全 文 ：收稿日期:2009-09-14　　修回日期:2009-10-13
基金项目:国家环保局全国生物物种资源调查课题基金资助项目(物种 08—二— 3-1);福建省教育厅科学基金资助项目 (JA07071)。
作者简介:彭东辉(1971-),男 ,福建屏南人 ,副教授 ,博士 ,从事园林植物研究。
紫毛野牡丹组织培养与快速繁殖研究
彭东辉 1 , 张启翔 2 , 陈龙菊 1
(1.福建农林大学园林学院 ,福建 福州 350002;2.北京林业大学园林学院 ,北京 100083)
摘要:以紫毛野牡丹茎段为外植体 ,以 MS为基本培养基 ,通过不同的激素种类和浓度配比 , 对紫毛野牡丹组培快繁体系建
立进行了研究。结果表明 , 外植体表面消毒用 70%乙醇浸泡 30 s,无菌水冲洗 2遍 , 0.1%升汞浸泡 5-7 min,无菌水冲洗 5
遍消毒效果最好 , 污染率仅为 21%;最佳初代培养基配方是 MS+6-BA1.0 mg·L-1 +NAA0.5 mg·L-1;继代培养最佳配方
为 MS+6-BA1.0mg·L-1 +NAA0.1mg·L-1 , 平均增殖率达到 3.4;最佳生根配方为 1/2MS+NAA(IBA)0.1-0.2 mg·L-1;
生根苗移栽于黄心土以及混合基质中 ,成活率达到 80%。
关键词:紫毛野牡丹;组织培养;快速繁殖
中图分类号:S685.99 文献标识码:A 文章编号:1001-389X(2010)01-0006-05
TissuecultureandrapidpropagationofMelastomapenicilatumNaud.
PENGDong-hui1 , ZHANGQi-xiang2 , CHENLong-ju1
(1.ColegeofLandscapeArchitecture, FujianAgricultureandForestryUniversity, Fuzhou, Fujian350002, China;
2.ColegeofLandscapeArchitecture, BeijingForestryUniversity, Beijing100083, China)
Abstract:ThetissuecultureandrapidpropagationofMelastomapenicillatumwerestudiedbyusingtenderstemsasexplant.The
explantswerecultivatedinMSmediumwithdifferenttypesandconcentrationsofplanthormones.Theresultsindicatedthatthemost
suitableprocedureforsterilizationwastosoakexplantsinto0.1% HgCl2 solutionfor5 -7 minutes, andthenwashedwithsterile
waterfor5 timesaftersoakeditwith70% alcoholfor30seconds, andthenwashedwithsterilewaterfor2times.Theoptimumini-
tialmediumwasMS+6-BA1.0mg·L-1 +NAA0.5 mg·L-1 , theoptimumpropagationmediumwasMS+6-BA1.0 mg·L-1+NAA
0.1mg·L-1 , theaverageproliferationratewas3.4.Theoptimummediumforrootingwas1/2 MS+NAA(IBA)0.1-0.2 mg·L-1.
Therootedseedlingsweretransplantedinthemixedmediumwhichwascomposedofloessandothermedium, theaveragesurvival
ratewasupto80%.
Keywords:Melastomapenicillatum;tissueculture;rapidpropagation
紫毛野牡丹(MelastomapenicilatumNaud.)是野牡丹科野牡丹属植物 ,仅分布于中国海南省和菲律
宾 [ 1] ,生于山坡 、山谷林下或疏林中 ,或林缘 、路边和沟边等 [ 2] 。紫毛野牡丹花期 4-6月 ,花色紫红 、叶两
面密被紫红色绒毛 、花叶俱佳 ,具有较高的观赏价值 ,适合于家庭盆栽与园林中的林缘 、林下等半阴环境作
地被栽植。前期观赏价值综合评价结果显示:紫毛野牡丹以其花大色艳 、花期长而成为野牡丹属中观赏价
值较高的一个种 ,到目前为止仍处于野生状态 ,近年来随着生境的破碎化 ,其生存受到了极大的威胁 ,种群
数量急剧减少[ 2-9] ,因此亟待对其进行保护 、开发和利用 。目前仅见对紫毛野牡丹种子萌发与贮藏特性开
展研究 [ 10] ,对其组织培养与快速繁殖未见报道。本研究以种质快繁为目的 ,对紫毛野牡丹组培快繁关键
技术开展研究 ,以期为其种质资源的保护 ,并为早日将其开发利用提供技术和方法。
1　材料与方法
1.1　材料来源
紫毛野牡丹外植体采自福建农林大学引种圃。剪取紫毛野牡丹带芽茎段 ,用消毒湿纱布包裹后 ,置入
保温冰盒中带回备用 。
1.2　材料处理
剪取带芽嫩梢茎段用肥皂水浸泡 , 刷去表面杂质 , 自来水冲洗干净 ,用 75%的酒精棉擦拭 ,剪成
福建林学院学报　2010, 30(1):6-10 第 30卷 第 1期
JournalofFujianColegeofForestry 2010年 1月
DOI :10.13324/j.cnki.j fcf.2010.01.004
3-4 cm长的茎段 ,进行不同的消毒处理 ,具体方法如下:(1)70%乙醇浸泡 30s,无菌水冲洗 2遍 , 0.1%升
汞浸泡 5 min,无菌水冲洗 5遍;(2)70%乙醇浸泡 30 s,无菌水冲洗 2遍 , 0.1%升汞浸泡 7 min,无菌水冲
洗 5遍;(3)70%乙醇浸泡 30s,无菌水冲洗 2遍 , 6%次氯酸钠浸泡 5min,无菌水冲洗 5遍;(4)70%乙醇
浸泡 30 s,无菌水冲洗 2遍 , 6%次氯酸钠浸泡 7 min,无菌水冲洗 5遍;再将嫩梢茎段消毒切成 0.5-0.8
cm的单芽茎段 ,接种在配制好的培养基上。根据污染率和外植体状况筛选出最佳的消毒配方 。
1.3　初代培养
分别将紫毛野牡丹的茎段接到 MS、1/2MS、MS+活性炭(AC)1.0g·L-1、B5培养基中 ,附加 6-BA1.0
mg·L-1与 NAA0.1 mg·L-1进行试验 , 30 g·L-1蔗糖 , 6.5g·L-1琼脂 , pH5.8。 30 d后观察茎段生长状况 。
每种处理接种 30瓶 ,每瓶接 1个外植体。统计指标主要包括芽萌动及其生长状况 。利用选出的最适培养
基进行生长调节剂种类 、浓度的筛选 ,找到最适初代培养基。
1.4　继代培养
表 1　紫毛野牡丹继代培养基配方正交设计 L9(34)
Table1　TheorthogonaldesignschemeL9(34)ofthemedia
forthesubcultureonM.penicilatum
水平
因素
KT浓度
mg·L-1
6-BA浓度
mg·L-1
NAA浓度
mg·L-1
1 0 0 0.1
2 0.5 1 0.2
3 1.0 2 0.4
　　当萌发芽长到 5-6 cm后 ,进行最佳继代培养基配
方筛选 。设计试验方案如下:培养基为 MS, 30 g·L-1蔗
糖 , 6.5 g·L-1琼脂 , pH5.8。选择 KT、6-BA、NAA三因
素 , 3种浓度水平的 3因素 3水平正交试验(表 1)[ 11] ,根
据增殖系数分析各因素 、各水平差异显著性 ,并对效果显
著的因子做多重比较 。增殖系数的计算采用从一个芽上
产生的新芽数 , 这种方法适合以丛生芽方式增殖的
材料[ 12] 。
1.5　生根培养
基本培养基为 1/2MS, 30g·L-1蔗糖 , 6.5g·L-1琼脂 , pH5.8。激素采用 IBA、NAA、IAA浓度分别设定
为 0.1、0.2、0.5mg·L-1 ,将 3 cm左右的芽接种到生根培养基中 。每瓶接 5株 , 30d后统计生根率。
生根率 /%=(生根总芽数 /接种总芽数)×100
1.6　炼苗与移栽
采取逐步开口炼苗方法。将小苗搬出培养室后 ,旋开瓶盖 ,每隔 2 d将瓶口开大一些 ,早晚进行 2次
喷雾 ,前后持续 8 d。
选用的移栽基质主要有黄心土 、沙 、蛭石 、珍珠岩 ,单独或分别以不同比例混合使用 。采用 0.1%高锰
酸钾溶液淋透基质 ,消毒 12 h以上 ,再用蒸馏水淋透基质 ,以去除残留在基质中的药液 。每种基质配方移
栽 200株 ,每个营养袋中栽种 1株小苗 。紫毛野牡丹移栽后 ,分别放在间歇性定时喷雾的大棚 , 30 d后记
录成活率。
2　结果与分析
2.1　接种材料的处理
在试验中选用带芽茎段作外植体 ,进行消毒效果比较 。从表 2可以看出 , 4种不同的消毒方法产生的
污染率差异较大 , 1、2处理与 3、4处理的污染率差异极显著 ,且外植体活力高 ,恢复快 ,因此采用 70%乙醇
浸泡 30 s,无菌水冲洗 2遍 , 0.1%升汞浸泡 5-7min,无菌水冲洗 5遍 ,消毒效果较好。
2.2　初代培养
试验结果表明各基本培养基均能有效诱导紫毛野牡丹外植体 ,从苗高这一指标看 ,接种在 MS、B5 、MS
+AC1.0g·L-1三种培养基差异不显著 ,而接种在 1 /2MS的苗高与接种在前 3种培养基差异达到极显著
水平。从茎段生长状况来看接种在 MS和 MS+AC1.0g·L-1培养基生长状况优于 B5(表 3)。本次试验选
定 MS作为紫毛野牡丹的基本培养基 。
·7·　第 1期 彭东辉等:紫毛野牡丹组织培养与快速繁殖研究
表 2　不同消毒方法对紫毛野牡丹茎段的影响 1)
Table2　EfectofthediferentsterilizingmethodsonthestemofM.penicilatum
消毒方式 接种瓶数 污染率 /%Ⅰ Ⅱ Ⅲ 平均值
(1) 100 23.0 35.0 20.0 6.0B
(2) 100 15.0 15.0 20.0 16.7B
(3) 100 60.0 80.0 70.0 70.0A
(4) 100 50.0 60.0 60.0 56.7A
　　1)数据后附不同大写字母者表示差异达 0.01显著性水平 ,相同字母者表示差异不显著。
表 3　不同基本培养基对紫毛野牡丹茎段生长的影响 1)
Table3　EfectofthedifferentmediaongrowthofM.penicilatum
培养基 新梢长度 /cmⅠ Ⅱ Ⅲ 均值 生长状况
MS 5.50 5.86 5.10 5.49Aa 芽萌动 ,生长良好 ,茎段健壮 ,叶色深绿
1/2MS 3.25 3.46 3.54 3.42Bb 芽萌动 ,生长一般 ,茎段细弱 ,叶色浅绿
MS+1.0g·L-1AC 5.70 5.13 5.03 5.29ABa 芽萌动 ,生长较好 ,茎较粗壮 ,叶片深绿
B
5 5.40 5.42 5.20 5.34ABa 芽萌动 ,生长正常 ,叶色较浅 ,茎较粗　
　　1)数据后附不同大写字母者表示差异达 0.01显著性水平 ,不同小写字母者表示差异达 0.05显著性水平;相同字母者表示差异不显著。
以带芽茎段为试材 ,选用 MS为基本培养基 ,在不同浓度的 6-BA、NAA、IBA中组合 , 30 d后生长情况
如表 4。统计结果表明:9种培养基均能完成启动培养 ,但生长状况存在一定差异 ,随 6-BA浓度的增加愈
伤组织逐渐增多 , 1、2、4、6、7、8、9号培养基的茎生长量一般 ,对培养不利 ,不宜作初代培养。 3、5号培养基
茎段萌发能力强 ,叶片生长量大 ,适合启动培养 ,但 5号出现愈伤组织 ,故 3号培养基最适初代诱导。
表 4　不同激素和浓度对紫毛野牡丹初代培养生长的影响
Table4　TheefectofdiferentkindsandconcentrationofhormonesonthegrowthofM.penicilatum
序号 培养基浓度mg·L-1
新梢长
度 /cm 生长状况
1 MS+6-BA1.0+NAA0.05 3.0c 芽萌发展叶 ,叶片生长量较小 ,基部没明显愈伤
2 MS+6-BA1.0+NAA0.1 3.6b 芽萌发展叶 ,生长量适中 ,叶厚 、基部无愈伤
3 MS+6-BA1.0+NAA0.5 4.2a 芽萌发展叶 ,叶片生长量大 ,厚 、基部无愈伤
4 MS+6-BA2.0+NAA0.05 3.0c 芽萌发展叶 ,生长量一般 ,基部有少量愈伤
5 MS+6-BA2.0+NAA0.1 4.1a 芽萌发展叶 ,叶片生长量大 ,基部少量愈伤
6 MS+6-BA2.0+NAA0.5 3.0c 芽萌发展叶 ,叶片生长量较大 ,基部少量愈伤
7 MS+6-BA3.0+NAA0.05 2.5c 芽萌发展叶 ,叶片生长量一半 ,基部大量愈伤
8 MS+6-BA3.0+NAA0.1 2.8c 芽萌发展叶 ,叶片生长量较大 ,基部较多愈伤
9 MS+6-BA3.0+NAA0.5 3.0c 芽萌发展叶 ,叶尖细畸形 ,不定芽萌生 、基部愈伤团大
2.3　继代培养
初代培养 30 d后 ,将萌发的芽转接到继代培养基上。从表 5可以看出 ,不同水平的激素组合对紫毛
野牡丹增殖系数的影响差异较大。根据 R值的大小 , 3种激素中 ,细胞分裂素 6-BA的促进增殖的效果最
显著 ,当 6-BA浓度为 0 mg·L-1时 , k值为 1.235,当 6-BA浓度为 1.0 mg·L-1时 , k值为 2.913,但是增殖数
并非随着其浓度的增大而增加 ,当 6-BA浓度为 2.0 mg·L-1时 , k值为 2.250。极差分析结果表明 , NAA、
6-BA、KT三者对增殖数的影响主次关系为 6-BA>KT>NAA。紫毛野牡丹增殖培养的最佳配方为 MS+
6-BA1.0 mg·L-1 +NAA0.1mg·L-1 , 30 d后增殖系数达到 3.476。
方差分析表明 ,细胞分裂素 6-BA对紫毛野牡丹芽增殖影响达到显著水平(F=19.399),其次是 KT, F
值为 0.981,然后是 NAA,其 F值仅为 0.397,对芽增殖无显著影响。用 LSD法多重比较 6-BA对紫毛野牡
丹增殖系数的影响 ,结果表明:6-BA浓度在 1.0 mg·L-1与 0 mg·L-1下 ,增殖系数差异显著 , 6-BA浓度在
1.0与 2.0 mg·L-1下 ,增殖系数差异不显著。
2.4　生根培养
生根率统计结果表明:培养基中加入不同浓度 IAA后 ,紫毛野牡丹平均生根率为 80.3%,加入 NAA
·8· 福　建　林　学　院　学　报 第 29卷　
平均生根率为 92.3%,加入 IBA平均生根率为 94.0%。方差分析表明:NAA与 IBA对紫毛野牡丹生根影
响差异不显著 ,加入 IAA的生根率显著低于加入 NAA和 IBA。 0.1-0.2mg·L-1NAA和 IBA处理后生根
率显著高于浓度 0.5 mg·L-1的 NAA和 IBA处理 。由此得出最佳的生根培养基是 1/2MS+NAA(IBA)
0.1-0.2 mg·L-1。
表 5　不同激素种类与浓度的配比对试管苗增殖的影响
Table5　EfectofthediferentkindsandconcentrationofhormonesonproliferationofM.penicillatum
试验号 KT浓度mg·L-1
6-BA浓度
mg·L-1
NAA浓度
mg·L-1 增殖系数 试验号
KT浓度
mg·L-1
6-BA浓度
mg·L-1
NAA浓度
mg·L-1 增殖系数
P1 0 0 0.4 1.263 P9 1.0 2.0 0.4 2.211
P2 0 1.0 0.1 3.476 K1 7.012 3.706 6.135
P3 0 2.0 0.2 2.273 K2 6.298 8.740 6.812
P4 0.5 0 0.2 1.372 K3 5.885 6.749 6.248
P5 0.5 1.0 0.4 2.661 k1 2.337 1.235 2.045
P6 0.5 2.0 0.1 2.265 k2 2.099 2.913 2.271
P7 1.0 0 0.1 1.071 k3 1.962 2.250 2.083
P8 1.0 1.0 0.2 2.603 R　 0.376 1.678 0.226
1、 2、3分别表示浓度为 0.1、 0.2、0.5mg·L-1。
图 1　不同浓度激素对生根的影响
Figure1　Efectofthediferentkindsandconcentrationofhormonesonrooting
2.5　移栽和炼苗
　　经统计采用逐步开口炼苗瓶苗保存率达
到 94.5%,从表 6中可以看出 ,不同移栽基质
对紫毛野牡丹小苗成活率影响差异显著 ,对苗
期生长状况影响差异也较大 ,其中黄心土与蛭
石 2∶1的成活率最高达到 83.3%,黄心土 、沙
1∶1,黄心土 ,黄心土 、珍珠岩 2∶1均达到 80.0%
以上。珍珠岩 、蛭石 、沙以及 3种基质不同比
例混合的基质 , 移栽成活率较低 , 平均仅为
49.5%。pH测定结果显示:沙 、蛭石 、珍珠岩等
基质混合 pH6.5 -7.0,黄心土及其混合基质
pH5.5-5.8,与紫毛野牡丹原生地土样酸碱度
测定结果 pH5.3-5.5相近 。
表 6　不同基质对紫毛野牡丹组培苗成活率的影响 1)
Table6　ResultsofthesurvivalrateofthediferenttransplantedstromaofM.penicilatum
编号 移栽基质 成活率 /% 生长状况
1 黄心土 81.0Aa 粗壮,生长较快 ,叶色深绿
2 沙 45.8Bc 生长一般 ,叶色淡绿
3 珍珠岩 32.4Cc 生长一般 ,叶色中绿
4 蛭石 53.6Bb 茎细弱 ,叶色黄绿
5 黄心土∶蛭石=2∶1 83.3Aa 生长较快 ,叶片绿
6 黄心土∶沙 =1∶1 82.0Aa 小苗健壮 ,叶色浓绿 ,生长快
7 黄心土∶珍珠岩=2∶1 80.2Aa 小苗健壮 ,生长较好 ,叶色绿
8 沙∶蛭石 =1∶1 59.1Bb 生长一般 ,叶色浅绿
9 珍珠岩∶沙 =2∶1 51.5Bb 小苗生长一般 ,叶色绿
10 蛭石∶珍珠岩=2∶1 54.5Bb 生长一般 ,叶色浅绿
　　1)数据后附不同大写字母者表示差异达 0.01显著性水平 ,不同小写字母者表示差异达 0.05显著性水平;相同字母者表示差异不显著。
3　小结与讨论
用 70%乙醇浸泡 30s,无菌水冲洗 2遍 , 0.1%升汞浸泡 5-7min,无菌水冲洗 5遍消毒效果最好 。初
代培养基是 MS+6-BA1.0mg·L-1 +NAA0.5mg·L-1。继代培养基为 MS+6-BA1.0 mg·L-1 +NAA0.1
mg·L-1。生根培养基为 1/2MS+NAA(IBA)0.1-0.2mg·L-1。黄心土或其混合基质移栽成活率最高 。
本次试验综合前人对同属多花野牡丹 、地菍 、野牡丹以及毛菍的组织培养与快速繁殖结果发现:MS培
·9·　第 1期 彭东辉等:紫毛野牡丹组织培养与快速繁殖研究
养基对野牡丹属 5个种均适合;6-BA对野牡丹属各种芽的增殖有较理想效果 ,适用浓度为 1.0 -3.0
mg·L-1;2 , 4-D, TDZ对于愈伤组织的诱导有较好效果;1/2MS添加 NAA或 IBA较适合生根培养 ,当 IBA
浓度为 0.1-0.5 mg·L-1 , NAA浓度为 1.0-2.0mg·L-1时 ,生根率均可达到 90%以上[ 13-17] 。在炼苗和移
栽过程中 ,逐步开口炼苗有利于使组培苗适应外界环境 ,可避免因环境条件骤变导致组培苗不适应而死
亡;选择合适的移栽时间 、基质种类 、放置环境以及精心的水肥管理是提高炼苗移栽成活率的关键 。与原
生地土壤相近 pH值的移栽基质 ,移栽成活率较高 ,由此可以推断紫毛野牡丹喜酸性土壤。间歇喷雾可以
有效的提高叶片周围的湿度 ,减少叶片水分蒸发 ,提高移栽成活率 。
采用带芽茎段诱导丛生芽的方法 ,其优点在于不受季节和外界环境限制 ,能短时间繁殖出较大数量的
再生植株。直接利用带芽茎段进行快速繁殖 ,变异少 ,能够保持植株原有的特性 ,可用于植物种质资源的
试管保存 ,具有其他繁殖方式不可取代的优越性 ,在种质资源的保存和种苗的生产上得到广泛应用。
参考文献
[ 1] 中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志(第 53卷第 1分册)[ M] .北京:科学出版社 , 1984:156-157.
[ 2] 陈介.中国野牡丹科野牡丹属植物的研究 [ J] .华南农学院学报 , 1983, 4(1):31-36.
[ 3] 林有润.广东 、海南两省樟科 、野牡丹科及菊科的系统演化与区系地理的热带亲缘 [ J] .植物研究 , 1996, 16(3):
250-272.
[ 4] 陈红锋 , 邢福武 ,刘东明 , 等.广东省野牡丹科药用植物资源 [ J] .中药材 , 2003, 26(5):321-323.
[ 5] 杨念云 , 田丽娟 ,孟正木.野牡丹属植物的化学成份和药理活性 [ J] .中华临床医药 , 2003, 4(18):58-59.
[ 6] 马国华 , 林有润 ,简曙光.华南野牡丹科野生花卉种质资源的收集和繁殖 [ J] .中国野生植物资源 , 2001, 20(6):72-74.
[ 7] 彭东辉 , 张启翔 ,黄俊婷.中国野牡丹科植物观赏种质资源及其在福建的分布的初步调查 [ J] .中国园林 , 2007, 23(11):
83-88.
[ 8] 车秀芬 , 杨小波 ,岳平 , 等.铜鼓岭国家级自然保护区植物多样性 [ J] .生物多样性 , 2006, 14(4):292-299.
[ 9] 彭东辉.福建 、海南野牡丹科植物资源评价与利用研究 [ D] .北京:北京林业大学园林学院 , 2009.
[ 10] 彭东辉 ,张启翔.紫毛野牡丹种子萌发与贮藏特性研究 [ C] .中国观赏园艺研究进展.北京:中国林业出版社 , 2008:
197-201.
[ 11] 洪伟.林业应用数理统计 [ M] .大连:大连海运学院出版社 , 1988:407-412.
[ 12] GraziaM, GianpaoloB.Micropropagationofactinidiadeliciosacvs` hayward and`Tomuri [ J] .ScientiaHorticulturae,
1990, 45:65-74.
[ 13] 马国华 ,林有润 , 简曙光 ,等.野牡丹和地菍的组织培养及植株再生 [ J] .植物生理学通讯 , 2000, 36(3):233-234.
[ 14] 马国华 ,张静峰 , 刘念 ,等.从多花野牡丹和野牡丹花柄直接诱导出芽 [ J] .植物生理学通讯 , 2004, 40(6):719.
[ 15] 张朝阳 ,许桂芳.铺地锦的组织培养和快速繁殖 [ J] .西北林学院学报 , 2004, 2:75-76.
[ 16] 戴小英 ,温强 , 周莉荫 ,等.铺地锦组培快速繁殖研究 [ J] .江西林业科技 , 2004, 4:22-23.
[ 17] 何长信 ,代色平 , 马国华.毛菍组织培养和植株再生 [ J] .植物生理学通讯 , 2009, 45(1):49-50.
(责任编辑:卢凤美)　　
·10· 福　建　林　学　院　学　报 第 29卷