全 文 ：中国农学通报 2013,29(25):93-96
Chinese Agricultural Science Bulletin
0 引言
在植物组织培养过程中，常常出现一些呈半透明
状的玻璃化试管苗，其外观形态往往异常的现象 [1]。
玻璃化苗由于其组织畸形，吸收养料与光合器官功能
不全，故分化能力大大降低，难以增殖，加上生根困难，
移栽难以成活[2]。
自 1981年Debergh等首次提出玻璃化概念以来，
国内外学者对于植物组织培养中的玻璃化现象进行了
较多的研究，在玻璃化苗的形态解剖学特点、生理生化
变化及控制方法上取得了较大的进展[3-6]。Leshem等[7]
基金项目：福建省自然科学基金计划项目“利用游离小孢子培育芦笋超雄株技术的研究”(2009J01101)；福建省公益类科研院所基本科研专项“芦笋
多倍体（三倍体）育种技术研究与应用”(2009R10010-3)。
第一作者简介：张天翔，男，1984年出生，福建永泰人，助理研究员，农业推广硕士，主要从事植物组织培养与生物技术研究。通信地址：363001福建
省漳州市芗城区天宝镇五峰福建省热带作物科学研究所，Tel：0596-2615151，E-mail：yuezhou@163.com。
收稿日期：2013-01-20，修回日期：2013-03-19。
芦笋组织培养中玻璃化苗逆转的初步研究
张天翔，林宗铿，蔡坤秀，杨俊杰，曹明华
（福建省热带作物科学研究所，福建漳州 363001）
摘 要：为探讨芦笋(Asparagus officinalis L.)玻璃化试管苗的逆转恢复途径，对培养温度、光照强度、蔗糖
浓度、琼脂浓度等因素对玻璃化苗逆转效果的影响进行研究。结果显示：玻璃化苗的恢复率随着培养温
度的降低而有所升高，培养温度为15℃时，恢复率为33.01%；玻璃化苗的恢复率随光照强度的增强而明
显升高，当光照强度为5200 lx时，逆转率可达70.55%；玻璃化苗的恢复率随着蔗糖浓度的升高而逐渐升
高，当蔗糖浓度为50 g/L时，恢复率可达48.20%；玻璃化苗的恢复率随琼脂浓度的增加而升高，琼脂浓
度为9 g/L时，恢复率达38.18%。说明在4种影响因素中，光照强度对玻璃化苗逆转的影响最大，而培养
温度、蔗糖浓度、琼脂浓度对玻璃化苗的逆转也有一定的影响。
关键词：芦笋；玻璃化苗；逆转
中图分类号：S644.6 文献标志码：A 论文编号：2013-0205
Preliminary Study on Reversion of Vitrification in Tissue Culture of Asparagus officinalis L.
Zhang Tianxiang, Lin Zongkeng, Cai Kunxiu, Yang Junjie, Cao Minghua
(Fujian Institute of Tropical Crops, Zhangzhou Fujian 363001)
Abstract: The reversion of vitrification of Asparagus officinalis L. during tissue culture was discussed. The
influence factors on the reversion of vitrification were studied, including culture temperatures, culture
illumination, concentration of sucrose and agar. The results showed that the percentage of the reversion of
vitrification would be increased with decreasing temperature, the rate of reversion was 33.01% , when the
culture temperature at 15℃ . The rate of reversion would be increased obviously along with the increase of
culture illumination, the rate would amount to 70.55% , under the intensity of 5200 lx culture illumination.
With the increase of sucrose concentration, the recovery rate increased gradually, when the sucrose
concentration was 50 g/L, the recovery rate increased to 48.20%. The rate of reversion increased with the agar
concentration increasing, when the agar concentration was 9 g/L, the recovery rate was 38.18%. The culture
illumination showed the best effect on the reversion of vitrication in the 4 factors. Moreover, the culture
temperatures, the concentration of sucrose and agar showed some efficacious effects on the reversion of
vitrication.
Key words: Asparagus officinalis L.; vitrification; reversion
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认为适当调整培养基内的激素比例可以降低玻璃化的
发生率。Miguens等[8]认为培养的物理条件是诱导玻
璃化的主要因素。谢芝馨等[9]认为玻璃苗的发生是由
离体培养条件下水势过高、光照不足等逆境胁迫造成
的。随着对玻璃化现象研究的不断深入，研究者发现
玻璃化现象只是植株的一种表型特征，其玻璃化的组
织器官在一定条件下仍可恢复 [10]。柴明良 [11]、张晓
军[12]、魏艳[13]、马丽华[14]、王爱芝[15]、李在留[16]等学者均
将玻璃化苗逆转恢复为正常植株，证实了玻璃化并不
能遗传。
在芦笋(Asparagus officinalis L.)组织培养中，长期
继代培养时容易出现玻璃化现象[17]，影响了芦笋的增
殖效率。在芦笋多倍体试管诱导时，由于秋水仙素的
作用，也常出现玻璃化苗[18]。对于芦笋已发生玻璃化
的试管苗的逆转恢复，目前尚未见有报道。笔者通过
对几个影响玻璃化苗逆转的因素进行研究分析，来探
讨芦笋玻璃化试管苗的恢复途径。
1 材料与方法
1.1 试验时间、地点
研究试验于 2012年在福建省热带作物科学研究
所生物技术研究室进行。
1.2 试验材料
供 试 材 料 为 Gijnlim 品 种 芦 笋 (Asparagus
officinalis L.)组织培养过程中出现的玻璃化试管苗，取
自福建省热带作物科学研究所生物技术研究室。
1.3 试验方法
切取芦笋玻璃化试管苗的茎尖，接种于增殖培养
基中。增殖培养基以MS为基本培养基，添加 6-BA
0.3 mg/L、NAA 0.1 mg/L、KT 0.1 mg/L，未涉及蔗糖琼
脂处理的，附加蔗糖 30 g/L、琼脂 6 g/L，pH调至 5.8。
培养温度 25℃（进行温度处理时除外），光照强度
2500 lx（进行光照强度处理时除外），光照时间12 h/d。
1.3.1 不同培养温度的影响 接种后的培养温度分别为
15、20、25 ℃，共 3个处理，每处理 20瓶，每瓶接 4个茎
尖，重复3次。
1.3.2 不同光照强度的影响 培养的光照强度分别为
1500、2500、4000、5200 lx，共 4个处理，每处理 20瓶，
每瓶接4个茎尖，重复3次。
1.3.3 不同蔗糖浓度的影响 培养基中添加的蔗糖浓度
分别为20、30、40、50 g/L，共4个处理，每处理20瓶，每
瓶接4个茎尖，重复3次。
1.3.4 不同琼脂浓度的影响 培养基中添加的琼脂浓度
分别为5、6、7、8、9 g/L，共5个处理，每处理20瓶，每瓶
接4个茎尖，重复3次。
1.4 数据处理与分析
培养40天后统计增殖系数和恢复率，结果取平均
值±标准误(SE)，采用DPS统计软件进行单因素方差分
析和LSD法多重比较。
增殖系数=(增殖苗数/接种苗数)×100%；
恢复率=(正常苗数/总增殖苗数)×100%。
2 结果和分析
2.1 玻璃化苗的逆转
试验结果表明，芦笋试管苗的玻璃化现象是可以
逆转恢复的（如图 1所示），半透明状的玻璃化苗经处
理后有可能恢复成生长良好的正常苗。
2.2 不同培养温度的影响
研究结果（表 1~2）表明，不同的培养温度对芦笋
玻璃化试管苗的恢复有显著影响，同时对增殖系数有
极显著影响。在一定温度范围内，随着培养温度的降
低，芦笋玻璃化试管苗的恢复率有所升高，同时增殖系
数明显下降。
2.3 不同光照强度的影响
由表 3~4可知，不同光照强度处理对恢复率有极
显著影响，不同光照强度对增殖系数的影响没有显著
差异。随着光照强度的增加，芦笋玻璃化试管苗的恢
复率明显升高，当光照强度为5200 lx时，恢复率最高，
达70.55%；而增殖系数的变化相对较小，呈先增后减趋
势，当光照强度为4000 lx时，增殖系数最大，为3.57。
2.4 不同蔗糖浓度的影响
由表 5~6可知，蔗糖浓度对芦笋玻璃化试管苗的
图1 芦笋玻璃化试管苗（左）和逆转恢复后的正常苗（右）
培养温度/℃
15
20
25
增殖系数
1.87±0.04 c
2.63±0.10 b
3.43±0.09 a
恢复率/%
33.01±1.33 a
29.76±0.73 a
23.27±1.11 b
表1 不同培养温度对玻璃化苗恢复的影响
注：同行数据后不同字母表示差异显著。下同。
·· 94
张天翔等：芦笋组织培养中玻璃化苗逆转的初步研究
恢复率和增殖系数有着极显著的影响。随着蔗糖浓度
的升高，玻璃化试管苗的恢复率逐渐升高，当蔗糖浓度
为 50 g/L时，恢复率可达 48.20%，而增殖系数则呈先
增后减的趋势，当蔗糖浓度为 30 g/L时，增殖系数最
高。
2.5 不同琼脂浓度的影响
由试验结果（表 7~8）可知，不同琼脂浓度对增殖
系数有显著影响，对恢复率有极显著影响。芦笋玻璃
化试管苗的恢复率随琼脂浓度的增加而升高，琼脂浓
变量
增殖系数
恢复率
处理间自由度df
2
2
处理间均方差MS
1.8411
73.7102
处理内自由度df
2
2
处理内均方差MS
0.0036
1.4412
F
65.301
16.086
P
**
*
表2 不同培养温度影响结果的单因素方差分析
注：*表示P<0.05；**表示P<0.01。下同。
光照强度/lx
1500
2500
4000
5200
增殖系数
3.28±0.03
3.43±0.09
3.57±0.06
3.53±0.07
恢复率/%
8.72±0.41 d
23.27±1.11 c
50.23±0.53 b
70.55±0.58 a
表3 不同光照强度对玻璃化苗逆转的影响
变量
增殖系数
恢复率
处理间自由度df
3
3
处理间均方差MS
0.0485
2283.2540
处理内自由度df
2
2
处理内均方差MS
0.0027
0.3806
F
3.026
1213.380
P
NS
**
表4 不同光照处理影响结果的单因素方差分析
注：NS表示P>0.05。
度为9 g/L时，恢复率达38.18%，在一定琼脂浓度范围
内，增殖系数变化不明显，当琼脂浓度过高时(9 g/L)，增
殖系数有所下降。
3 结论与讨论
试管苗的玻璃化现象实际上是适应性的生理问
题，外植体类型、培养基成分和培养条件等各种内外因
素都可能是玻璃化现象出现的原因[1,19]。本试验研究
了玻璃化苗逆转为正常苗的影响因素，结果表明，培养
温度、光照强度、蔗糖与琼脂的浓度4种因素对芦笋玻
璃化试管苗的恢复均有影响，其中光照强度对玻璃化
苗逆转的影响最大，当光照强度为 5200 lx时，恢复率
可达70.55%，同时除光照强度外其他各因素对增殖系
数也有一定的影响。
蔗糖浓度/(g/L)
20
30
40
50
增殖系数
2.80±0.03 c
3.43±0.09 a
3.13±0.07 b
2.65±0.03 c
恢复率/%
17.26±1.52 d
23.27±1.11 c
34.80±2.48 b
48.20±2.05 a
表5 不同蔗糖浓度的影响
变量
增殖系数
恢复率
处理间自由度df
3
3
处理间均方差MS
0.3680
558.9208
处理内自由度df
2
2
处理内均方差MS
0.0065
15.6685
F
29.276
64.664
P
**
**
表6 不同蔗糖浓度影响结果的单因素方差分析
培养温度对玻璃化苗的逆转有所影响，降低培养
温度可在一定程度上提高芦笋玻璃化苗的恢复率，但
同时随着培养温度的降低，增殖系数下降得较为明
显。周俊辉[20]、时群[21]等的研究结果也表明，温度的高
低与玻璃化的产生具有一定的相关性，培养温度升高，
玻璃化发生率也增加。其原因可能是高温会刺激细胞
新陈代谢，细胞快速分裂，愈伤组织疏松，从而导致玻
璃化[22]。
琼脂浓度/(g/L)
5
6
7
8
9
增殖系数
3.25±0.03 a
3.43±0.09 a
3.38±0.06 a
3.33±0.02 a
2.97±0.03 b
恢复率/%
8.86±0.59 e
23.27±1.11 d
28.16±0.52 c
32.99±0.99 b
38.18±0.97 a
表7 不同琼脂浓度处理的影响
·· 95
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
随着琼脂或蔗糖浓度的增加，玻璃化苗比例减少，恢复
率升高，但过高浓度的琼脂或蔗糖也会降低芦笋的增
殖系数。提高培养基中琼脂或蔗糖浓度，可降低培养
基中的渗透势，阻碍细胞吸水过度，从而降低玻璃化苗
的比例[23]。当琼脂浓度过高时，培养基硬化，影响了试
管苗对养分的吸收，降低了增殖系数；蔗糖浓度过高
时，碳源过剩，不利分化，增殖系数降低[24]。
光照强度对玻璃化苗的逆转有着较大的影响，在
1500~5200 lx范围内，随着光照强度的增强，芦笋玻璃
化试管苗的恢复率明显升高。金波[25]、肖玉兰[26]等认
为，在一定范围内，植物的光合强度与光照强度成正相
关，光照强光合作用强，合成更多有机物，有利试管苗
的正常生长，减少玻璃化现象。本试验未筛选出芦笋
玻璃化苗的最适恢复光照，对于光照强度大于5200 lx
后芦笋玻璃化苗的恢复情况还有待于进一步的研究。
在一定的光照强度范围内光照对植物生长有较好的效
果，当光照强度超过一定范围后，对一些植物将产生负
面影响[27]。Lees等[28]认为过高的光照强度会导致试管
苗光合作用能力及量子效率的降低。王亚丽等[29]认为
过强的光照可使试管苗的存活率降低。因此，对于芦
笋玻璃化苗的最适恢复光照的筛选，除考虑恢复率外，
还需综合考虑增殖效率、试管苗的生长量等情况。
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变量
增殖系数
恢复率
处理间自由度df
4
4
处理间均方差MS
0.1019
377.0258
处理内自由度df
2
2
处理内均方差MS
0.0011
2.4370
F
10.430
169.428
P
*
**
表8 不同琼脂浓度影响结果的单因素方差分析
·· 96