全 文 ：林副产品　Ｎｏｎ－ｔｉｍｂｅｒＦｏｒｅｓｔＰｒｏｄｕｃｔ
５６　 ＰＲＡＣＴＩＣＡＬ　ＦＯＲＥＳＴＲＹ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
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氮源和有机物质对东北刺人参不定根增殖生长的影响＊
于　丹　朴炫春　李铁军　廉美兰
（延边大学长白山生物资源与功能分子教育部重点实验室　吉林　延吉　１３３００２）
［摘要］　为了筛选东北刺人参不定根组培增殖适宜的培养基
成分，以东北刺人参不定根为外植体，研究了 ＭＳ培养基中
ＮＨ４＋／ＮＯ３－和有机物质对东北刺人参不定根增殖生长和分
化的影响，同时观察了培养过程中不定根的生长动态。结果表
明：ＭＳ培养基中ＮＨ４＋／ＮＯ３－为３０／３０ｍｍｏｌ时适宜不定根的
生长，鲜物质量和干物质量优于其他 ＭＳ培养基中 ＮＨ４＋／
ＮＯ３－，分别为８０９ｍｇ和１１７ｍｇ。当有机物质含量为ＭＳ原配
方量的１．５倍时，不定根生长较好。通过观察不定根的生长动
态发现，培养１４ｄ后不定根数随着培养天数的增加而增加，在
培养２４～２６ｄ时东北刺人参不定根生长达到旺盛期，此后不定
根数随着培养天数增加而不再增加。
［关键词］　东北刺人参　不定根　组织培养　增殖
东北刺人参（Ｏｐｌｏｐａｎａｘ　ｅｌａｔｕｓ　Ｎａｋａｉ）为五加科
刺人参属植物，多年生落叶灌木［１］。其根和茎中含有
多种皂苷、黄酮、挥发油、蒽醌和脂肪酸等成分［２－３］，可
用于治疗神经衰弱、低血压、糖尿病、精神忧郁等［４］，并
具有抗真菌、解热、镇痛和抗衰老的作用［５］，是一种稀
有的药用植物。东北刺人参分布区域十分狭窄，主
基金项目：国家自然基金委项目（３１２６０１８２）
作者简介：于丹（１９８９－），硕士研究生，从事植物组织培养方面的工作。
通迅作者简介：廉美兰（１９６３－），教授，从事植物组织培养及生物
反应器应用研究。
要分布于我国吉林省长白山区及朝鲜、俄罗斯远东山
区，由于无节制的开发利用，加上生态幅度小，使其处
于濒危的状态，被列为国家二级保护植物［６－７］。天然生
长的东北刺人参存在结实率低；移栽成活率低；无性繁
殖出现“假死”现象；繁殖材料来源短缺等问题，导致其
人工繁殖和栽培困难［８－９］。因此，利用植物组织培养方
法生产东北刺人参在临床应用和保健方面具有十分重
要的意义。
细胞和组织培养是目前植物生物工程的最基本技
术手段之一，植物组织培养中培养基的主要成分包括
有机成分、无机营养和碳源等［１０］。培养基成分及其供
应量对培养体生长和分化影响较大。本试验主要研究
了培养基中氮源和有机物质对东北刺人参不定根增殖
生长和分化的影响，然后观察其生长动态变化，为东北
刺人参不定根的大量扩繁奠定基础。
１　试验材料与方法
１．１　材料
将东北刺人参不定根在 ＭＳ＋吲哚丁酸（ＩＢＡ）３
ｍｇ／Ｌ＋白糖５０ｇ／Ｌ＋琼脂８ｇ／Ｌ（ｐＨ 值５．８）培养基
中培养３０ｄ后，取出切成１ｃｍ大小作为本试验的试
验材料。
中的作用是促进植物生长健壮，提高产量和和质量；Ｐ
的作用是增强果实的生命力，促进花芽分化、果实发育
及增进品质，提高植物的抗病性、抗寒性和抗旱能力。
Ｋ的作用是促进糖的转化和运输，提高果实品质和耐
贮性。如果缺Ｋ，果实不能有效地利用硝酸盐，影响光
合作用，降低同化产物，果实发育不良，含糖量低，味
酸。而在内黄县土壤中，Ｎ、Ｐ充足，Ｋ量偏少，导致内
黄大枣含糖量高，含酸量也高，糖酸比小，酸味较浓，因
此形成酸甜可口的独特风味［２］。
３　讨论
通过大量的实验和研究，内黄大枣据独特的品质。
一是果酸含量较高，是全国主要红枣品种平均果酸含
量的５倍。二是氨基酸含量较高，化验对比可以看出，
内黄大枣比沾化冬枣、黄骅冬枣等知名品种的氨基酸
含量明显高出许多。三是营养丰富，维生素、蛋白质、
矿物质元素、微量元素等也明显高于其他品种。内黄
大枣已于２００９年被国家质检总局确定为地理标志
保护产品。成为我国又一珍贵的地标性知名农
产品。
参考文献：
［１］　陈贻金，唐云龙，陈谟林，等 ．中国枣树学概论［Ｍ］．北
京：中国科学技术出版社，１９９１．
［２］　陈贻金，唐云龙，陈谟林，等 ．枣树实用新技术［Ｍ］．北
京：中国科学技术出版社，１９９１．★
DOI:10.13456/j.cnki.lykt.2013.12.009
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１．２　方法
１．２．１　培养基中ＮＨ４＋／ＮＯ３－对东北刺人参不定根
生长的影响　在 ＭＳ培养基中总氮浓度维持６０ｍｍｏｌ
的条件下，将培养基中ＮＨ４＋／ＮＯ３－分别调节为０／６０、
１０／５０、２０／４０、３０／３０、４０／２０、５０／１０和６０／０ｍｍｏｌ，其他
成分为吲哚丁酸（ＩＢＡ）３ｍｇ／Ｌ＋白糖５０ｇ／Ｌ＋琼脂
８ｇ／Ｌ（ｐＨ值５．８）。每个培养皿中倒入４０ｍＬ培养
基，接种９个不定根外植体（１ｃｍ），每个处理接种５
个培养皿作为重复。在温度为（２５±２）℃的条件下
进行暗培养，３０ｄ后调查不定根的鲜物质量、干物质
量及增殖系数。
１．２．２　培养基中有机物质含量对东北刺人参不定
根生长的影响　依据上述试验的结果，将 ＭＳ培养基
中ＮＨ４＋／ＮＯ３－调节为３０／３０ｍｍｏｌ。ＭＳ培养基中
有机物质（盐酸硫胺素２０ｍｇ／Ｌ＋肌醇２０ｇ／Ｌ＋烟
酸１００ｍｇ／Ｌ＋甘氨酸４００ｍｇ／Ｌ＋盐酸吡哆酸１００
ｍｇ／Ｌ）设置原有浓度的０、０．５、１．０、１．５、２．０倍，在
温度为（２５±２）℃的条件下进行暗培养，其他条件同
试验１．２．１。
１．２．３　培养过程中不定根的生长动态　为了观察
不定根的生长动态变化，将刺人参不定根接种在含
有４０ｍＬ培养基（ＭＳ培养基中 ＮＨ４＋／ＮＯ３－调节为
３０／３０ｍｍｏｌ，有机物质设置原有浓度的１．５倍）的培
养皿中，每个培养皿接种９个不定根外植体（１ｃｍ），
从第１天开始每隔２ｄ在体视显微镜（ＸＴＬ－４００
型，桂林光学仪器厂）下观察拍照并调查其不定根
数，直至第３０天。其他条件同试验１．２．１。
１．２．４　不定根生物量的调查和数据处理　培养皿
中培养的不定根在培养３０ｄ后取出，用自来水将琼
脂冲洗干净，滤纸吸干表面水分后称鲜物质量，然后
将其放入５５℃烘干箱内２ｄ，待完全干燥后称不定
根干物质量。
增殖系数＝（收获时鲜物质量－接种时鲜物质
量）∕接种时鲜物质量。利用ＳＡＳ软件进行分析，采
用邓肯氏新复极差法进行比较，显著水平为０．０５。
２　结果与分析
２．１　培养基中ＮＨ４＋／ＮＯ３－对东北刺人参不定根生
长的影响
氮是构成蛋白质的主要元素，在组织培养过程
中氮素的作用主要是参与植物细胞及器官的生长和
发育。培养基中，主要的氮为无机形式的 ＮＨ４＋和
ＮＯ３－，ＭＳ培养基中总氮浓度固定为６０ｍｍｏｌ后，
设定ＮＨ４＋和ＮＯ３－的比例，探究氮源对东北刺人参
不定根增殖生长的影响。结果表明，当ＮＨ４＋／ＮＯ３－
为３０／３０ｍｍｏｌ时不定根的鲜物质量、干物质量和增
殖系数均优于其他处理，当培养基中ＮＨ４＋／ＮＯ３－高
于或低于３０／３０ｍｍｏｌ时，不利于不定根的生长，不
定根生物量明显下降（表１），尤其是 ＮＨ４＋和 ＮＯ３－
单独使用时，不定根增殖生长缓慢，其颜色变暗，长
出新的不定根少而短，因此，当总氮浓度固定为６０
ｍｍｏｌ时，培养基中 ＮＨ４＋／ＮＯ３－为３０／３０ｍｍｏｌ较适
合不定根的增殖生长。
表１　培养基中ＮＨ４＋／ＮＯ３－对东北刺人参不定根生长的影响
ＮＨ４＋／ＮＯ３－（ｍｍｏｌ） 鲜物质量／ｍｇ 干物质量／ｍｇ 增殖系数
０／６０　 ３８９ｄ ５４ｄ １２．０ｄ
１０／５０　 ５７６ｃ ８５ｂｃ　 １８．２ｃ
２０／４０　 ６９６ｂ ９８ｂ ２２．２ｂ
３０／３０　 ８０９ａ １１７ａ ２６．０ａ
４０／２０　 ６４３ｂｃ　 ８８ｂ ２０．４ｂｃ
５０／１０　 ５４４ｃ ７４ｃ １７．１ｃ
６０／０　 １３６ｅ ２４ｅ ３．５ｅ
　　注：不同字母表示在０．０５水平上差异显著。
２．２　培养基中有机物质含量对东北刺人参不定根
生长的影响
ＭＳ培养基中所添加的有机物质包括维生素、氨
基酸等，而维生素是大部分植物细胞合成所必须的，
因此，筛选培养基中适宜的有机物质含量对外植体
的生长和增殖是必要的。由表２可以看出 ＭＳ培养
基中有机物质的含量为原配方量的１．５倍时，不定
根的鲜物质量、干物质量和增殖系数均好于其他处
理，分别为８０３、１１１ｍｇ和２５．８ｍｇ，当有机物质含量
高于或低于 ＭＳ培养基中原配方量的１．５倍时，不利
于鲜物质量和干物质量的积累。尤其是不添加有机
物质或有机物质为原配方量２．０倍时，分化出的刺
人参不定根较少，导致生物量较低。
表２　培养基中有机物质含量对东北刺人参不定根生长的影响
有机物含量 鲜物质量／ｍｇ 干物质量／ｍｇ 增殖系数
０　 ６７０ｂ ９５ａ ２１．３　４ｂ
０．５　 ７１４ａｂ　 ９８ａ ２２．８ａｂ
１．０　 ７７２ａ １００ａ ２４．７ａ
１．５　 ８０３ａ １１１ａ ２５．８ａ
２．０　 ２３６ｃ ４４ｂ ６．９ｃ
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第
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林
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用
技
术
２．３　培养过程中不定根的生长动态
为了更好的观察和了解不定根在培养过程中的
生长动态，利用体式显微镜对不定根每隔２ｄ进行观
察照相（图略）。不定根在生长发育过程中，有明显
的形态变化。接种第６天时不定根表皮破裂，此后，
不定根颜色逐渐变深，到第１２天时，已分化出少许
不定根，此时不定根较短；在培养１４～２４ｄ时根部分
化出的不定根数量不断增加，同时不定根不断伸长，
此阶段不定根的分化和生长达到旺盛期；第２６天后
不再分化出新的不定根，不定根数不再增加，为１８．４
个，不定根的形态也几乎不发生新的变化。
３　讨论
植物的氮源主要是无机氮化物，而无机氮化物
中又以铵盐和硝酸盐为主，通常情况下，植物细胞在
培养过程中优先利用铵态氮去合成氨基酸，如果吸
收硝酸盐，则必须经过代谢还原形成铵态氮后才能
被利用。但是当铵态氮超过一定量时又会对细胞产
生毒害作用，因此适宜浓度组合的氮素对植物细胞
生长和发育代谢至关重要［１１］。本试验发现当铵态氮
与硝态氮浓度配比为３０／３０ｍｍｏｌ时不定根增殖生
长最佳，铵态氮过多时细胞几乎不生长，这可能是由
于铵态氮对细胞产生了毒害作用。然而不同植物对
氮的需求不同，应针对不同植物种类筛选适宜的氮
素配比。
有机化合物主要由氧元素、氢元素、碳元素组
成。有机物质是生命产生的物质基础。脂肪、氨基
酸、蛋白质、糖、血红素、叶绿素、酶、激素等。生物体
内的新陈代谢和生物的遗传现象，都涉及到有机化
合物的转变。它也是微体快繁中不可缺少的物质，
不同的植物所需有机物质的量不同［１２］。而本试验是
将 ＭＳ培养基中的有机物质设置原有浓度的０、０．５、
１．０、１．５、２．０倍，研究结果表明：当 ＭＳ培养基中有
机物质的含量为原配方量的１．５倍时，适合于不定
根的增殖生长。
本试验是对东北刺人参不定根进行培养，在培
养过程中不定根发生明显的形态变化，不定根生长
达到旺盛期时，不定根数量不断增加；培养第２６天
后不定根的形态几乎不发生新的变化。这与于晓坤
等［１３］研究的贯叶连翘不定根的生长动态相一致。
４　结论
（１）在 ＭＳ培养基中，ＮＨ４＋／ＮＯ３－设置为３０／
３０ｍｍｏｌ时，适合于不定根的生长，获得不定根的生物
量较高，优于其他处理。
（２）将 ＭＳ培养基中有机物质设置为原有浓度的
１．５倍时，不定根的长势较好，其鲜物质量、干物质量
和增殖系数达到最大值，分别为 ８０３、１１１ ｍｇ 和
２５．８ｍｇ。
（３）东北刺人参不定根在培养过程中，其形态有
明显的变化：接种第６天时不定根表皮破裂；第１２天
时，分化出少许不定根；在培养１４～２４ｄ时不定根的
分化和生长达到旺盛期，此时不定根数量不断增加并
达到最大值１８．４个，同时不定根进行伸长生长；第２６
天后不定根的数量不再增加，其形态也几乎不发生新
的变化。
参考文献：
［１］　刘金平，吴广宣，张宏桂 ．东北刺人参根脂肪酸成分的
化学研究［Ｊ］．佳木斯医学院学报，１９９３，１６（４）：６９－７０．
［２］　李向高 ．刺人参中挥发油成分的分离鉴定［Ｊ］．中国药学
杂志，１９９０，２５（３）：１６７．
［３］　张宏桂，刘松艳，李绪文，等 ．东北刺人参茎挥发性成
分分析［Ｊ］．白求恩医科大学学报，１９９４，２０（１）：３１．
［４］　胡彦武 ．东北刺人参茎叶提取物对环磷酰胺至免疫抑制
小鼠免疫功能的影响［Ｊ］．中国实验方剂学杂志，２０１１，
１７（７）：１７５－１７７．
［５］　付爱华，张宏桂，张　林 ．东北刺人参挥发油抗真菌实验
及临床研究［Ｊ］．中华皮肤科杂志，１９９７，３０（５）：３１０．
［６］　宋朝枢 ．中国珍稀濒危保护植物［Ｍ］．北京：中国林业
出版社，１９８９：３３４．
［７］　贺善安 ．中国珍稀植物［Ｍ］．上海：上海科学技术出版
社，１９９８：３８．
［８］　柳　丽，王荣生，钱淑文 ．刺人参引种试栽观察［Ｊ］．中
药材，１９８９，１２（１０）：１１－１２．
［９］　张庆武，贾世昌，曹长青 ．东北刺人参仿生栽培试验
［Ｊ］．特产研究，１９９２（２）：２０－２１．
［１０］　Ｋａｔｓｕｈｉｒｏ　Ｓ．，Ｍａｋｉｋｏ　Ｍ．，Ｙｏｓｈｉａｋｉ　Ｙ．，ｅｔ　ａｌ．Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ
ｐｈｏｓｐｈａｔｅ　ａｓ　ａ　ｎｅｇａｔｉｖｅ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ　ｆａｃｔｏｒ　ｉｎ　ｐｌａｎｔ　ｃｅｌ
ｃｕｌｔｕｒｅ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔ　Ｓｃｉ，１９９５（１０７）：１１７－１２４．
［１１］　林治良，王长春，张光华，等 ．无籽西瓜组培中氮配比
及磷浓度研究［Ｊ］．福建果树，１９９４，２２（２）：２２－２３．
［１２］　刘　琳，钟士传 ．大量元素及有机物质对钙果试管苗生
长的影响［Ｊ］．林业科技，２００６，３１（１０）：２０－２１．
［１３］　于晓坤，王玉湾，代　月，等 ．贯叶连翘愈伤组织和不
定根培养的研究［Ｊ］．延边大学农学学报，２０１２，３４（４）：
２８２－２８７．★
（栏目责任编辑　蒋旭东）