全 文 ：山药零余子诱导愈伤组织研究
胡选萍　(陕西理工学院 ,陕西汉中 723001)
摘要　研究了山药零余子愈伤组织的出愈方式 、不同愈伤组织的细胞形态以及不同激素种类和浓度对愈伤组织的诱导效果。结果表
明:零余子不同部位诱导出 2种不同类型的愈伤组织 ,其细胞大小和形态差别较大;不同激素种类和浓度对愈伤组织出愈率和分化速度
的影响是不同的 ,以 6-BA2mg/L+NAA2mg/L处理的零余子出愈率最高 ,分化速度最快。
关键词　山药;零余子;愈伤组织
中图分类号　S567.23+9　　文献标识码　A　　文章编号　0517-6611(2008)32-13975-02
StudyontheCallusInductionfromtheBulbilofDioscoreaoppasita
HUXuan-ping　(ShaanxiUniversityofTechnology, Hanzhong, Shaanxi723001)
Abstract　Waysofcalusinduction, cellmorphologyofdifferentcalus, effectsofdiferenthormonetypesandconcentrationsonthecalusin-
ductionfromthebulbilofDioscoreaoppasitawerestudied.Resultshowedthattwodiferenttypesofcaluswereinducedfromdiferentpartsof
bulbil.Andthecellsizeandmorphologydiferedgreatly.Inaddition, differenthormonetypesandconcentrationshaddiferentefectsoncal-
lusrateanddiferentiationrate.Whentheproportionis6-BA(2mg/L)+NAA(2mg/L), calusrateanddifferentiationrateofbulbilwerethe
optimum.
Keywords　Dioscoreaoppasita;Bulbil;Calus
基金项目　陕西理工学院科研启动项目(SLGQD0714)。
作者简介　胡选萍(1975-),女 ,陕西韩城人 ,讲师 ,从事植物组织培养
研究 。
收稿日期　 2008-09-04
　　山药(Dioscoreaopposita)又名薯蓣 ,是薯蓣科薯蓣属的
一种肉质块茎植物 ,其块茎入药具有健脾 、补肺 、固肾 、益精
之功效 [ 1] 。其在汉中地区的种植面积较广 ,约占陕西省的
85%。笔者以汉中当地山药零余子为试验对象 ,探索山药零
余子切块愈伤组织发生的特点和规律 ,一方面为通过愈伤组
织的诱导和器官发生途径建立良好的再生体系奠定基础 ,另
一方面为通过愈伤组织诱变育种创造新型种植材料或者通
过细胞悬浮培养生产有价值的次生代谢产物创造试验条件。
1　材料与方法
1.1　材料　供试材料为汉中当地山药茎蔓上所摘取的成熟
零余子。
1.2　方法　首先用自来水冲洗掉山药零余子表面的杂质 ,
然后用软毛刷蘸取适量次氯酸钠全面清洗 ,再经自来水冲洗
数次备用。在超净工作台上 ,用浓度 70%乙醇浸泡 30 s,
0.1%升汞浸泡 12min,并用无菌蒸馏水冲洗 5 ～ 6次 ,然后将
零余子切成约 0.5cm3的小块 ,其中每块均带有原表皮 。最
后将零余子切块接种到含有不同激素种类和浓度的 8种培
养基(表 1)上 , 25 ℃暗培养。
所用培养基均以 MS为基本培养基 ,蔗糖 3%,琼脂
0.8%, pH值为 5.8,在 121 ℃、1.1 kg/cm2的高温高压下灭
菌 20 min。
表 1　山药零余子诱导愈伤组织培养基的激素种类与浓度配比
Table1　Phytohormonecategoryandconcentrationratiooftheculture
mediumforcalusinductionofDioscoreaopposita
培养基编号No.ofmedium
激素种类与浓度mg/LPhytohormonecategoryandconcentration
培养基编号No.ofmedium
激素种类与浓度mg/LPhytohormonecategoryandconcentration
1 BA(1)+NAA(1) 5 KT(1)+2, 4-D(1)
2 BA(1)+NAA(2) 6 KT(1)+2, 4-D(2)
3 BA(2)+NAA(1) 7 KT(2)+2, 4-D(1)
4 BA(2)+NAA(2) 8 KT(2)+2, 4-D(2)
2　结果与分析
2.1　山药零余子切块的出愈方式　山药零余子切块无菌接
种到不同激素配比的培养基上 , 1周左右开始出现愈伤组织 ,
不同培养基愈伤组织出现时间的早晚略有差异 ,而外植体不
同部位诱导出的愈伤组织颜色 、质地却存在明显的差别。由
零余子原表皮诱导出的愈伤组织 ,质地较为疏松 ,呈半透明
状 ,最初基本无色 ,随着培养时间的延长逐渐变褐(图 1);而
由山药零余子切块的切面处诱导出的愈伤组织在外部形态
上则明显不同 ,为乳白色到淡黄色 ,且质地较为坚硬和致密
(图 2)。由此可见 ,山药零余子所诱导的愈伤组织有 2种基
本类型:Ⅰ型疏松愈伤组织和 Ⅱ型致密愈伤组织。
图 1　零余子表皮诱导出的愈伤组织
Fig.1　Calusinducedfromcalussurfaceofbulbil
图 2　零余子切面诱导出的愈伤组织
Fig.2　Calusinducedfromthecutofcalusofbulbil
安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2008, 36(32):13975-13976, 14051 责任编辑　金琼琼　责任校对　吴晓燕
2.2　 2种不同类型愈伤组织的细胞形态学比较　采用
0.1%醋酸洋红染色后 ,在光学显微镜下观察 ,并采用
PHMIAS2006 Ver1.3B(PhenixMicroImageAnalysisSoftware)
图像处理分析软件系统拍照(放大倍数为 10×40)。结果表
明 , 2种类型愈伤组织在细胞形态学上也存在着明显的差异
(图 3、4)。Ⅰ型疏松愈伤组织的细胞在显微镜下多分散且呈
长形 ,长宽比例为 2∶1 ～3∶1,平均长宽比为 2.52;而 Ⅱ型致密
愈伤组织制片时比较难以分散 ,在显微镜下多呈粘连状 ,细
胞长宽比例基本接近 1∶1,平均长宽比为 1.27。
图 3　疏松愈伤组织的细胞形态
Fig.3　Celshapeofloosecalus
图 4　致密愈伤组织的细胞形态
Fig.4　Celshapeoftightcallus
2.3　不同处理对愈伤组织的诱导效果
2.3.1　出愈率。零余子切块无菌接入相应培养基后 ,第 5
天开始出现愈伤组织。暗培养 15 d后 ,分别计算出不同处理
的出愈率 ,结果见图 5。由图 5可以看出 , 4号培养基山药零
余子的诱导效果最好 ,其诱导率高达 92%, 1号 、5号 、6号培
养基次之 ,出愈率基本在 60% ～ 70%的水平;而 2号与 3号
培养基的诱导效果则不理想 ,处于较低水平 。
图 5　不同处理的出愈率比较
Fig.5　Comparisonofcallusrateunderdiferenttreatments
2.3.2　分化速度。愈伤组织诱导的快慢可用分化速度来表
示。分化速度 =(NK-N0)/K×接种切块数;式中 , N0代表最
初出现愈伤组织的出愈数 , NK代表出现愈伤组织后第 K天
的出愈数。
由图 6可见 , 8种培养基愈伤组织的分化速度各不相同;
其中 4号培养基的分化速度最快 , 5号 、6号 、8号培养基次
之 , 3号培养基的分化速度最慢。
图 6　不同处理的分化速度比较
Fig.6　Comparisonofdifferentiationrateunderdifferenttreatments
3　讨论
3.1　愈伤组织的类型　愈伤组织的形成是山药零余子在离
体组织培养过程中脱分化并进一步分化成苗的关键环节。
愈伤组织的类型在一定程度上决定其后期的分裂速度和分
化效率 ,从而影响山药零余子愈伤组织的出愈水平 、出愈质
量以及分化成苗效率。目前关于不同品种的山药零余子诱
导愈伤组织已有相关报道 [ 2-3] ,但是关于山药零余子诱导愈
伤组织的类型还没有相关研究。该试验的 8种不同培养基
中均随机出现了 Ⅰ型和 Ⅱ型愈伤组织 ,可以初步判断愈伤组
织的类型与激素的种类和浓度没有明显的关系 ,而与出愈的
位置存在着密切的关系。零余子原表皮诱导的愈伤组织多
趋向于 Ⅰ型疏松愈伤组织(图 1),而零余子切面的诱导分化
呈 Ⅱ型致密愈伤组织(图 2)。在零余子不同部位出现不同
类型的愈伤组织 ,可能是由于零余子表皮和内部切面处细胞
的分化程度 、组织结构和生物活性不同所致。
3.2　不同类型愈伤组织的形态结构　范小峰等在进行黄花
补血草愈伤组织诱导时发现 ,愈伤组织的状态影响芽的分
化 ,致密的或颗粒状的愈伤组织能分化产生不定芽 ,而疏松 、
水渍状的愈伤组织则不易分化产生芽 [ 4] 。山药属于薯蓣科
植物 ,和黄花补血草在植物分类系统中处于不同的地位 ,愈
伤组织的形态与分化能力之间的关系是否存在一致性还需
进一步探讨。另外在植物组织培养过程中 ,这 2种不同类型
的愈伤组织的分裂能力 、变异潜力 、分化水平以及产生次生
代谢产物的水平等方面的差异还有待进一步研究。而这些
方面的探究对通过愈伤组织诱导分化不定芽和诱变育种 ,以
及利用细胞悬浮培养生产次生代谢产物具有重要的意义。
笔者从细胞形态学水平初步分析和评价 2种愈伤组织的直
观差异 ,为后期有效鉴定和判断愈伤组织的分裂 、分化 、变异
以及代谢能力提供可见的形态指标。
3.3　山药零余子的出愈率和分化速度　激素的种类和浓度
是影响零余子切块脱分化的重要因素。相关研究报道表明:
(下转第 14051页)
13976 　　　　　　　　　　安徽农业科学　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2008年
图 1　鄂青蒿 1号品种选育路线
Fig.1　BreedingrouteofHubeisouthernwoodNo.1
表 1　青蒿野生资源植株典型表现型分类
　　Table1　Classificationoftypicaltypesofwildsouthernwoodre-
sources
类型编号
Codeoftype
株型
Planttype
叶型
Leaftype
茎色
Stemcolor
叶色
Leafcolor
Ⅰ 塔松形 分裂叶　 紫红 淡黄色
Ⅱ 塔松形 稀裂叶　 白青 淡绿色
Ⅲ 塔松形 宽稀裂叶 白青 绿色　
Ⅳ 塔形　 分裂叶　 紫红 淡黄色
Ⅴ 塔形　 稀裂叶　 白青 淡黄色
Ⅵ 塔形　 稀裂叶　 白青 淡绿色
Ⅶ 塔形　 宽稀裂叶 白青 淡绿色
为 1.070 8%。品种纯度:QJSW-2群体纯度 2年平均值为
97.0%。植株性状:株型为塔形 ,茎秆为白青色 ,叶为淡黄色
稀裂叶 ,平均株高 180.0 cm,单株分枝数 105.0个。生育期:
全生育期 247 d。
2.2　品种审定　2006年 7月 ,湖北省农作物品种审定委员
会组织相关专家对 QJSW-2品种试验进行了现场考察鉴定 ,
于 2007年 3月通过品种审定 ,审定编号:鄂审药 2007001,定
名为鄂青蒿 1号。
3　栽培技术要点
3.1　播种育苗　2月下旬播种 ,用双层地膜覆盖保温育苗 ,
促进提早出苗。
3.2　假植　苗高 3 ～ 5cm时 ,用营养钵假植 ,加速种子生长 ,
提高种苗质量。
3.3　移栽定植　4月下旬至 5月上旬 ,待苗高 15 ～ 20 cm时
即可移栽定植 ,植株行距为 40 cm×50 cm,栽种 49 500 ～
66 000株 /hm2。
3.4　中耕除草　草害对产量影响较大 ,青蒿定植初期应除
草 2 ～ 3次 ,封行后间隔除去大草即可。
3.5　追肥　追施尿素能明显提高青蒿素含量 ,施用采取前
轻后重 ,生长期施肥 3次 ,施用总量 375 ～450 kg/hm2。
3.6　采收加工　8月上中旬青蒿刚现蕾时 ,将整株收割 ,及
时晾晒 。
参考文献
[ 1] 许蘋.漫话青蒿素[ J].中国药业, 2005, 14(12):16-21.
(上接第 13976页)
植物生长物质对植物离体培养中的细胞分化和形态建成具
有明显的调节作用 [ 5] ,尤其是生长素和细胞分裂素的平衡对
于诱导原基的形成非常重要 [ 6] 。该研究结果也支持这一观
点 。从总体上来看 , 6-BA和 NAA的组合更有利于零余子切
块愈伤组织的诱导 ,当 6-BA和 NAA浓度相对较高时 ,愈伤
组织的诱导效率也就越高 ,其中以 6-BA2 mg/L+NAA2
mg/L处理山药零余子的出愈率最高 ,愈伤组织的分化速度也
相应最快。
参考文献
[ 1] 何海玲 ,单承莺 ,张卫明 ,等.山药研究进展 [ J].中国野生植物资源,
2006, 25(6):1-6.
[ 2] 李明军,薛建平 ,陈明霞, 等.不同因子对山药愈伤组织诱导的影响
[ J].广西植物, 2000(2):156-160.
[ 3] 李明军 ,张嘉宝 ,张海波.怀山药零余子愈伤组织诱导及植株再生的研究[ J] .西北植物学报 , 2000(5):722-777.
[ 4] 范小峰 ,杨颖丽 ,刘军梅,等.黄花补血草愈伤组织的诱导和植株再生
[ J].西北植物学报, 2007, 27(2):257-261.
[ 5] 倪德祥.植物生长调节剂在组织培养中的调控作用 [ J] .自然杂志,
1987, 10(1):35-39.
[ 6] 韩碧文 ,李颖章.植物组织培养中器官建成的生理生化基础 [ J].植物
学通报 , 1993, 10(2):1-6.
1405136卷 32期　　　　　　　　　　　　　　　　　　　向极钎等　鄂青蒿 1号品种选育