全 文 ：欧洲大黄茎尖组织培养与快速繁殖
收稿日期: 2003-12-10.
作者简介: 赵一鹏 ( 1962-) ,男 ,河南温县人 ,博士 ,副教授。
赵一鹏 1, 2* , Grout B. W. W. 2 ,周　岩 1
( 1.河南科技学院园艺系 ,河南新乡 453003; 2. Facul ty o f Applied Science and Techno logy , Writ t le Colleg e,
Chelmsfo rd CM l 3RR, UK)
摘要:就四个欧洲大黄品种的的茎尖组织培养与
快速繁殖技术进行了比较研究。 结果表明欧洲大
黄可用茎尖作为外植体进行离体室内人工快繁。
茎尖在 M S诱导培养基上培养 4周后衍生幼苗。
幼苗在 M S生根培养基上培养 4周可发育出完整
的根系。不同品种之间在离体繁殖条件下的衍生
能力有较大差异。
关键词: 欧洲大黄 ;茎尖 ;品种 ;组培快繁
中图分类号: S678. 03　文献标识码: A
文章编号: 1003-482X( 2004) 03-0024-02
Shoot Tip Culture and Mi-
cropropagation of European
Rhubarb
ZHAO Yi-peng,et al .
( Henan Insti tute o f Science and Technol-
ogy, Xinxiang , Henan, 453003, China )
Abstract: Mic ropr opaga tion of four cultiv ar s o f
European rhuba rb ( Rheum rhaponticum L ) w as
compara tiv ely examined using shoo t、 tips cul-
ture. The initiation of plantlets w as achiev ed
within 4 weeks on initiation M S medium contain-
ing IAA 1 mg /l and BA 2 mg /l. Subsequent
tr ansfe r to roo ting m edium containing M S miner-
als and IAA 1 mg /l and BA 1 mg / I r esulted in
ro o t developm ent within 4 weeks. There w ere
differences in abilities o f initia tion in v itro be-
tw een the four cultiv a rs of European rhuba rb.
Key words: european rhubarb, shoo t tips, cuiti-
va rs, mic ropr opaga tion
欧洲大黄 (Rheum rhaponticum L. )起源于中国 ,十七世
纪以前 ,大黄以中药材的形式从中国内地运往欧洲 ,在当地
药店销售。 从十七世纪开始 ,数种大黄的种子被引入到欧洲
并开始在许多国家种植。十八世纪英国商人将其引入到英格
兰 ,试图种植开发其药用价值 [1, 2 ]。由於所引进的种类不是正
宗的药用大黄 ,所以 ,大黄的药用效能没能在英国发扬光大。
百余年来 ,受气候环境和人工栽培的影响 ,人们在十八世纪
偶然选育出食用大黄 (Rheum rhaponticum L . ) ,并开始在英
国推广种植。 到十九世纪 ,大黄作为一种蔬菜开始在欧洲地
区广泛种植 ,后引种到北美和大洋洲地区。到如今 ,欧洲大黄
的物种起源仍然是个迷 ,但植物学家和植物史学家普遍认为
欧洲食用大黄是不同大黄种之间的杂交后代 ,其母本可能包
括 R . palmatum , R . rhabarbrum , R . rhaphoticum 等种类 [2, 3 ]。
食用大黄粗大、 多汁的叶柄具有独特的风味 ,富含纤维素、
维生素 A和 C、钙磷等微量元素 ,”。 如今食用大黄已广泛用
于甜点、饼派、果酱、糖浆等食品生产 ,已成为西方人日常生
活中传统的食品 ,”。 已在欧洲、美国、加拿大、澳大利亚等地
区大面积商业栽培 [6, 7, 8]。
长期以来 ,人们习惯于用无性繁殖方法繁育大黄 ,因为
种子繁育出的植株常产生很大的形态变异和物种退化 [9, 10 ]。
这种方法不能在短时间内繁育出大批量生产所需用苗 ,一般
在一个生长季节 ( 6个月 )一棵母株滚动分殖只可生产出 250
株幼苗 ,这种传统的方法育苗周期长 ,需用母本材料多 ,劳动
力成本高。而且此方法常携带植物病害。因此 ,自 1960年代
植物组织培养技术开始应用于园艺植物 ,这一技术可以借用
少量的外植体材料来繁育出大量的幼苗 ,而且这种方法不受
生长季节的影响 ,特别是在劳动力昂贵的情况下 ,能降低生
产成本。 植物组织培养技术已在欧洲大黄上的应用始于
1960～ 1970年代 [11, 12] ,当时是寻求欧洲大黄“脱毒”技术。随
着植物组织培养技术的发展和欧洲大黄种植面积的扩大 ,到
1980～ 1990年代植物快繁技术开始应用于欧洲大黄 [13, 14 ]。
但是 ,这些作者都只针对一个品种进行研究 ,对欧洲大黄不
同品种之间快繁生长特性尚未有报道。本文就欧洲大黄四个
商业栽培品种的快繁分生能力进行对比研究。
1　材料与方法
1. 1　植物材料准备和灭菌处理
本研究所用植物材料包括欧洲大黄的四个品种 ,即
PC49, Timperley Ear ly , Sutton Seedless和 SL. Harbinger ,
均来自英国 Writtle学院种质资源库。在进行组织培养前 ,先
从生长健壮 、无病虫害的植株上选取发育饱满的茎芽 ,并将
切取得茎芽在自来水中冲洗 30min,洗去芽体上的土粒等赃
第 32卷　第 3期 河 南 职 业 技 术 师 范 学 院 学 报 2004年 9月
Vol. 32　 No. 3 Journal of Henan Vocation-Technical Teachers Colleg e Sep. 2004
物 ,然后剥去外层芽鳞片 ,将整个芽体浸入 70%酒精中消毒
1min,再 浸入 10% (容积比 )的家 用漂 白液 中搅 拌消 毒
15min,之后用灭菌蒸馏水漂洗 4次 ,最后一次漂洗及以后的
操作要在通风灭菌工作台上进行。 先将漂洗过的芽体切开 ,
将茎尖分离出来植入诱导培养基中进行离体幼苗诱导。
1. 2　培养基的准备
本研究所用培养基是 Murashig eandSkoog (简称 M S)培
养基 [15] ,根据培养要求调整植物激素含量。诱导培养基是在
1000ml蒸馏 水 中加 入 M S培 养基 粉 1包 ( Sigma, UK,
1000ml用量 ) ,复合维生素溶液 2ml,蔗糖 30g ,植物生长素
IAA 2mg ,细胞分裂素 BA 1mg ,琼脂粉 6g , pH调至 5. 6,然
后将培养基溶液放入高压锅中 ,在 121℃、 cm2 1kg压力条件
下灭菌 15min。
生根培养基的配制是 1000ml蒸馏水中加入 M S培养基
粉 1包 ,复合维生素溶液 2ml,蔗糖 30g ,植物生长素 IAA
1ml,细胞分裂素 BA 1ml,琼脂粉 6g。其酸硷度和灭菌方法
与诱导培养基相同。 培养基灭菌完毕后 ,在超净工作台上将
培养基分装在无菌培养杯 ,每个培养杯中倒入培养基约
15ml。 待培养基固化后便可进行芽尖接种。
1. 2　培养方法
在无菌条件下 ,将茎尖轻轻植入诱导培养基中 ,然后加
盖于接种的培养杯 ,并用无菌胶带密封杯口。之后 ,这些植入
茎尖的培养杯移至培养室进行培养和幼苗诱导。培养室温度
保持在 20～ 22℃ ,用白炽日光灯照明每天 16h。 每 4周将被
培养的茎尖及其衍生苗转栽或分栽于新的培养基中 ,发现污
染的培养杯要及时清除。 连续培养 8周后 ,对不同品种的茎
尖诱导衍生幼苗的生长情况进行观察记录。一般幼苗生长到
5cm左右高度时 ,可转接到生根培养基上诱导生根。
2　结果与讨论
观测结果表明 ,新鲜的茎尖呈淡黄色或白色 ,但在植入
诱导培养基上 4到 7d后变成绿色。 这种现象说明茎尖己适
应培养基环境并开始生长 ,否则 ,茎尖会逐渐“玻璃化”变成
褐色失去再生能力。第一片幼小的叶片通常在培养基上生长
2周后从茎尖上萌发 ,此时茎尖体基部也开始产生松软的愈
伤组织 ,同时幼苗原始体也从愈伤组织中分化衍生新的幼
苗。试验结果显示这些不同品种的欧洲大黄的茎尖都具有离
体再生能力 ,都可在 2周之内萌发 , 4周后长出 5～ 7个幼小
叶片 (图 1)。但是 ,不同品种之间的生长情况有较大差异 (表
1)。
表 1　不同品种茎尖衍生苗在 8周生长
后的叶片数和单叶长度
品种名 平均叶片数 平均单叶 (片 )长度 ( cm )
PC49 2. 5( 0. 34) 1. 8( 0. 17)
Sut ton Seedless 2. 3( 0. 31) 1. 3( 0. 20)
TimperleyEar ly 4. 6( 0. 63) 2. 1( 0. 27)
St Ha rbinger 4. 2( 0. 66) 2. 3( 0. 21)
　　注: 括号中数字代表样本平均误差 , N: 10.
从表 1可以看出 , Timperley Ear ly和 St Ha rbinger两个
品种比 PC49和 Sutton Seedless两个品种具有较强的再生
能力。 这种差异可能与不同品种之间的生物学特性有关 ,具
体还有待进一步研究。在分殖过程中 ,将带有 2～ 3个叶片的
愈伤组织块从幼苗上切掉 ,栽入新的诱导培养基中继续进行
幼苗诱导 ,或者转入生根培养基中诱导生根。 在转栽过程中
要将老化的愈伤组织切除 ,以刺激新的愈伤组织的分化衍
生。 此外 ,通过调整培养基中细胞分裂素的浓度来增加再生
能力较弱的品种 ,如 PC49和 Sutton Seedless。有关研究指出
提高诱导培养基中细胞分裂素的浓度可以提高 Victo ria和
Caw ood Delight等衍生能力较弱品种的幼苗分化能力 ,以此
提高繁殖效率 ( Walkey and Ma tthew s, 1979)。该研究结果表
明 Timperley Early具 有很 强的 再生 能力 ,这 一结 果与
WalkeyandMatthew s( 1979)的报道相符。
当新生幼苗转栽到生根培养基中幼根在 4至 5d内开始
在苗体的基部萌生 ,一般在 2周内可以生长出 10～ 15条长
度为 3～ 10cm白色幼嫩的根系 ,并在 3到 4周左右发育出良
好的根系 (图 2)。这时具有完整根系的幼苗便可移栽到培养土
中在温室进行适应性生长 (图 3)。 再经过 4到 6周适应性生长
这些幼苗都便可以移栽到苗圃中或进行田间移栽 (图 4)。
图 1～ 4　茎尖苗的快繁培养过程
与传统的繁殖方法相比 ,组织培养方法具有明显的优
势 ,一是速度快周期短。一旦离体培养建立 ,一个芽尖可在一
个月内分殖培育出 3至 5棵幼苗 ,从理论上讲 ,一个芽尖如
此循环培养半年内可生长出至少 2千株幼苗。二是不受季节
的限制和环境条件的制约 ,而传统的方法只能在生长季节进
行 ,并要求有良好的温室条件。此外 ,组织培养容易打破芽体
休眠 ,在植物进入休眠期后更有利于采集茎芽。
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(下转第 28页 )
25第 3期　　　　　　　　　　　赵一鹏等:欧洲大黄茎尖组织培养与快速繁殖　　　　　　　　　　
抗湿和耐荫 ,易于开发利用。
2. 12　? 草 ( Humulus scandens )
桑科? 草属 ,一年生草本植物。 全草入药 ,味苦性寒 ,具
有清热利尿、清瘀解毒、健胃化食等功效 ,可治疗胃肠和口腔
等炎症 ,且对皮肤湿疹、风湿关节炎、水火烫伤等有效。 其适
应性和生存能力强。
此外还有夏枯草 (Prunella vu1gare )、仙鹤草 (Agrimo-
nia pilosa )、 牛 蒡 ( Arctium lappa )、 益 母 草 ( Leonurus
artemisia )、葛 根 ( Pueraria lobata )、中华 卷柏 ( Selaginella
sinensis. )、马兜铃等均是极具开发利用价值的种类。
3　药用植物资源的开发利用途径
3. 1　在查明薄山国家森林公园各林区药用植物资源的基础
上 ,进行综合分析、评价 ,然后确定重点开发利用对象 ,遵循
因地制宜的原则 ,制定出合理开发利用的具体规划。
3. 2　开展薄山国家森林公园的药用植物生物学特性、生态
学特性和药学特性的研究 ,可在药用植物的集中栖息地定点
观察 ,为其引种、驯化提供理论依据。
3. 3　建立薄山国家森林公园药用植物资源圃和引种、驯化
基地 ,尽可能多的收集野生的种类和栽培的品种 ,进行种源
对比试验和引种效果研究 ,为其推广应用打下基础。对稀有、
珍贵和濒危种类 ,应立即采取就地、迁地、离体保护三条途径
进行保护。
3. 4　研究薄山国家森林公园药用植物的繁殖和栽培方法。
对药用价值较高、繁殖困难的种类 ,可进行组织培养等新技
术的研究。
3. 5　开展薄山国家森林公园药用植物新品种的选育工作 ,
以期培育出药效高、抗病虫害能力强的品种 ,以满足中草药
事业的需要。
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