全 文 ：不同激素对菜用大黄茎尖离体再生的影响研究
蔡祖国1， 周 岩2， 卢 莉1， 赵一鹏1
（1.河南科技学院园林学院，河南 新乡 453003；2.河南科技学院生命科技学院，河南 新乡 453003）
摘 要：以菜用大黄无菌苗的茎尖为外植体，探讨了不同激素对菜用大黄茎尖离体再生能力的影响。结果显示，不同激
素对菜用大黄不定芽再生有显著影响。 6-BA 对菜用大黄茎尖增殖的效果优于 KT，MS+6-BA1.0 mg/L+NAA1.0 mg/L 培养
基可获得最大增殖系数（3.1）；新生不定芽经生根培养后可获得完整植株，而 1/2MS+NAA0.5mg/L 的生根培养基生根率高
达 92.6％。 再生植株经驯化炼苗后，可获得 75%的移栽成活率。
关键词：菜用大黄； 植物激素； 组织培养； 增殖； 生根
中图分类号：S664.9 文献标识码：A 文章编号：1004-874X(2010)03-0132-03
Effects of different hormone on the regeneration of shoot-tip of
culinary rhubarb (Rheum rhaponticum L.) in vitro
CAI Zu-guo1, ZHOU Yan2, LU Li1, ZHAO Yi-peng1
(1.School of Horticulture and Landscape Architecture, Henan Institute of Science and Technology, Xinxiang 453003, China;
2. School of Life Science and Technology, Henan Institute of Science and Technology, Xinxiang 453003, China)
Abstract: Effects of plant hormone on regeneration of adventitious buds and establishment of micropropagation of culinary
rhubarb (Rheum rhaponticum L.) were studied using shoot-tips of in vitro seedling as explants. The results showed that the plant
growth regulators played significant roles on regeneration of adventitious buds. 6-BA had better effect than KT in initiation and
multiplication of adventitious buds, showing the highest multiplication rate (3.1) on medium of MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA1.0 mg/
L. Rooting medium of MS+NAA0.5 mg/L exhibited the highest rooting rate of 92.6%. A survival rate of 75% can be achieved for
regenerated plantlets after acclimatization and transplantation.
Key words: rhubarb; plant hormone; tissue culture; multiplication; rooting
菜 用 大 黄 （Rheum rhaponticum L.） 是 蓼 科
（Polygonaceae）大黄属（Rheum）多年生草本植物，其以
叶柄为食用部位，根可入药，全世界有 50 多个品种 [1]。
菜用大黄粗大多汁的叶柄具有独特的风味，富含纤维
素、维生素 A、维生素 C、琥珀酸等有机物质，钙、磷、钾
等矿质元素含量也非常丰富， 是理想的芳香保健食
品，可用于罐头、甜点、饼派、果酱、糖浆及果酒等食
品，在欧洲、北美和大洋洲地区广泛栽培 [2-3]。 近年来，
国内外对菜用大黄组培繁殖虽有研究，但都未对不同
植物激素诱导的作用进行系统研究。 本试验以引进的
菜用大黄品种 Timperly Early 为材料， 通过研究细胞
分裂素 6-BA、KT 与生长素 NAA、IBA 等比组合下不
同浓度处理对不定芽再生能力的影响，以期寻求植物
激素对菜用大黄离体增殖及生根的最佳浓度，为菜用
大黄的组培快繁提供技术参数。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试菜用大黄品种为 Timperly Early，由英国瑞特
尔学院（Writtle College）提供。
1.2 试验方法
1.2.1 种子无菌萌发与外植体选取 选取种粒饱满、
大小均匀的菜用大黄种子，在 70%酒精中消毒 30 s后
用无菌蒸馏水冲洗 3 次， 再用 0.1%HgCl2溶液震摇消
毒 10 min，之后再用无菌水冲洗 5～6 次，并用无菌滤
纸吸干种子表面水分，然后将消毒灭菌的种子接种到
固化的 MS培养基上进行种子萌发。 当幼芽长至 2 cm
左右时，选取 1 cm 左右的茎尖为外植体，接种到 MS+
6-BA1.0 mg/L+IBA1.0 mg/L 诱导培养基中 [4]，并将培
养材料置于温度 22（±1）℃、空气相对湿度 70%～80%、
光照强度为 3 000 lx（光照时间 12 h/d)的恒温培养箱
收稿日期：2009-10-22
基金项目：河南科技学院科研启动基金（050103）；教育部归
国留学人员科研启动基金（2005）；河南省教育厅创新人才基金
（2007KYCX016）；河南省杰出青年基金（074100510019）
作者简介：蔡祖国（1977-），男，硕士，实验师
通讯作者：赵一鹏（1962-），男，博士，教授，E-mail：yipengzhao
@hist.edu.cn
广东农业科学 2010 年第 3 期132
DOI:10.16768/j.issn.1004-874x.2010.03.050
不
定
芽
增
殖
系
数
激素浓度(mg/L)
6-BA/NAA
KT/IBA
KT/NAA
6-BA/IBA
图 1 等比配置下激素浓度对不定芽增殖的作用
不定芽生
长情况
一般
一般
一般
健壮
良好
一般
一般
一般
良好
良好
一般
平均芽长
(cm)
4.54
5.25
3.59
3.56
3.18
2.85
5.37
5.01
4.37
3.69
3.76
4.06
增殖
系数
1.00
1.29
2.03
3.11
2.24
1.97
1.93
2.18
2.53
2.18
2.12
2.15
IBA
0
0
0
0
0
0
0.1
0.5
1.0
2.0
3.0
NAA
0
0.1
0.5
1.0
2.0
3.0
0
0
0
0
0
6-BA
0
0.1
0.5
1.0
2.0
3.0
0.1
0.5
1.0
2.0
3.0
平均
激素浓度(mg/L)
不定芽生
长情况
一般
一般
一般
一般
一般
一般
一般
一般
一般
一般
一般
平均芽长
(cm)
4.54
7.01
5.93
6.98
5.83
4.68
5.67
7.49
6.11
4.14
4.68
5.90
增殖
系数
1.00
1.37
1.37
1.51
1.86
1.63
1.15
1.23
1.30
1.37
1.72
1.45
IBA
0
0
0
0
0
0
0.1
0.5
1.0
2.0
3.0
NAA
0
0.1
0.5
1.0
2.0
3.0
0
0
0
0
0
KT
0
0.1
0.5
1.0
2.0
3.0
0.1
0.5
1.0
2.0
3.0
平均
表 1 不同激素对不定芽再生能力的影响
激素浓度(mg/L)
中进行不定芽诱导。 每升 MS 培养基中均添加蔗糖
30 g、琼脂粉 5.2 g，并将 pH 调至 5.8，经高压灭菌后
接种培养。
1.2.2 不定芽再生培养 经过 4周的不定芽诱导后，
选择生长健壮的丛生芽为外植体， 切取单芽转接到含
有不同浓度细胞分裂素（6-BA、KT）和生长素（NAA、
IBA）的 MS 培养基上（表 1），以不添加任何植物激素
为对照（CK）。每个处理接种 10 瓶，每瓶 3个外植体，3
次重复。经 28 d培养后，调查不定芽的增殖系数、不定
芽长度及其长势， 研究不同植物激素对菜用大黄不定
芽再生能力的影响。
1.2.3 不定芽生根培养 选取 MS+6-BA1.0 mg/L 培
养基上增殖培养 4周的不定芽， 转接到添加有 0、0.1、
0.5、1.0 mg/L NAA 或 IBA 的 1/2 MS 生根诱导培养基
上，以不添加任何激素的培养基为对照。 每个处理接
种 10 瓶，每瓶 3 个外植体，3 次重复。 经 15 d 生根培
养后统计不定芽生根的情况， 研究不同激素对菜用大
黄不定芽生根的影响。
1.2.4 试管苗的驯化移栽 生根培养 2周后， 当不定
根长至 0.5～1.0 cm时进行驯化移栽。 先将组培苗置于
20～25℃自然光照条件下炼苗 1 周，然后解开封口膜炼
苗 3～5 d， 取出试管苗并洗净根部的培养基， 并用
0.1％多菌灵溶液浸泡根部 5 min 左右，然后移栽到装
有不同比例腐质土和蛭石基质的营养钵中。 移栽后每
周喷施营养液 2～3次，并保持基质湿润。
2 结果与分析
2.1 不同激素对不定芽再生能力的影响
本试验结果（表 1）表明，细胞分裂素 6-BA 和 KT
对供试菜用大黄品种的不定芽增殖有显著影响。 总的
来说，随着 6-BA 和 KT 浓度的增加，不定芽增殖系数
随之提高，在达到峰值后又开始下降。 但添加 6-BA的
培养基上的菜用大黄平均增殖系数（2.15）显著高于 KT
平均增殖系数（1.45），而 KT 对不定芽生长的作用又显
著大于 6-BA。 2种细胞分裂素对不定芽增殖的最佳浓
度不同，6-BA 为 1.0 mg/L，KT 为 2.0 mg/L。 6-BA 对
不定芽的增殖作用显著高于 KT, 并产生大量的丛生
不定芽，生长势旺盛；而 KT 虽能诱导出不定芽，但增
殖系数较低，不定芽数量少，长势一般。 虽然 KT 诱导
的不定芽平均长度显著大于 6-BA 诱导的不定芽，然
而其生长情况不如 6-BA 诱导的不定芽。 统计结果显
示，6-BA 对不定芽增殖作用明显高于 KT，6-BA 的平
均增殖系数（2.15）显著大于 KT（1.45），且以添加 6-BA1.0
mg/L+NAA1.0 mg/L和 6-BA1.0 mg/L+IBA1.0 mg/L的培
养基的增殖系数最大，分别为 3.11和 2.53。
生长素 IBA 和 NAA 对菜用大黄不定芽的增殖作
用是伴随着细胞分裂素而起作用的。如图 1所示，在含
有 6-BA 的培养基中，IBA 和 NAA 对不定芽增殖系数
的影响与 6-BA 相同， 即均在 1.0 mg/L 时出现最高
值。 但在含有 KT 的培养基中, IBA 和 NAA 对不定芽
133
成活率（%）
75a
30b
0c
驯化苗数
50
50
50
腐质土∶蛭石
0∶1
1∶1
1∶0
基质
1
2
3
表 3 不同移栽基质对菜用大黄移栽成活率的影响
平均根长
(cm)
2.1a
1.3b
0.8bcd
0.7cd
1.9a
1.0bc
0.4d
平均根数
(条)
7.0b
13.7b
24.5a
24.3a
6.2b
14.3b
13.8b
生根率
(%)
88.9
81.5
92.6
81.5
77.8
88.9
77.8
IBA
0
0
0
0
0.1
0.5
1.0
NAA
0
0.1
0.5
1.0
0
0
0
生长素浓度(mg/L)
表 2 不同生长素浓度对不定芽生根能力的影响
注： 表中同列数据后小写英文字母不同者表示差异显著，
表 3 同。
增殖系数的影响有较大差异，IBA 在 2.0 mg/L 出现最
大值，而 NAA在 3.0 mg/L出现最大值。 因此，比较 6-
BA 和 KT 培养基上不定芽的增殖系数可以看出，生长
素 IBA 和 NAA 在诱导不定芽过程中的作用受制于细
胞分裂素，即处于次要地位。
试验结果同时显示， 细胞分裂素和生长素在等量
配比时，其浓度对不定芽再生有显著影响。以 6-BA与
NAA 或 IBA 以 1.0 mg/L 等量的比例为最优组合，并
获得最高的增殖效果。
2.2 不同生长素对菜用大黄不定芽生根的影响
菜用大黄的不定芽在生根培养基上培养 5 d 左右
开始发生不定根。与对照相比，生长素对菜用大黄不定
芽的生根率没有很大影响，但生长素对生根数量和根
长有显著影响 （表 2）。 结果显示， NAA 浓度达 0.5
mg/L 时生根率最高、为 92.6％，并获得最大的生根数
量和根长。 从生根变化趋势可以看出，当 NAA 和 IBA
浓度在 0.1～0.5 mg/L之间时， 不定芽的生根率和生根
质量显著提高，然而当浓度增加至 1.0 mg/L 时，生根
率明显降低，但生根数量和根长没有受到影响。 此外，
NAA 诱导的不定芽平均生根率（85.2%）和平均生根数
（20.8 条） 明显大于 IBA 诱导的不定芽平均生根率
（81.5%）和平均生根数（11.2 条）；但是，NAA 诱导不定
芽平均根长（0.7 cm）明显低于 IBA诱导不定芽平均根
长（1.1 cm）。观察和综合分析显示，以 1/2MS+NAA0.5
mg/L 进行菜用大黄不定芽生根培养所取得的效果最
佳，不定根粗壮、根数多，且已形成明显的主次根分化。
2.3 不同移栽基质对菜用大黄移栽成活率的影响
菜用大黄不定芽生根培养 2周后即可进行驯化移
栽。 在基质中生长 2周后幼苗成活并长出新根，再经 4
周左右适应性生长便可移栽室外。 在驯化移栽过程中，
不同移栽基质对菜用大黄再生苗的移栽成活率有显著
影响（表 3），其中在蛭石中的驯化成活率最高，为 75%。
3 结论与讨论
本试验在前期研究的基础上， 利用菜用大黄无菌
苗茎尖作为外植体建立了离体再生体系， 并对再生植
株不断进行增殖， 这是在菜用大黄引种栽培过程中种
子数量有限的情况下快速获得繁殖材料的有效途径[4]。
在植物离体繁殖中， 培养基中植物激素的种类及
其浓度对外植体的再生能力有直接影响， 植物激素的
种类和配比对不定芽的发生频率及生长势起决定作
用[7]。 本试验对 6-BA和 KT两种细胞分裂素对菜用大
黄再生能力的影响进行了比较，结果表明，6-BA 和 KT
虽然都可以有效地诱导不定芽分化再生， 但 6-BA 的
诱导作用明显大于 KT, 这与张素勤等 [5]在非洲菊花蕾
不定芽的诱导和李凤玉 [6]在诱导绿豆子叶片器官发生
时的结论相一致。 另外，本研究结果显示，IBA 对不定
芽增殖系数的影响大于 NAA，这与张素勤等 [5]对非洲
菊花蕾不定芽诱导中“NAA 的效果好于 IBA”的结论
相反， 这也反映出植物激素诱导不定芽的功效受外植
体材料的遗传特性的影响。
虽然 IBA 和 NAA 与细胞分裂素相互作用能促进
试管苗增殖，但本研究结果显示，IBA和 NAA在促进不
定芽增殖的功效与细胞分裂素的种类有直接关系，两
种生长素与 6-BA 组合的效果优于与 KT 的组合，以
6-BA与 NAA或 IBA以 1.0 mg/L等配比时， 可获得最
大的增殖效果，但超过这个浓度后，不定芽的增殖会受
到抑制。相关研究显示，在唐古特大黄愈伤组织诱导培养
中，培养基中添加 1.0 mg/L6-BA也获得了最佳效果[8]。
本研究发现，生长素 NAA对诱导不定芽生根率和
生根数的作用优于 IBA，但 NAA 对根长的作用却明显
低于 IBA。 综合分析，以 1/2MS+NAA0.5 mg/L 进行菜
用大黄不定芽生根所取得的效果最佳。 菜用大黄的组
培苗经过蛭石基质驯化后可获得较高的移栽成活率。
本研究首次开展了不同植物激素配比对菜用大黄
组培再生能力的影响，并成功进行试管苗移栽，这对开
展菜用大黄的离体快速繁殖具有重要的参考意义，也
为引进优良菜用大黄品种快速繁殖和新品种推广提供
了新的有效途径。
（下转第 144页）
134
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1代所需的时间最短（20.41 d）。
2.3 温度对种群繁殖特征的影响
不同温度下空心莲子草叶甲的存活率和繁殖力
调查结果（表 3）表明，在 24℃和 27℃时，卵具有较高
的孵化率，分别为 89.6%和 94.1%；高温和低温对卵
的孵化均有抑制作用。 温度低于 21℃或高于 30℃时，
幼虫的死亡率较高；24℃和 27℃时幼虫的存活率较
高，90%以上的蛹均能羽化。 24℃时成虫的平均寿命
最长（45.36 d），其次为 27℃，33℃时成虫的寿命最短
（15.48 d）。 27℃时成虫的繁殖力最大、平均每头雌成
虫能产卵 726.5 粒，24℃时成虫也具有较大的卵量 。
27℃时种群趋势指数最大（287.02），表明下代的数量
可以增加 287.02 倍； 其次为 24℃， 种群趋势指数为
222.71；而在 15℃和 33℃时，下代数量仅能增长 4.46、
13.35 倍。试验结果表明，24℃和 27℃最有利于空心莲
子叶甲的存活和繁殖。
3 结语
空心莲子草叶甲对温度的适应范围广，在 15~33℃范
围内各虫态均能正常发育。 其中，24~27℃为其最适温区，
在此温度下空心莲子草叶甲具有较高的存活率和繁殖力，
适合在我国长江流域以南广大地区生长发育。空心莲子叶
甲为单食性昆虫，仅能在空心莲子草上完成发育，不危害
其他植物；同时具有寿命长、繁殖力大、取食量大、抗逆性
强等优点，因此可以广泛利用该虫来防除空心莲子草。
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种群趋势指数
4.46
33.52
124.38
222.71
287.02
51.91
13.35
成虫卵量（粒）
174.5f
249.2e
458.6c
637.1b
726.5a
383.9d
264.3e
成虫寿命（d）
25.06d
30.42cd
36.85bc
45.36a
38.53b
23.67d
15.48e
成虫羽化率（%）
36.7
70.0
83.3
90.0
93.3
76.7
63.3
幼虫存活率（%）
43.3
56.7
80.0
86.7
90.0
63.3
36.7
卵孵化率（%）
32.1d
67.8b
81.4a
89.6a
94.1a
55.7bc
43.5cd
温度（℃）
15
18
21
24
27
30
33
表 3 温度对空心莲子草叶甲存活和繁殖的影响
注：表中同列数据后小写英文字母不同者表示差异显著。
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
（上接第 134页）
144