全 文 ：第４１卷　第４期
２０１３年７月
河南师范大学学报（自然科学版）
Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｅｎａｎ　Ｎｏｒｍａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ）
　 Ｖｏｌ．４１　Ｎｏ．４
　 Ｊｕｌｙ．２０１３
　　文章编号：１０００－２３６７（２０１３）０４－０１４５－０４
不同光质对４７号山药零余子愈伤组织诱导的影响
郭君丽ａ，张晓丽ａ，ｂ，李明军ａ，ｂ，刘　雯ａ，芦　婕ａ，牛　佳ａ
（河南师范大学ａ．生命科学学院；ｂ．河南省高校道地中药材保育及利用工程技术研究中心，河南 新乡４５３００７）
摘　要：以４７号山药脱毒试管苗诱导的零余子为材料，研究了光质和培养基组合对愈伤组织诱导形成时间及
诱导率的影响，再将其培养在最佳培养基中，研究不同光质对愈伤组织鲜重、干重和生长率的影响．结果表明，从愈
伤组织诱导形成的时间和诱导率方面，红光与 ＭＳ＋６－ＢＡ　２ｍｇ·Ｌ－１＋２，４－Ｄ　２ｍｇ·Ｌ－１组合最佳，第６ｄ开始
形成愈伤组织，３０ｄ时愈伤组织诱导率达到１００％；从愈伤组织的生长方面，白光和红光有利于愈伤组织鲜重的增
加，白光和黄光有利于愈伤组织干物质的积累，红光和黄光有利于愈伤组织生长率的提高；而绿光则起了抑制作用．
关键词：光质；零余子；愈伤组织；诱导率；鲜重；干重；生长率
中图分类号：Ｑ９４５ 文献标志码：Ａ
山药（Ｄｉｏｓｃｏｒｅａ　ｏｐｐｏｓｉｔａ）异名野山药、淮山药、薯蓣等［１］，为薯蓣科薯蓣属多年生缠绕草质藤本植物，
是食用、药用和保健用的重要作物之一，具有高产及富含营养之特色．在我国大部分地区都有栽培，其中以产
于我省温县、武陟、博爱一带的怀山药（Ｄｉｏｓｃｏｒｅｅ　ｏｐｐｏｓｉｔａ　Ｔｈｕｎｂ．）品质为最佳，４７号山药（Ｄｉｏｓｃｏｒｅａ　ｏｐｐｏ－
ｓｉｔｅ　Ｔｈｕｎｂ．ｃｖ．Ｎｏ．４７）是怀山药中的一个优良品种．但是由于山药长期进行营养繁殖，造成病毒、细菌和
真菌等病原体在植物体中积累，从而引起品质下降，产量降低［２］，所以人们开始了无毒苗的研究．本课题组从
上世纪九十年代开始对“怀山药”的组织培养快繁技术进行了深入研究［２－６］，以期为怀山药种苗的工厂化繁
育提供一套可行的技术体系．本文报道的是光质对４７号山药零余子愈伤组织诱导的影响．
１　材料与方法
１．１　材　料
４７号山药脱毒试管苗诱导的零余子．
１．２　方　法
将零余子从无菌试管苗上取下，在超净工作台上将其切成大小为０．５ｃｍ×０．５ｃｍ×０．３ｃｍ左右的切
块，分别接种在含有－ＢＡ，ＮＡＡ 和２，４－Ｄ不同浓度配比的基本 ＭＳ培养基上，蔗糖浓度为３％，琼脂为
４．３５‰，调ｐＨ５．８～６．２，并在１２１℃灭菌２０ｍｉｎ．分别置于黑暗、蓝光、绿光、黄光、红光和白光下培养，每瓶
接种５个切块，每个处理接种１０瓶，进行愈伤组织的诱导，重复３次．培养温度（２５±２）℃，光照时间为
１４ｈ·ｄ－１．各种荧光灯管为上海灯管厂生产，其技术参数由美国产的光学多道分析仪和法国产的双光栅单
色仪测得，见表１．
接种后，记录各处理愈伤组织最早形成时间，３０ｄ时统计愈伤组织的诱导率．
诱导率＝
形成愈伤组织的切块数
接种的切块数 ×１００％．
根据愈伤组织诱导形成时间和诱导率，获得４７号山药零余子愈伤组织诱导的适宜培养基，将４７号山药
收稿日期：２０１３－０１－２０
基金项目：河南省科技创新杰出人才计划项目（１１４２００５１００１３）；河南师范大学青年科学基金（２０１１ＱＫ１８）；河南师范大学
研究生科研创新项目（ＹＬ２０１３１５）；国家级大学生创新创零余业训练计划项目（２０１２１０４７６０３６）
作者简介：郭君丽（１９７３－），女，河南舞阳人，河南师范大学讲师，研究方向：生物技术．
通信作者：李明军，河南师范大学教授，博士，主要研究方向为药用植物生物技术，ｅｍａｉｌ：ｌｉｍｉｎｇｊｕｈ２００２＠２６３．ｎｅｔ．
DOI:10.16366/j.cnki.1000-2367.2013.04.025
子切块接种到此培养基中，分别在各光质下进行愈伤组织的诱导，每瓶接种５个切块，每个处理接种３０瓶，
重复３次．接种第０ｄ时称其外植体的重量为原愈伤组织鲜重，以后，每隔２ｄ称其重量为愈伤组织鲜重，培
养到３０ｄ时，称其鲜重，然后在１０５℃的恒温箱中烘５ｈ，称其干重，并计算愈伤组织生长率．
愈伤组织生长率＝
愈伤组织鲜重－原愈伤组织鲜重
原愈伤组织鲜重
表１　各种荧光灯的主要技术参数
项目 黑暗 蓝光 绿光 黄光 红光 白光
波长范围／ｎｍ － ４１０～４５５　 ４７０～６００　 ５２０～６８０　 ６１０～６９０　 ４１０～６９０
波长峰值／ｎｍ － ４５０　 ５４６　 ５７０　 ６６２ －
功率／Ｗ － ２×４０　 ２×４０　 ２×４０　 ２×４０　 ２×４０
光照强度／Ｌｕｘ － １　２００　 ４２０　 ７５０　 ２　３００　 ２　０００
辐照度／（Ｗ·ｍ－２） － ３．１　 ３．１　 ３．１　 ３．１　 ３．１
２　结果与分析
２．１　光质和培养基组合对４７号山药零余子愈伤组织诱导的影响
接种第６ｄ，首先在红光下的７号、８号培养基上，发现４７号山药零余子切块边缘有膨大现象，表明愈伤
组织开始形成．随后，有更多处理的切块上形成愈伤组织，但在不含任何植物生长调节剂的 ＭＳ培养基中，４７
号山药零余子切块未形成愈伤组织，甚至随培养时间的增加，部分切块逐渐褐化，直至坏死．每个处理愈伤组
织最早形成的时间见表２，培养３０ｄ时愈伤组织的诱导率见表３．
表２　光质和培养基组合对４７号山药零余子愈伤组织最早形成时间的影响（ｄ）
代号 培养基 黑暗 蓝光 绿光 黄光 红光 白光
１号 ＭＳ － － － － － －
２号 ＭＳ＋６－ＢＡ　２＋ＮＡＡ　０．２　 １１　 １１　 １１　 １０　 ９　 ９
３号 ＭＳ＋６－ＢＡ　２＋ＮＡＡ　２　 ９　 ８　 ９　 ８　 ７　 ７
４号 ＭＳ＋６－ＢＡ　２＋ＮＡＡ　４　 ９　 ７　 ８　 ７　 ７　 ８
５号 ＭＳ＋６－ＢＡ　２＋ＮＡＡ　８　 １０　 ８　 ９　 ９　 ８　 ９
６号 ＭＳ＋６－ＢＡ　２＋２，４－Ｄ　０．２　 ９　 ９　 １０　 ９　 ８　 ８
７号 ＭＳ＋６－ＢＡ　２＋２，４－Ｄ　２　 ８　 ８　 ９　 ８　 ６　 ７
８号 ＭＳ＋６－ＢＡ　２＋２，４－Ｄ　４　 ８　 ７　 ９　 ８　 ６　 ８
９号 ＭＳ＋６－ＢＡ　２＋２，４－Ｄ　８　 ９　 ９　 １０　 ９　 ７　 ８
　　由表２、表３可知，（１）同一光质下，比较２号－５号培养基以及６号－９号培养基，发现ＮＡＡ、２，４－Ｄ浓
度过高或过低时，愈伤组织出现的时间都会有所延迟，愈伤组织的诱导率会有所下降．这表明适当浓度的生
长素和细胞分裂素组合更有利于愈伤组织的发生和诱导率的提高．（２）从愈伤组织出现的最早时间来看，２，４
－Ｄ优于ＮＡＡ，但从愈伤组织的诱导率来看，ＮＡＡ优于２，４－Ｄ．（３）同一培养基上，光质对４７号山药零余
子愈伤组织的出现时间和诱导率在各处理上也表现出一定的差别．从出现愈伤组织的最早时间来看，以红光
和白光较好；从愈伤组织的诱导率来看，红光较好．（４）光质和植物生长调节剂对４７号山药零余子愈伤组织
的出现时间和诱导率的影响是交互作用的．所以选择合适的光质和培养基组合将有利于４７号山药零余子脱
分化的进行，比如红光与７号、８号培养基的组合．
综合比较，选择 ＭＳ＋６－ＢＡ　２ｍｇ·Ｌ－１＋２，４－Ｄ　２ｍｇ·Ｌ－１为各光质下４７号山药零余子愈伤组织诱
导的适宜培养基．
２．２　光质对４７号山药零余子愈伤组织鲜重、干重的影响
光质对４７号山药零余子愈伤组织鲜重、干重的影响见图１．从鲜重方面，白光和红光显著促进了４７号
山药零余子愈伤组织中鲜重的增加，且与其它处理均存在显著性差异，其次是蓝光和黄光处理，绿光最次；从
６４１ 河南师范大学学报（自然科学版）　　　　　　　　　　　　　　　　２０１３年
干重方面，黄光和白光的最高，且与其它处理均存在显著性差异，说明黄光和白光有利于４７号山药零余子愈
伤组织中干物质的积累，其次是蓝光和红光，绿光最次．综合各结果，白光和红光有利于愈伤组织鲜重的增
加，白光和黄光有利于愈伤组织干物质的积累，绿光对愈伤组织鲜重和干重的增加均起抑制作用．
表３　光质和培养基组合对４７号山药零余子愈伤组织诱导率的影响　　（％）
代号 培养基 黑暗 蓝光 绿光 黄光 红光 白光
１号 ＭＳ － － － － － －
２号 ＭＳ＋６－ＢＡ　２＋ＮＡＡ　０．２　 ９０　 ６６　 ７２　 ８０　 ９６　 ５０
３号 ＭＳ＋６－ＢＡ　２＋ＮＡＡ　２　 １００　 １００　 ９２　 １００　 １００　 １００
４号 ＭＳ＋６－ＢＡ　２＋ＮＡＡ　４　 １００　 ８６　 １００　 ８６　 １００　 １００
５号 ＭＳ＋６－ＢＡ　２＋ＮＡＡ　８　 ５６　 ５０　 ６０　 ６６　 ６６　 ４４
６号 ＭＳ＋６－ＢＡ　２＋２，４－Ｄ　０．２　 ６０　 ５０　 ６６　 ６６　 ７４　 ４０
７号 ＭＳ＋６－ＢＡ　２＋２，４－Ｄ　２　 １００　 １００　 １００　 １００　 １００　 １００
８号 ＭＳ＋６－ＢＡ　２＋２，４－Ｄ　４　 １００　 ８８　 ９０　 １００　 １００　 １００
９号 ＭＳ＋６－ＢＡ　２＋２，４－Ｄ　８　 ５０　 ５８　 ６２　 ６６　 ８０　 ６８
２．３　光质对４７号山药零余子愈伤组织生长率的影响
由图２可以看出，各光质下愈伤组织生长曲线均呈“Ｓ”型．０～６ｄ，愈伤组织的生长进入“缓慢期”；之后
愈伤组织的生长进入“快速增长期”，２１～２４ｄ达到生长高峰，随后进入“衰老期”．在“缓慢期”，除绿光下的
愈伤组织生长率比较低之外，其它光质对愈伤组织的生长影响不明显；在“快速增长期”，各光质对愈伤组织
的的效应有着明显的差异，白光、黄光和红光下愈伤组织生长的非常的快，而蓝光和黑暗下的相对来说比较
缓慢，绿光下的最慢；在“衰老期”，白光下的愈伤组织衰老的最快，其它光质下愈伤组织衰老的都比较慢．所
以综合看来，红光和黄光最有利于４７号山药零余子愈伤组织生长率的提高，而绿光则起到抑制作用．
３　讨　论
光作为一个重要的环境因子，对植物生长发育有广泛的调节作用．光对植物的影响主要有２个方面：（１）
光是绿色植物光合作用必需的；（２）光调节植物整个生长发育过程．人们已经认识到不同的光质对植物的生
长发育的影响不尽相同．例如红光可调节植物种子的萌发以及植物的开花等过程；蓝紫光调节植物的气孔运
动和向光反应等［７］．
近年来，光质对愈伤组织生长影响的报道很多，结论不尽一致，有些甚至相矛盾，比如蓝光促进了毛地黄
愈伤组织的生长［９］；绿光促进了锦葵胚珠愈伤组织的生长；黄光能提高石刁柏愈伤组织的生长率［９］；白光对
小苍兰茎尖愈伤组织的形成有利，对白芥下胚轴愈伤组织的生长也有促进作用；红光促进了水母雪莲愈伤组
织的生长［１０］．红光、黄光和白光下玛咖愈伤组织生长较快；绿光和蓝光下玛咖愈伤组织生长较慢［１１］．白光、红
７４１第４期　　　　　　　　　　　郭君丽，等：不同光质对４７号山药零余子愈伤组织诱导的影响
光和黄光能明显促进玛珈愈伤组织生长［１２］．在本实验中，红光和黄光下４７号山药零余子愈伤组织的生长的
最快，而绿光下的最慢；这说明不同种类的植物对光质的反应不同，Ｄｒｕｍ－Ｈｅｒｒｅｌ报道，即使同一植物不同
发育年龄或状态，不同组织或器官对同一光质的反应也不尽相同，表现出光质生物学反应的复杂性．
参　考　文　献
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Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　Ｌｉｇｈｔ　Ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｎ　Ｃａｌｕｓ　Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ
Ｂｕｌｂｉｌ　ｏｆ　Ｄｉｏｓｃｏｒｅａ　ｏｐｐｏｓｉｔｅ　Ｔｈｕｎｂ．ｃｖ．Ｎｏ．４７
ＧＵＯ　Ｊｕｎｌｉ　ａ，ＺＨＡＮＧ　Ｘｉａｏｌｉ　ａ，ｂ，ＬＩ　Ｍｉｎｇｊｕｎａ，ｂ，ＬＩＵ　Ｗｅｎａ，ＬＵ　Ｊｉｅａ，ＮＩＵ　Ｊｉａａ
（ａ．Ｃｏｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｌｉｆｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ；ｂ．Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｏｆ　Ｎｕｒｓｉｎｇ　ａｎｄ　Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｇｅｎｕｉｎｅ
Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｃｒｕｄｅ　Ｄｒｕｇｓ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｈｅｎａｎ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｈｅｎａｎ　Ｎｏｒｍａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉｎｘｉａｎｇ　４５３００７，Ｃｈｉｎａ）
　　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｂｕｌｂｉｌｓ　ｏｆ　ｖｉｒｕｓ－ｆｒｅｅ　Ｄｉｏｓｃｏｒｅａ　ｏｐｐｏｓｉｔａ　Ｔｈｕｎｂ．ｃｖ．Ｎｏ．４７ｉｎ　ｖｉｔｒｏ　ｗａｓ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｓｔｕｄｙ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ
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ｄｒｙ　ｗｅｉｇｈｔ，ｒｅｄ　ｌｉｇｈｔ　ａｎｄ　ｙｅｌｏｗ　ｌｉｇｈｔ　ａｒｅ　ｂｅｎｅｆｉｃｉａｌ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｇｒｏｗｔｈ　ｒａｔｅ；Ｗｈｉｌｅ　ｇｒｅｅｎ　ｐｌａｙｅｄ　ｔｈｅ　ｒｏｌｅ　ｏｆ　ｉｎｈｉ－
ｂｉｔｉｏｎ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｌｉｇｈｔ　ｑｕａｌｉｔｙ；ｂｕｌｂｉｌ；ｃａｌｕｓ；ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ　ｒａｔｉｏ；ｆｒｅｓｈ　ｗｅｉｇｈｔ；ｄｒｙ　ｗｅｉｇｈｔ；ｇｒｏｗｔｈ　ｒａｔｅ
８４１ 河南师范大学学报（自然科学版）　　　　　　　　　　　　　　　　２０１３年