8.2 苗生长慢 , 细弱 ,色浅 , 几乎未生根 ,部分死亡
30 2.0 5 9.0 极少部分生根 , 根长 0.6～ 1.1 cm ,其它同上
注:接种时每个外植体的植株高度为 0.8～ 1.1 cm ,叶数为 2 ,无根 ,其平均干重为 5.4 mg ,水培采用Hogland营养液.
2.2　强光下不同糖浓度对小植株的影响　强光的
使用见方法部分 ,其它条件同上.由表 2可以看出 ,
在只增加光强而不增大透气孔(改变瓶内 CO2 浓
度)时 ,无糖培养得到一点促进 ,但效果较微.与自
然光下相比 ,无糖的 MS ,水培及 1%(w s)的糖的
植株高增量分别为 0.5 , 0.4 , 0.8;干重增量分别为
1.4 ,1.5 ,2.6(在处理后 30 d计).
表 2　强光下及不同糖浓度培养中小植株的生长状况
Tab.2　The g rowing situation o f plantlet on media with different concentration of sucrose under stronger light(5 000 lx)
处理 处理后的天数 t/d
植株高
l/cm 叶数
干重
m/mg 长　　　　　势
0%(w s)S(MS) 15 2.0 4 8.5 苗生长慢 , 细弱 ,色浅 , 极少部分生根 ,少部分死亡
30 2.5 5 10.0 少部份生根 , 根长 0.8～ 1.5 cm ,其它同上
1%(w s)S(MS) 15 3.6 7 11.5 苗稍瘦 , 但色浓绿 , 50%生根(根长 0.4～ 1 cm)
30 6.3 13 31.4 苗稍瘦 , 但色浓绿 , 90%生根(根长 1～ 4 cm)
3%(w s)S(MS) 15 4.0 8 12.3 苗健壮 , 色浓绿 , 90%生根(根长 0.5～ 2 cm)
30 6.2 14 35.8 苗健壮 , 色浓绿 ,全部生根(根长 3 ～ 6 cm)
0%(w s)S 水培 15 1.9 5 9..2 苗生长慢 , 细弱 ,色浅 , 极少部分生根 ,少部分死亡
30 2.4 6 10.5 少部分生根 , 根长 0.6～ 1.3 cm ,其它同上
2.3　增大透气孔时不同糖浓度对小植株的影响　 增大透气孔时的结果见表 3(所有处理全部放在自
135第 2 期　　　　　　　　　　　　　　李宗菊等:满天星无糖组培快繁技术研究
然光下).增大透气孔 ,可使透气量增大 ,继而使容
器中的 CO2 浓度升高.由表 3 可以看出 ,当只增大
透气孔而无光强增加时 ,无糖培养虽得到了一点促
进 ,但效果依然不大.与自然光下相比 , 无糖的
MS ,水培及 1%(w s)的糖的植株高增量分别为
0.7 ,0.6 ,1.0;干重增量分别为 1.7 , 1.8 ,3.7(在处
理后 30 d计).
表 3　增大透气孔时自然光下及不同糖浓度培养中小植株的生长状况
Tab.3　The g rowing situation of plantlet on media with different concentration of sucrose under nature light when enlarging gas-
permeable window o f plastic film
处　理 处理后的天数 t/d
植株高
l/cm 叶数
干重
m/mg 长　　　　势
0%(w s)S(MS) 15 2.2 4 8.4 苗生长慢 , 细弱 ,色浅 , 极少部份生根 ,部份死亡
30 2.7 5 10.3 少部份生根 , 根长 0.6～ 1.9 cm ,其它同上
1%(w s)S(MS) 15 4.2 8 11.5 苗稍瘦 , 但色浓绿 , 48%生根(根长 0.6～ 1.7 cm)
30 6.5 13 32.5 苗稍瘦 , 但色浓绿 , 85%生根(根长 1～ 2.5 cm)
3%(w s)S(MS) 15 4.4 8 12.1 苗健壮 , 色浓绿 , 90%生根(根长 0.5～ 3.5 cm)
30 6.2 13 36.0 苗健壮 , 色浓绿 ,全部生根(根长 2 ～ 4 cm)
0%(w 2)S 水培 15 2.1 5 8.6 苗生长慢 , 细弱 ,色浅 , 极少部份生根 ,少部份死亡
30 2.6 6 10.8 少部份生根 , 根长 0.4～ 1.5 cm ,其它同上
2.4　增加光强及增大透气孔时 ,不同糖浓度对小
植株的影响　表 4中 ,在增加光强的同时 ,增大透
气孔 ,无糖培养得到了较大的促进.这时 ,1%(w s)
糖的各项指标已接近于 3%(w s)的糖 ,与自然光下
相比 ,无糖的 MS ,水培及 1%(w s)的糖的植株高
增量分别为 1.7 , 1.8 , 1.6;干重增量分别为 2.8 ,
2.6 ,7.2(在处理后 30 d计).
表 4.增大透气孔时强光下及不同糖浓度培养中小植株的生长状况
Tab.4　The growing situation of plantlet on media with different concentration of sucrose under stronger light(5 000 lx)w hen en-
larging gas-permeable window of plastic film
处　理 处理后的天数 t/d
植株高
l/ cm 叶数
干重
m/ mg 长　　　　势
0%(w s)S(MS)
15 2.8 5 10.1 苗细弱 , 色浅 , 25%生根(根长 0.5～ 1 cm), 极少死亡
30 3.7 8 11.4 35%生根 , 根长 0.8～ 2.4 cm ,其它同上
1%(w s)S(MS)
15 5.0 9 12.1 苗稍瘦 , 但色浓绿 , 60%生根(根长 0.8～ 3 cm)
30 7.1 14 36.0 苗稍瘦 , 但色浓绿 , 95%生根(根长 0.5～ 5 cm)
3%(w s)S(MS)
15 4.5 8 12.2 苗健壮 , 色浓绿 , 95%生根(根长 0.7～ 5 cm)
30 6.8 14 36.2 苗健壮 , 色浓绿 ,全部生根(根长 2 ～ 7 cm)
0%(w s)S 水培
15 3.0 6 10.2 苗细弱 , 色浅 ,但 20%生根(根长 0.2 ～ 0.7 cm), 极少死亡
30 3.8 9 11.6 30%生根 , 根长 1～ 3.5 cm ,其它同上
136 云南大学学报(自然科学版)　　　　　　　　　　　　　　　　　第 21 卷
2.5　增大透气孔 、增加 CO2 浓度时强光下不同糖
浓度对小植株的影响　由表 5可见 ,在增加瓶外
CO2 体积分数至 1 000×10-6 ～ 2 000×10-6时 ,各
个处理的各项指标都比不加入 CO2(表 4)时高 ,这
时 1%(w s)糖的各项指标已超过 3%(w s)的糖 ,而
无糖培养的长势已接近 3%(w s)的糖培养的.
3　讨　论
无糖培养主要是提高光合作用 ,提高自养生长
能力.因此环境条件(CO2浓度及光照强度)的改变
对无糖培养的成功与否非常关键.离体培养的小植
株仍然含有叶绿体 ,在环境条件如:CO2 浓度及光
强被适当控制时 ,培养瓶内的小植株仍然也可以象
瓶外小植株一样 ,通过促进光合作用而发展自养.
但是在相对密闭的培养瓶中 CO2 浓度常很低 ,通
常小于大气中的 CO2浓度(350×10-6),这时小植
株不能吸收 CO2 ,光合作用被抑制[ 4 , 5] .一般利用
透气膜可使 CO2 通过透气孔进入 ,使容器中 CO2
浓度升高(可提高到 200×10-6 ～ 250×10-6).但
这种情况下 CO2 仍很不促 ,如把瓶外 CO2 浓度提
高到 1 000 ×10-6 ～ 2 000×10-6 ,在增大透气孔
时 ,瓶内的 CO2 浓度可通过气流交换提高到 400×
10-6 ～ 900×10-6 ,这时就可促进小苗生长.因此 ,
在提高浓度时 ,配合光照强度的增加 ,透气孔的增
大 ,小苗的自养能力得到大大增强.但一般当瓶内
CO2浓度在 350×10-6以上时 ,光照强度的增加才
非常明显地看出对苗的影响.
表 5　增大透气孔 、增加 CO2 浓度时强光下及不同糖浓度培养中小植株的生长状况
Tab.5　The growing situation of plantlet on media with different concentration of sucrose under stronger light(5 000 lx)w hen en-
larging gas-permeable window of plastic film and increasing CO2 concentration
处　理 处理后的天数 t/ d
植株高
l/ cm 叶数
干重
m/ mg 长　　　　势
0%(ws)S(MS)
15 4.5 8 11.3 苗健壮 , 色浓绿 , 75%生根(根长 1～ 2.5 cm),无死亡
30 7.2 15 36.8 苗健壮 , 色浓绿 , 95%生根(根长 1.5～ 5 cm),无死亡
1%(ws)S(MS)
15 6.0 10 13.2 苗健壮 ,色浓绿 , 95%生根(根长 0.9 ～ 6 cm)
30 8.0 17 40.6 苗健壮 ,色浓绿 , 全部生根(根长 1.5 ～ 8.5 cm)
3%(ws)S(MS)
15 5.0 9 12.7 苗健壮 ,色浓绿 , 95%生根(根长 0.7 ～ 5 cm)
30 7.5 16 39.3 苗健壮 ,色浓绿 , 全部生根(根长 2 ～ 8 cm)
0%(ws)S 水培
15 5.5 9 11.7 苗健壮 ,色浓绿 , 70%生根(根长 1 ～ 3 cm),无死亡
30 7.0 15 36.9 苗健壮 ,色浓绿 , 95%生根(根长 1.5 ～ 6 cm),无死亡
参　考　文　献
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137第 2 期　　　　　　　　　　　　　　李宗菊等:满天星无糖组培快繁技术研究
Study on the Technology of Autotrophic(Sugar-free)
Micropropagation of Gypsophila paniculata
LI Zong-ju1 , ZHOU Ying-kui1 , GUI Ming-ying 2 , WANG Ling3
(1.Department of Biolog y , Yunnan University , Kunming 650091 , China;2.Kunming Research Institute of Edible Fungus ,
All-China Federation of Supply andMarketing Cooperatives , Kunming 650223 , China;3.The Bio technology Research Institute
o f Yunnan Academy of Ag ricultural Science , Kunming 650223 , China)
Abstract:The g rowing situation of plant let of Gypsophila paniculata on media w ith different concentra-
tion of sucrose under nature light and stronger light(5 000lx)when enlarging gas-permeable w indow of plastic
film and increasing CO2 concentration were studied.The results showed that:(1)Under nature light , the
g row ing situation of plant let w as obviously w orse on the medium w ith sugar-f ree than sugar-containing;(2)
The effect of promoting the pho tosynthesis of sugar-free culture plantlet w as no t very obvious only w hen in-
creasing light intensi ty o r enlarging gas-permeable hole of plastic film .But as the requirement(lig ht intensity
and gas-permeable w indow of plastic f ilm)were reached with the CO2 enriched treatment that the CO2 con-
centration outside vessel during the pho toperiod w as maintained at a level of 1 000×10-6 ～ 2 000×10-6 , sug-
ar-f ree culture plantlet grow as well as that of sugar-containing.
Key words:Gypsophi la paniculata;sugar-f ree tissue culture
＊＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊
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Study on Niche Breadth and Distance of the Small Fungi in Different
M ountainous Ecological Environment of Yunnan Province
LI Wen-peng1 , ZHOU Ying-kui2 , CAO Yu2 , ZHANG Ke-qin1
(Yunnan university:1.Laboratory of I ndustrial M icrobial Fermenta tion Engineering of Colleg e of Life Science and Chemistry;
2.Depar tment of Phy sics , Kunming 650091 , China)
Abstract:In this paper the niche breadth and distance of 27 genera small fungi , which had been isolated
from the soil of 42 selected areas of 6 typical mountainous ecological environments in Yunnan ,where analy zed
adopting Shannon-Viener Index , Sorenson Index and UPG-MA method.These genera w ere divided into 4
g roups-w ide-rang ing , sub-w ide-ranging ,middle , and specialized genera ,based on their niche breadth.The func-
tion of them in ecological envi ronments and their significance on the conservat ion of bio-diversity w ere dis-
cussed.On the other hand , these genera were divided into other 4 ecological g roups and , the discussion on the
pertinence of funct ion and adapting environment between every tw o of them were followed.The results
demonstrated that the primary dominant genera included Penicill ium , Paeci lomyces , Aspergil lus , Trichoder-
ma , Cladosporium , Botry tis , Cephalosporium , Fusarium , Oosporium as well as Giotrichum in these envi-
ronments.The niche breadth of the above genera w ere more than 2.000 , and that the niche comparabi lity a-
mong them were higher than the rest.
Key words:mountainous small fungi;niche breadth;niche distamce;w ide-raging genera
138 云南大学学报(自然科学版)　　　　　　　　　　　　　　　　　第 21 卷