全 文 ：科技信息 2008 年 第 29期SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION
萍蓬草[Nuphar pumium(Timm.)DC.]又称水粟、水粟包、萍蓬莲、黄
金莲，属于睡莲科睡莲属多年生水生草本植物 [1-3]。 萍蓬草种子富含淀
粉，可食用，如粟，果实可煮粥，古时用于代粮。萍蓬草根状茎含萍蓬草
碱、谷甾醇、棕榈酸、没食子酸、烟酸等化学成分，具有补虚、止血、健
胃、调经等功效，能治消化不良、月经失调、体虚衰弱和刀伤等疾病 [4]。
近年来辽宁南部地区的人们对其进行观赏栽培。但由于在北方生长的
萍蓬草不易形成种子，即使形成的少量成熟种子也难以收集，因此，人
工栽培只能利用数量有限、长 6-8cm、具有芽的根茎进行无性繁殖。然
而，由于萍蓬草的根状茎具有重要药用价值，多年来人们一直在进行
大量的采集，这使本来在北方分布就很少的萍蓬草几近绝迹。 由此使
人们难以得到进行栽培的种苗，限制了观赏栽培生产的发展。于是，我
们对萍蓬草进行了组织培养的研究，以期满足人们观赏栽培对种苗的
需求，并为转基因等相关研究奠定技术基础。
1.材料与方法
1.1 材料及灭菌
于 5-6 月份将在池塘浅水区生长非常旺盛的萍蓬草挖出来，将全
株用自来水反复洗涤干净，将其根部置于 0.001%的 HgCl2溶液中初步
杀菌 48h 后，把嫩根茎剪下，置于 500ml 的磨口广口瓶中，用自来水冲
洗 40min 左右，再用 0.05%安利洗涤液振荡洗涤 15min，移至超净工作
台上进行操作。将经上述处理的嫩根茎用无菌水洗涤至没有泡沫时加
入 70%乙醇灭菌约 20s 左右 ， 迅速用无菌水振荡洗涤 2 次 ， 再用
0.05%HgCl2 溶液振荡灭菌 5min 后将灭菌液倒掉 ， 再倒入 0.025%
HgCl2溶液，继续振荡灭菌 15min，最后用无菌水洗涤 5 次。 在无菌条
件下，将经过上述灭菌处理的嫩根茎切成 0.2-0.3cm 的根茎块，接种到
相应的固体培养基上，进行培养和观察。
1.2 培养条件
以 1/2MS 和 1/3MS 为基本培养基，附加不同浓度的细胞分裂素和
生长素。 以 1/2MS 为基本培养基时，加蔗糖 15g/L；以 1/3MS 为基本培
养基时，加蔗糖 10g/L。 固体培养基胨力强度为 160g/cm2[5]，pH5.8~6.0，
培养温度 18~26℃，光照 12h/d 左右，光照度 2000~3000Lx。
2.结果与分析
2.1 不同浓度激素对愈伤组织诱导的影响
在超净工作台上，将萍蓬草无菌嫩根茎块接种到装有以 MS 为基
本培养基附加不同浓度的 BA、2,4-D、IAA 的培养基三角瓶中，进行愈
伤组织的诱导培养， 每种培养基接种 100 块， 每个三角瓶中接种 10
块。 接种培养 60d 后进行观察和统计。 由表 1 可见，在不用激素 2,4-D
的培养基上不能诱导嫩嫩茎形成愈伤组织；在不同浓度的 BA 与浓度
为 1.2mg·L-1（单位下同略）的 2,4-D 配合使用时，会不同程度的诱导嫩
根茎形成愈伤组织，但不同浓度的 BA 愈伤组织的诱导率、愈伤组织
生长速度及外部形态差异较大。 其中浓度为 0.4 和 0.8 的 BA 与浓度
1.2 的 2,4-D 配合使用时，不仅愈伤组织的诱导率达到了 97%以上，而
且愈伤组织的生长速度快，且质地较为疏松、外观呈淡绿色的颗粒状。
这种愈伤组织为具有分化能力的愈伤组织 [6]。 将上述诱导培养的愈伤
组织接种到相同的培养基上， 在培养条件不变的情况下进行继代培
养。统计每代培养所需时间。连续培养 8 代表明，在此培养基上诱导形
成的愈伤组织在同一培养基上连续继代培养生长的愈伤组织，不仅仍
具有分化和形成愈伤组织的能力， 而且愈伤组织培养周期缩短为 45
d，每个继代周期繁殖系数为 36。 这说明，MS+BA0.4-0.8+2,4-D 1.2 是
诱导萍蓬草嫩根茎形成具有分化能力愈伤组织的理想培养基。
表 1 不同浓度激素对嫩根茎愈伤组织诱导的影响
注:+长势一般；++长势好
萍蓬草的组织培养及快速繁殖的研究
李肖依 赵 娜 王 宇 邹翠霞 姜长阳
（辽宁师范大学生命科学学院 辽宁 大连 116029）
【摘 要】以萍蓬草的嫩根茎为外植体，在附加不同浓度的 BA、IAA、NAA 和 2,4-D 的 MS、1/2MS 或 1/3MS 培养基上进行了愈伤组织的
诱导、愈伤组织的分化、不定芽的生根、试管苗的移栽和移植研究，成功的建立起萍蓬草嫩根茎无性系，达到了快速繁殖的目的。结果表明：MS+
BA0.4-0.8mg·L-1+2,4-D 1.2 mg·L-1 是诱导嫩根茎形成具有分化能力愈伤组织的理想培养基 ；1/2MS＋AgN031.2mg·L-1+BA0.3mg·L-1+
NAA0.1mg·L-1是诱导颗粒状愈伤组织和不定芽分化的理想培养基；1/3MS+IAA0.5mg·L-1的液体培养基是试管苗生根培养和生根继代培养的
理想培养基；试管苗移栽平均成活率为 99.4%。
【关键词】萍蓬草；愈伤组织；无性系
The study of Tissue culture and rapid propagation of Nuphar pumium (Timm.) DC.
LI Xiao-Yi ZHAO Na WANG Yu ZOU Cui-Xia JIANG Chang-Yang
(College of life Science, Liaoning Normal University Dalian 116029 china)
【Abstract】The tender stem of Nuphar pumium (Timm.) DC. was cultured on medium MS with BA、IAA、NAA and 2, 4-D at different levels. The
results showed that MS+BA0.4~0.8 mg·L-1+2,4-D1.2mg·L-1 was the best medium for inducing callus with stem as explant ; 1/2MS+AgNO31.2mg·L-
1+BA0.3mg·L-1+NAA0.1mg·L-1 was the most suitable medium for shoot differentiation;1/3MS+AgNO31.2mg·L-1+BA0.3mg·L-1+NAA0.1mg·L-1 was the
optimum medium for rooting. The survival percent of transplantation could reach 99.4%.
【Key words】Nuphar pumium(Timm.)DC.;callus;clone
BA mg·L-1 2,4-D mg·L-1 IA Amg·L-1 诱导愈伤组织数
愈伤组织诱导
率%
长势
0 0 0 0 0
0.4 0 0 0 0
0.8 0 0 0 0
1.2 0 0 0 0
1.6 0 0 0 0
2.0 0 0 0 0
0 1.2 0 78 78 +
0.4 1.2 0 98 98 ++
0.8 1.2 0 97 97 ++
1.2 1.2 0 46 46 +
1.6 1.2 0 19 19 +
2.0 1.2 0 6 6 +
0 0 1.2 0 0
0.4 0 1.2 0 0
0.8 0 1.2 0 0
1.2 0 1.2 0 0
1.6 0 1.2 0 0
2.0 0 1.2 0 0
○科教前沿○
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科技信息 2008 年 第 29期SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION
●
科
BA mg·L-1 NAA mg·L-1 IBA mg·L-1 分化数
分化
率%
平均分
化芽数
分化芽
长势
0 0 0 0 0 0
0 0.1 0 0 0 0
0 0.5 0 0 0 0
0 0 0.1 0 0 0
0 0 0.5 0 0 0
0.1 0 0 11 11 1.7 +
0.1 0.1 0 0 0 0
0.1 0.5 0 0 0 0
0.1 0 0.1 0 0 0
0.1 0 0.5 0 0 0
0.3 0 0 25 25 3.2 +
0.3 0.1 0 99 99 7.1 ++
0.3 0.5 0 36 36 2.4 +
0.3 0 0.1 0 0 0
0.3 0 0.5 0 0 0
0.5 0 0 14 14 1.3 +
0.5 0.1 0 83 83 3.8 ++
0.5 0.5 0 36 36 4.1 +
0.5 0 0.1 0 0 0
0.5 0 0.5 0 0 0
2.2 不同浓度激素对愈伤组织分化培养的影响
将上述继代培养的愈伤组织用无菌镊子分散成颗粒状后，接种到
附加不同浓度的 BA（0、0.1、0.3 和 0.5）、NAA（0、0.1 和 0.5）和 IBA（0、
0.1 和 0.5）的 1/2MS＋AgN031.2 培养基上进行愈伤组织分化培养。 每个
处理接种外植体 100 个愈伤组织颗粒。观察愈伤组织的分化情况；60d
时统计愈伤组织分化颗粒数、分化率、每个愈伤颗粒分化不定芽数，并
观察分化不定芽的长势。 试验重复了 5 次。 由表 2 可见，在单独使用
BA 或不同浓度 BA 与不同浓度 NAA 配合使用的培养基上，颗粒状愈
伤组织可以分化。 从颗粒状愈伤组织的分化率、平均分化不定芽数和
不定芽的长势看，在 1/2MS＋AgN031.2+BA0.3+NAA0.1 的培养基上，不
仅颗粒状愈伤组织的分化率达到了 99%，平均每块愈伤组织的分化芽
数达到 7.1 个，而且分化不定芽长势好。 观察表明，在这一培养基上诱
导分化的不定芽培养到 60d 时呈嫩绿色丛生状，株高度多在 0.5cm 以
上，重复试验也得到了相同的结果。 把上述诱导培养的不定芽从基部
剪下，接种到相同的培养基上进行不定芽的继代分化培养。 5 次重复
试验，每代都继代培养 7 代。 结果证明，不定芽在这一培养基上经过
40d 的继代培养，每个不定芽平均可分化培养出 5.7 个高 0.5cm 以上、
生长旺盛的不定芽 ， 所培养的不定芽呈丛生状 。 这说明 1/2MS＋
AgN031.2+BA0.3+NAA0.1 是诱导萍蓬草颗粒状愈伤组织和不定芽分
化的理想培养基。
表 2 不同浓度激素对愈伤组织分化的影响
注:+长势一般；++长势好
2.3 试管苗的生根培养
将上述诱导分化培养的高于 0.5cm 以上的不定芽， 从基部剪下，
接种到附加不同浓度 NAA（0.1、0.5 和 1.0）、IAA（0.1、0.5 和 1.0）和 IBA
（0.1、0.5 和 1.0）的 1/3MS 液体培养基上进行生根培养。 每个处理接种
100 个外植体，试验重复 3 次，观察生根培养情况。 结果表明，萍蓬草
的不定芽在上述液体培养基中均能长出根，但生根率和根的生长状况
差异很大，以附加 IAA 的培养基效果最好。 尤其是在 IAA 浓度为 0.5
的培养基上，培养 7-10d 即可形成根原基，随后根系迅速生长，逐渐变
绿，并很快形成根茎。培养到 40d 时就可以成为具有长约 2cm 的根茎、
高 4cm 左右、叶片伸展、根系发达、生长非常旺盛的试管苗。 把具有根
茎的试管苗切成具有一段根茎和 1-2 个叶片的根茎段，接种到相同液
体培养基中进行生根继代培养，经过 40d 的培养，又会培养成为一代
具有根茎、根系发达、生长旺盛的试管苗。 所培养的试管苗没有无效
苗。进行 3 次重复试验，每次重复试验继代培养 5 代的结果证明：继代
培养的试管苗根茎生长、生根率和长势都基本保持不变。 平均每代的
繁殖系数为 4.2。 上述结果说明，1/3MS+IAA0.5 的液体培养基是萍蓬
草试管苗生根培养和生根继代培养的理想培养基。
2.4 试管苗移栽和移植
将具有生长旺盛试管苗的培养瓶瓶塞打开 ， 放到光照 4000-
500LX、15-27℃的条件下炼苗 3-4d 后，从培养瓶中取出，移栽到下部
具有一层厚 10cm 以上园土、上面具有约 2cm 深水层的温室人工水池
中， 在前 10d 防止直射光照的条件下，3 次 2000 株以上移栽试验，平
均成活率为 99.4%。 将温室中移栽成活的试管苗于五到七月份移植到
池塘的浅水区。 移植成活率几近 100%。 移植的试管苗生长旺盛，根茎
粗壮，根系发达。这说明萍蓬草试管苗在浅水中容易移栽成活。六月份
移植的试管苗，九月份开花。
3.讨论
虽然国内现在已多有水生和湿地植物组织培养的报道 [5-11]，但迄
今未见睡莲属植物组织培养、无性系建立和快速繁殖的报道。 本研究
以萍蓬草的嫩根茎为材料，进行了愈伤组织的诱导、愈伤组织的分化、
不定芽的生根、试管苗的移栽和移植研究，成功的建立起萍蓬草嫩根
茎无性系，达到了快速繁殖的目的。 这不仅可以证明萍蓬草的非分生
组织细胞也具有全能性，而且也为萍蓬草的工厂化育苗、满足人们的
需要奠定了技术基础，同时还为该植物的转基因研究提供了可能。
采用愈伤组织继代培养的方法，萍蓬草嫩根茎 45d 的繁殖系数为
36，按照这个速度进行快速繁殖，每年繁殖速度为 368；采用不定芽继
代培养的方法，40d 的繁殖系数为 5.7， 按照这个速度进行快速繁殖，
每年繁殖速度为 5.79； 采用生根继代的方法，40d 的繁殖系数为 4.2，
按照这个速度进行快速繁殖，每年繁殖速度为 4.29。 这说明不论采用
哪种方法进行快速繁殖，每年都能繁殖出大量的试管苗，可以满足人
们观赏栽培对萍蓬草种苗的大量需求。 在上述三种方法中，虽然采用
生根继代的方法是上述三种方法中最慢的一种，但是，由于采用生根
继代方法进行快速繁殖培养的试管苗具有根系发达、生长旺盛、没有
无效苗的特点，所以生产上应采用生根继代的方法进行快速繁殖。
在进行液体生根培养中，培养的试管苗根系为绿色的。 这不仅说
明在缺氧的液体培养基中萍蓬草的根系能够形成叶绿体、并进行光合
作用， 而且说明萍蓬草试管苗能通过叶片和嫩茎将氧气输送到根系
中，满足代谢的需要，促进了试管苗的旺盛生长。
【参考文献】
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［责任编辑：田瑞鑫］
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