全 文 ：第 38卷 第 3期 东　北　林　业　大　学　学　报 Vol.38No.3
2010年 3月 JOURNALOFNORTHEASTFORESTRYUNIVERSITY Mar.2010
应用 “促成休眠 ”法试管内保存东北刺人参种质 1)
　　　　　　　　顾地周　　　　高捍东　　　　　邱德有
(通化师范学院 ,通化 , 134002)　　　(南京林业大学)　　　(中国林业科学研究院林业研究所)
　　摘　要　以东北刺人参(OplopanaxelatusNakai.)无根组培苗为试材 , 应用 “促成休眠”法促使东北刺人参无
根组培苗在试管内落叶进入休眠状态 ,并应用均匀设计法筛选其最适宜的种质试管保存的 ABA和 KT质量浓度。
结果表明 ,最佳的种质试管保存培养基为:N-68+ABA2.37mg/L+KT0.60mg/L,休眠率达 87.8%。常温自然光
条件下 ,利用该法在试管内保存东北刺人参种质资源可达 37个月。休眠芽解除休眠后仍可很快萌发并迅速生长。
关键词　东北刺人参;脱落酸;均匀设计;种质试管保存
分类号　Q945
InvitroGermplasmConservationofOplopanaxelatusbyPromotingDormancy/GuDizhou(DepartmentofBiology,TonghuaNormalUniversity, Tonghua134002, P.R.China);GaoHandong(NanjingForestryUniversity);QiuDeyou
(ResearchInstituteofForestry, ChineseAcademyofForestry)//JournalofNortheastForestryUniversity.-2010, 38(3).-
126～ 127
AnexperimentwasconductedtoinducetheinvitroshootsofOplopanaxelatusNakai.intodormancybythemethodofpromotingdormancy.ThesuitableconcentrationsofABAandKTsupplementedintothemediumforinvitrogermplasm
conservationweredeterminedbyuniformdesign.ResultsshowedthatN-68 basicmediumwith2.37mg/LABAand0.60
mg/LKTwasfitforinvitrogermplasmpreservation, withadormancyrateof87.8%.Theconservationperiodforgerm-
plasmofO.elatuscouldlastfor37 monthsatnormaltemperatureandnaturallightconditionbythemethodofpromoting
dormancy.Thedormantshootscouldgerminateandgrowrapidlyafterthedormancywasrelieved.Keywords　Oplopanaxelatus;Abscisicacid;Uniformdesign;Invitrogermplasmconservation
　　东北刺人参(OplopanaxelatusNakai.)为五加科刺人参属
多年生落叶灌木 ,其干燥根 、根茎和茎均可入药 , 是一种用途
广泛的中药材。近些年来 , 医药科研工作者对其成分及药理
进行了大量研究和试验。据大量文献报道 , 东北刺人参的根 、
茎入药 ,有类似于人参的作用 ,可用于治疗神经衰弱 、低血压
和风湿性关节炎等症。随着对东北刺人参采掘量的增加 ,其
自然资源遭到严重破坏 ,处于濒危状态 ,已被列入国家二级保
护植物 [ 1] ,吉林省一级重点保护植物。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。为防止本
物种灭绝 ,笔者利用组织培养方法对东北刺人参快速繁殖后 ,
又进行了组培苗的试管保存研究。国内外关于植物种质保存
的方法较多 ,大多采取低温冷藏 、包埋—玻璃化法 、低温结合
弱光照等方法 ,笔者首先采取 “促成休眠”法对五加科植物进
行规律性和可行性探索 [ 2] ,其他有关利用 “促成休眠”法对植
物种质试管保存方面的研究国内外尚未见报道。本研究应用
均匀设计法对东北刺人参无根组培苗的试管保存培养基进行
了筛选 ,并得到最佳的试管保存培养基。
1　材料与方法
东北刺人参无根组培苗 ,即:东北刺人参嫩叶愈伤组织再
分化的芽苗 [ 3] ,来自通化师范学院生物系组培室。 采用 “促
成休眠”法(通过在培养基中附加适当质量浓度 ABA和 KT
促使东北刺人参无根组培苗在试管内落叶进入休眠状态的种
质试管保存方法)在试管内保存该种质资源。以 N-68培养基
1)国家科技攻关计划引导项目(2005BA741C)资助。
第一作者简介:顾地周 ,男 , 1973年 11月生 , 通化师范学院生物
系 ,讲师。
通信作者:高捍东 ,教授 ,博士生导师。
收稿日期:2009年 5月 25日。
责任编辑:程　红。
为基本培养基 [ 4] , 加入蔗糖 20g/L, 并附加不同质量浓度的生
长调节剂 ABA(由预试验确定为 0 ～ 2.50mg/L)和 KT(由预
试验确定为 0 ～ 0.60mg/L), 在温度为(16 ±2)℃, 光照强度
600lx,光照周期 8h/d条件下 , 将愈伤组织再分化的无根苗切
下 , 无根苗接种到不同培养基上进行休眠处理。 采用均匀设
计法 [ 5] , 获得最佳的休眠率和休眠速度。每个处理接种无根
苗 10株(每瓶接种数为 1株),重复 3次 ,选用 U10(102)均匀
表(表 1), 同时考查 ABA和 KT质量浓度的交叉配比对东北
刺人参无根组培苗休眠的影响 , 结果见表 2。 筛选最合适的
保存培养基。数据分析与处理采用均匀设计(UniformDe-
sign)软件。
　表 1　东北刺人参组培苗试管内休眠培养基的U10(102)因素及水平 mg· L-1　
水平 因　　素X1(ABA) X2(KT) 水平
因　　素
X1(ABA) X2(KT)
1 0 0 6 1.50 0.40
2 0.50 0.20 7 1.75 0.45
3 0.75 0.25 8 2.00 0.50
4 1.00 0.30 9 2.25 0.55
5 1.25 0.35 10 2.50 0.60
2　结果与分析
数据经均匀设计软件处理,得回归方程Y=58.2+6.01X1 +
13.9X2 , 样本容量 N=10, 显著性水平 α=0.01, 检验值 Ft=
24.36, 临界值 F0.01(2, 7)=19.00, Ft>F0.01(2, 7),剩余标准
差 s=2.09, 相关系数 R=0.935 1,回归方程显著。根据回归
方程求出 Y的最优组合为:X1 =2.50, X2 =0.60。在此组合基
础上求得最优解:y=81.6,此解为方程的解析解 ,按公式 Y=y±
uα·s计算出优化值区间估计 Y=81.6 ±7.3, 即 74.3% ～
88.9%。各方程项对回归的贡献值分别为(按偏回归平方和
降序排列):U(1)=196.0, U(2)=53.6,即 ABA的贡献率 U(1)/U=
92.5%>KT的贡献率 U(2)/U=25.3%, 即 ABA对休眠率 Y的
贡献远远大于 KT,说明东北刺人参无根苗在试管内进入休眠
状态过程中 , ABA起主导作用 ,而 KT起辅助作用。由单因子
预试验可知 , ABA为 2.50mg/L时落叶较快 , 但休眠芽不饱
满 ,导致保存后再萌发时生长势和活力下降 ,从而失去保存意
义。从表 2可看出 , ABA在 2.25 ～ 2.50mg/L时 , 休眠率呈下
降趋势,又因 ABA的质量浓度与休眠率呈正相关, 猜测 ABA为
2.25 ～ 2.50mg/L时有更高的休眠率 ,为此, 又以 KT质量浓度
为 0.60mg/L, ABA质量浓度为 2.25、2.26、2.27、2.28和 2.50
mg/L做了 26个处理的试验。结果发现 , ABA质量浓度为 2.
37mg/L时休眠率最高。因此 ,以组合 ABA2.37mg/L和 KT0.
60mg/L进行验证试验,重复 10次取平均值 ,将无根苗从愈伤组
织上切下 ,接种到附加 ABA2.37mg/L和 KT0.60mg/L的 N-68
培养基上进行验证试验(图 1a), 无根苗在此培养基上培养 18
d叶片开始变黄(图 1b), 继续培养至 50d无根苗落叶后成休
眠芽状态 ,休眠率平均达 87.8%以上 ,在估计范围内 , 且比所
有试验 Y值都大。此时 , 将休眠芽再次转接到该培养基中进
行常温和自然光条件下放置 , 保存期可达 37个月(图 1c)。
可见 , 东北刺人参无根苗进入休眠保存的最佳培养基为:
N-68+ABA2.37mg/L+KT0.60mg/L。
表 2　东北刺人参组培苗试管内休眠培养基的 U10(102)均匀设计试
验安排与结果
处理
号
因　　素
X1(ABA/
mg· L-1)
X2(KT/
mg· L-1)
休眠率
Y/%
处理
号
因　　素
X1(ABA/
mg· L-1)
X2(KT/
mg· L-1)
休眠率
Y/%
1 0 0.45 65.0 6 1.50 0.55 73.5
2 0.50 0.25 65.5 7 1.75 0.35 72.2
3 0.75 0.60 70.4 8 2.00 0 71.0
4 1.00 0.40 69.3 9 2.25 0.50 83.0
5 1.25 0.20 68.5 10 2.50 0.30 75.0
　　以 70mL的培养基 , 采用 250mL培养瓶在全封闭状态下
经 37个月的保存后 , 将休眠芽转接至 1/2MS(大量元素)+
6-BA3.00mg/L+NAA0.20mg/L+GA3(赤霉素)4.50mg/L
培养基上进行解除休眠再萌发培养 , 培养 20d后 , 休眠芽开
始萌发 ,继续培养至 40 d, 可长出 3个以上叶片 ,有的侧芽萌
发生长 ,苗粗壮且生长旺盛 , 形态和发育均未出现异常(图
1d),萌发率达 96%以上。
图 1　东北刺人参种质试管保存各阶段的形态
a.愈伤组织再分化产生的试管苗;b.种质试管保存中芽苗的变化;c.休眠芽保存;d.解除保存后休眠芽萌发。
3　结论与讨论
植物种质试管保存大多采取低温冷藏 、包埋—玻璃化法 、
低温结合弱光照等方法 [ 6-7] 。试验结果可以证明 , 本研究对
东北刺人参无根组培苗试管保存采取 “促成休眠”法 , 只需加
入 ABA2.37mg/L和 KT0.60mg/L对东北刺人参单株试管苗
进行落叶处理进入休眠状态进行保存 , 这种方法可在常温无
光照的条件下保存东北刺人参休眠芽达 37个月以上 , 这可能
是由于植物试管苗保存采用的方法不同导致需要的理化条件
不同。解除保存后休眠芽很快萌发并恢复生长 , 且苗粗壮 、生
长旺盛 ,形态和发育均未出现异常。 “促成休眠”法对东北刺
人参进行种质离体试管保存 ,得到预想效果 ,大幅度降低了成
本。这与笔者开展的刺楸(KalopanaxseptemlobusKoidz.)种质
保存结果大致相同 ,不同的是刺楸保存采用降低培养基营养
物质和辅以适当质量浓度 ABA的方法进行保存 , 但结果均达
到了 “促成休眠”保存种质的目的 , 这为探索五加科植物种质
保存提供了新方法。同时 ,应用均匀设计处理 、分析数据和再
试验大大缩短了试管保存培养基配方的摸索周期 , 为其它濒
危植物种质试管保存提供方法和可行性依据。
参　考　文　献
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[ 4] 　曹孜义 ,刘国民.实用植物组织培养技术教程 [ M] .兰州:甘肃
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