全 文 ：第 35卷 第 11期 东　北　林　业　大　学　学　报 Vol.35 No.11
2007年 11月 JOURNALOFNORTHEASTFORESTRYUNIVERSITY Nov.2007
东北刺人参组培快繁及种质保存技术 1)
朱俊义　夏广清　刘雪莲　顾地洲
(通化师范学院 ,通化 , 134002)
　　摘　要　以东北刺人参带叶柄的叶片为外植体 ,对愈伤组织诱导 、增殖 、分化 、生根及种质保存的最适培养基
进行了筛选。最适宜的愈伤组织诱导培养基为 1/2B5 +6-BA1.0mg/L+NAA0.1mg/L+IBA0.2mg/L+KT0.1mg/L+VC 50mg/L;愈伤组织增殖培养基为 2/3MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.5mg/L+VC 100mg/L;愈伤组织再分化培养基为 MS+6-BA1.0 ～ 2.0mg/L+NAA0.05mg/L+VC 100mg/L;生根培养基为 1/5MS+IBA0.01mg/L;种质保存最适宜的培养基为 1/10MS(大量元素)+1/3MS(微量元素)+1/2MS(铁盐)+1/4MS(有机物质)。
关键词　东北刺人参;愈伤组织;种质保存
分类号　Q949.763.2RapidPropagationandinVitroPreservationofOplopanaxelatus/ZhuJunyi, XiaGuangqing, LiuXuelian, Gu
Dizhou(DepartmentofBiology, TonghuaNormalUniversity, Tonghua, 134002, P.R.China)//JournalofNortheastFor-
estryUniversity.-2007, 35(11).-9 ～ 10, 16
Anexperimentwasconductedtoselecttheoptimummediaforcalusinduction, multiplication, diferentiation, rootingandgermplasmpreservationusingtheleaveswithleafstalkofOplopanaxelatusNakaiasexplants.Resultsshowthattheop-
timummediumforcallusinductionis1/2B5 +6-BA1.0mg/L+NAA0.1mg/L+IBA0.2mg/L+KT0.5mg/L+VC
50mg/L;thatforcalusmultiplicationis2/3MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.5mg/L+VC100mg/L;thatforcalusdif-ferentiationisMS+6-BA1.0 ～ 2.0mg/L+NAA0.05mg/L+VC 100mg/L;thatforrootingis1/5MS+IBA0.01mg/L;andthatforgermplasmpreservationis1/10MS(macroelement)+1/3MS(traceelement)+1/2MS(ironsalt)+1/4MS(organicsubstance).
Keywords　OplopanaxelatusNakai;Calus;Germplasmpreservation
　　东北刺人参(OplopanaxelatusNakai)为五加科刺人参属
多年生落叶乔木 , 其干燥根 、根茎和茎均可入药 ,是一种很有
前途的中草药。近年来 , 随着对东北刺人参不断的采掘 , 自然
资源遭到严重破坏 , 已处于濒危状态 , 为此 , 东北刺人参被列
入国家二级保护植物 、吉林省一级保护植物 [ 1-3] 。 东北刺人
参茎次生木质部导管分子穿孔板的演化过程重演了导管分子
穿孔板的系统演化过程 ,是研究导管分子穿孔板非常有意义
的实验材料 [ 4-5] 。东北刺人参扦插成活率很低 , 种子萌发率
亦很低 , 靠常规繁殖非常困难 [ 6-8] 。因此 , 利用组织培养来快
速繁殖东北刺人参是保护东北刺人参资源的有效途径之一。
金英善对东北刺人参愈伤组织的诱导进行了研究 [ 9] , 而其他
有关东北刺人参组织培养和种质资源保存技术方面的研究尚
未见报道。文中对东北刺人参愈伤组织的诱导 、继代 、分化 、
生根及种质保存的培养基进行了筛选 ,以期得到最优的东北
刺人参组织培养条件 ,为其以后的研究提供理论依据。
1　材料与方法
材料:长白山区东北刺人参带叶柄嫩叶。
外植体处理:将东北刺人参嫩叶连同叶柄剪下 , 流水冲洗
20min后 ,用 20%青霉素溶液浸泡 10min。 在超净工作台上
用 70%酒精浸泡材料 8 ～ 15 s, 用 0.1%升汞溶液浸泡 5 ～ 8
min,无菌水冲洗 4 ～ 6次。用无菌滤纸将外植体表面的水分
吸干 , 然后将其接种到不同培养基中进行诱导(图 1中 a)。
培养条件:本研究诱导培养基以 B
5
作基本培养基 ,附加
1)吉林省教育厅资助项目(吉教科合字 2006第 151号)。
第一作者简介:朱俊义 ,男 , 1966年 5月生 ,通化师范学院 ,教授。
收稿日期:2007年 5月 4日。
责任编辑:李金荣。
蔗糖(15g/L)、琼脂(6.5g/L);pH5.5。继代 、再分化 、生根及
种质保存培养基均以 MS作基本培养基 , 附加蔗糖 30g/L(生
根培养为 15g/L)、琼脂 6.5g/L,温度控制在(24±2)℃, 光照
强度 800 ～ 1 200lx,光周期 8 ～ 10h/d[ 10-11] 。
愈伤组织的诱导:将外植体接种到附加不同激素配比的
B
5
(1/2B
5
)培养基上进行培养 , 观察诱导情况。
愈伤组织的继代:将活跃生长的愈伤组织进行继代 ,接种
到分别以 MS、1/2MS、 2/3MS作基本培养基 ,附加 6-BA(1.0
mg/L)、NAA(0.1、 0.2、 0.5 mg/L)、VC(100mg/L)的培养基
上。筛选最合适的培养基及激素不同质量浓度配比。
愈伤组织的再分化:继代到一定数量后 ,将愈伤组织接种
到以 MS作基本培养基 , 附加(6-BA1.0mg/L)、NAA(0.50、
0.10、0.05mg/L)及 VC(100mg/L)的再分化培养基上。筛选
最合适的再分化培养基及激素质量浓度配比。
生根培养:1/3MS、1/5MS作基本培养基 , 附加不同质量
浓度的 IBA和 NAA。筛选最合适的生根培养基。
种质保存:将愈伤组织块接种到不同培养基上进行保存 ,
筛选最合适的种质保存培养基。
2　结果与分析
2.1　不同培养基对愈伤组织诱导的影响
由表 1可以看出:1号培养基能诱导出大量的愈伤组织 ,
但生长一段时间后愈伤组织褐变 ,这可能是由于高质量浓度
无机盐促进代谢所导致的;其他 4种培养基由于采用 1/2剂
量的 B5培养基作基本培养基 , 同时添加 VC这种强还原剂 ,
明显减轻了褐变现象 , 降低了培养基中无机盐的含量 ,有使出
愈率降低的趋势。适当提高生长素的质量浓度能促进愈伤组
织的诱导 ,适当的细胞分裂素 /生长素比例可使愈伤组织生长
良好;KT对东北刺人参愈伤组织和球形愈伤组织的发生和生
DOI :10.13759/j.cnki.dlxb.2007.11.001
长有很好的促进作用。因此 , 5号培养基最适合东北刺人参 愈伤组织的诱导(图 1中 b)。
表 1　不同培养基对东北刺人参愈伤组织诱导的影响
培养基
代号
培养基
类型
激素质量浓度 /mg· L-1
6-BA NAA IBA VC KT
外植
体数
出愈
率 /% 愈伤组织生长情况
1 B5 0.5 0.1 0 0 0 40 96.3 愈伤组织开始生长较好 ,但培养一段时间后有褐变现象发生
2 1 /2B5 0.5 0.1 0 50 0 40 82.0 愈伤组织致密 ,颜色鲜绿色 ,培养 3个月后无任何变化
3 1 /2B5 1.0 0.1 0 50 0 40 80.0 愈伤组织较粗糙 ,有少量类似球形胚产生
4 1 /2B5 1.0 0.1 0.2 50 0 40 93.5 愈伤组织松散 ,颜色黄绿色 ,有球形胚产生 ,但球形胚生长瘦弱
5 1 /2B5 1.0 0.1 0.2 50 0.1 40 95.0 愈伤组织松散 ,生长良好 ,有大量球形胚产生 ,且生长健壮
2.2　不同培养基对愈伤组织继代增殖的影响
由表 2可以看出:降低无机盐质量浓度可防止愈伤组织
褐变 , 但无机盐质量浓度过低 ,愈伤组织和球形愈伤组织的增
殖速度及生长速度减慢 , 增加生长素质量浓度可明显促进愈
伤组织和球形愈伤组织增殖。 4号培养基最适合东北刺人参
愈伤组织增殖培养(图 1中 c)。
表 2　不同培养基对愈伤组织继代增殖的影响
培养基
代号
培养基
类型
激素质量浓度 /mg· L-1
6-BA NAA VC 愈伤组织生长情况
1 MS 1.0 0.1 100 愈伤组织增殖一段时间后褐变 ,球形胚生长速度较快 ,但球形胚发生形态变化
2 1 /2MS 1.0 0.1 100 愈伤组织增殖速度慢
3 2 /3MS 1.0 0.2 100 前期愈伤组织、球形胚增殖较快 ,但后期几乎不再增殖
4 2 /3MS 1.0 0.5 100 愈伤组织和球形胚增殖率高 ,且生长良好
2.3　不同培养基对愈伤组织分化的影响
由表 3可以看出:随 6-BA/NAA比例的增大 , 愈伤组织
的分化率也随之增大 。NAA质量浓度为 0.50mg/L时 , 愈伤
组织生长良好 , 但分化率低;而质量浓度为 0.10mg/L时 , 愈
伤组织的分化率提高 , 总芽数也有所提高;在 0.05mg/L时效
果最好(图 1中 d, e, f)。另外 ,当 NAA质量浓度为 0.05mg/L
时 , 测试 6-BA不同质量浓度(1.0、 1.5、 2.0、 3.0mg/L)下的
愈伤组织分化率 , 结果发现 , 6-BA质量浓度在 1.0 ～ 2.0mg/
L时分化率呈上升趋势 , 超过 2.0mg/L以后 , 愈伤组织分化
率反而降低。可见 , 细胞分裂素与生长素各自的质量浓度及
二者的质量浓度比对愈伤组织的分化有很大的影响。
表 3　不同培养基对愈伤组织分化的影响
培养基
代号
培养基
类型
激素质量浓度 /mg·L-1
6-BA NAA VC
接种愈伤
组织块数
分化
率 /%
总芽
数
1 MS 1.0 0.50 100 40 57 18
2 1 /2MS 1.0 0.10 100 40 69 27
3 2 /3MS 1.0 0.05 100 40 82 41
2.4　不同培养基对组培苗生根的影响
由表 4可以看出:无机盐质量浓度降低有利于生根。在
实验中发现 , 接种于 1、 2号培养基上的苗茎基部膨大 ,形成愈
伤瘤 , 继续培养只有少数组培苗在愈伤瘤上生根 , 但这种根的
维管组织与茎的维管组织联接不好 , 经炼苗移栽后 ,愈伤组织
及根从茎基部脱落 , 导致失败。 3号培养基上的幼苗茎基部
在培养初期也见有膨大现象 , 但不形成瘤状物 ,在膨大处会产
生根。这种基部膨大现象随着 IBA质量浓度的降低而减轻。
当 IBA质量浓度为 0.01mg/L时 ,茎基部不再膨大 ,而根系直
接从皮孔中穿出 , 且生根率和移栽成活率都较高。 因此 , 5号
培养基有助于生根。
2.5　不同培养基对种质保存的影响
从表 5可以看出:随着培养基各营养成分的减少 ,愈伤组
织的生长逐渐变慢 , 铁盐的含量过低 ,会影响叶绿素的合成 ,
使愈伤组织及芽苗失绿。用这种营养饥饿的方法长期保存种
质 ,可在室温下进行 , 不需要冷冻 , 可降低成本。 4号培养基
有助于东北刺人参愈伤组织的保存。
表 4　不同培养基对东北刺人参组培苗生根的影响
培养基
代号
基本培
养基
激素质量浓度 /mg· L-1
NAA IBA
接种
数
生根
率 /%
1 1 /3MS 0.10 0... 40 34
2 1 /3MS 0.05 0 40 57
3 1 /5MS 0 0.10 40 75
4 1 /5MS 0 0.05 40 83
5 1 /5MS 0 0.01 40 92
表 5　不同培养基对种质保存的影响
培养基代号 培养基类型 愈伤组织生长情况
1 1/10MS(大量元素)+MS(微量元素)+MS(铁盐)+1/2MS(有机物质) 1个月后愈伤组织分化,前期分化及生长速度较快 ,后期变慢
2 1/10MS(大量元素)+1/2MS(微量元素)+1/2MS(铁盐)+1/3MS(有机物质) 3个月后愈伤组织迅速生长
3 1/10MS(大量元素)+1/3MS(微量元素)+1/3MS(铁盐)+1/4MS(有机物质) 8个月后愈伤组织开始缓慢生长 ,但愈伤组织及再分化产生的芽明显失绿
4 1/10MS(大量元素)+1/3MS(微量元素)+1/2MS(铁盐)+1/4MS(有机物质) 愈伤组织几乎不生长,形态和颜色未发生变化
3　结论
1/2B5 +BA1.0mg/L+NAA0.1mg/L+IBA0.2mg/L+
VC50mg/L+KT0.1mg/L对愈伤组织的诱导效果最好。生
长素质量浓度增加可促进愈伤组织增殖 , 大量元素质量浓度
降低可减轻褐变现象。 2/3 MS+6-BA1.0 mg/L+NAA0.5
mg/L+VC 100mg/L是愈伤继代最合适的培养基。细胞分裂
素与生长素的质量浓度及二者的比对东北刺人参愈伤组织的
分化影响很大。 MS+6-BA1.0 ～ 2.0mg/L+NAA0.05mg/
L+VC 100mg/L是东北刺人参愈伤组织再分化的良好培养
基。 NAA和 IBA都比较适合于生根 , 但 NAA的作用比较强,
能使茎的基部产生愈伤瘤 ,而 IBA对东北刺人参诱导生根的效
果较好, 1/5MS+IBA0.01mg/L较适合于生根。利用营养饥
饿来保存东北刺人参种质是一种较好的方法 ,较适宜的培养基
为 1/10MS(大量元素)+1/3MS(微量元素)+1/2MS(铁盐)+
1/4MS(有机物质)。 (下转 16页)
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的意义。液流密度的变化只能反映单位边材面积的液流速度,研
究整树蒸腾耗水量还需进一步测定树木的边材面积。
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(上接 10页)
图 1　以带叶片的叶柄作为外植体的东北刺人参组织培养过程
a.东北刺人参带叶片的叶柄作为外植体在培养基上生长;b.东北刺人参叶柄基部产生的愈伤组织;c.在分化培养基上欲进行茎叶分化的愈
伤组织;d, e.愈伤组织分化成茎叶体;f.愈伤组织分化成完整的植株体。
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