全 文 ：盐浓度、碳源和磷酸盐浓度对东北刺人参不定根悬浮培养的影响
李慧娟，廉美兰，高 日，于晓坤，朴炫春* (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 ［目的］探讨东北刺人参不定根悬浮培养的最适条件，为大量培养提供依据。［方法］以东北刺人参不定根为材料，研究在悬浮培
养中盐、碳源以及氮源对其增殖生长的影响。［结果］当盐浓度为正常 MS时，不定根增殖系数最高，浓度高抑制了生长，不定根在蔗糖
和白糖长势较好，最适合的磷源浓度为正常 MS培养基中固有的浓度。［结论］在正常的 MS培养基中添加蔗糖或白糖以及正常 MS培
养基中的磷酸盐最适合东北刺人参不定根的增殖生长。
关键词 东北刺人参(Oplopanax elatus Nakai);不定根;碳源;磷酸盐浓度
中图分类号 S567 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611(2012)22 －11229 －02
Effect of Salt Concentration，Carbon Sources and Phosphate Concentration on Adventitious Root Growth of Oplpanax elatus Nakai
in Suspension Culture
LI Hui-juan et al (Key Laboratory of Natural Resources of Changbai Mountain ＆ Functional Molecules (Yanbian University)，Ministry of
Education，Yanji，Jilin 133002)
Abstract ［Objective］To explore the best suspension culture conditions of adventitious roots of O． elatus，so as to provide references for its
large quantity culture． ［Method］The effects of salt concentration，carbon sources and phosphate concentration on the proliferation of adventi-
tious roots of O． elatus in suspension culture were studied． ［Result］The proliferation rate of adventitious roots was the highest when the salt
concentration was normal in MS medium，while it was inhibited at high salt concentration，the adventitious roots grew well in sucrose and white
sugar，the best phosphate concentration was normal in MS medium． ［Conclusion］The normal MS medium dosed with sucrose or white sugar，
or the normal MS medium dosed with phosphate was the best for the proliferation growth of adventitious roots of O． elatus．
Key words Oplpanax elatus Nakai;Adventitious root;Carbon sources;Phosphate concentration
基金项目 国家自然基金项目(81160497)。
作者简介 李慧娟(1985 －) ，女，吉林公主岭人，硕士研究生，研究方
向:植物组织培养，E-mail:huijuanli2006@ 163． com。* 通讯
作者，教授，硕士生导师，博士，从事植物组织培养研究，E-
mail:nyypxc@ ybu． edu． cn。
收稿日期 2012-03-26
东北刺人参(Oplopanax elatus Nakai)又名刺参，为五加
科(Araliaceae)刺参属(Oplopanax)多年生落叶灌木，是中国
长白山特有植物资源之一［1］。东北刺人参以其干燥的根和
茎入药，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］，用于治疗神经衰弱、低血压、阳萎、精神分裂
症和糖尿病等［4 －5］。由于其疗效明显，无任何毒副作用，在
长白山区有“木本人参”的美称［6］。整个长白山区小片生长
的天然东北刺人参已屈指可数，散生的也已不多见，被列为
国家 2类保护植物，吉林省 1类保护植物［7 －8］。多年来，国内
外学者对东北刺人参的形态特征、生态分布、化学成分、药理
作用、临床应用及栽培等方面进行了研究［9］。东北刺人参的
人工栽培仍很困难，其原因是天然生长的东北刺人参结实率
低，而扦插、压条等无性繁殖存在“假死”现象，繁殖材料恢复
期长，加上资源濒危的现状造成无性繁殖材料来源短缺，加
大了无性繁殖的难度［10 －11］。
根培养最主要的优点是其具有原始植物根所具有的巨
大生物合成能力。根培养中细胞的高度分化使得次生代谢
产物的合成能力明显提高，同时表现出明显的代谢稳定性和
活力的稳定性［12］。近年来，国内外通过培养不定根生产有
用次生代谢产物的研究日益活跃，此技术已成功地应用于人
参的培养研究中［13］。笔者通过研究盐浓度、碳源和磷酸盐
浓度对东北刺人参不定根悬浮培养的影响，以期为大量扩繁
东北刺人参不定根提供可靠的理论依据。
1 材料与方法
1． 1 材料
1． 1． 1 研究对象。东北刺人参的不定根，采自野外，经鉴定
为 Oplopanax elatus Nakai(图 1)的不定根。
图 1 东北刺人参的植物图片
1． 1． 2 主要仪器。高压灭菌器，购自广州市豪尔生医疗设
备有限公司;空气浴振荡器，购自哈尔滨东明医疗仪器厂;垂
直净化工作台，购自上海浦东伟普净化设备厂;电子天平，购
自上海精天电子仪器有限公司;酸度计，购自新加坡 Eutech /
Oakton仪器有限公司。
1． 1． 3 主要试剂。吲哚丁酸(IBA) ，购自山东济南普朗特
生物科技有限公司;其他试剂均为分析纯，市售。
1． 2 方法
1． 2． 1 材料的初处理。将打破休眠的东北刺人参种子在浓
安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2012，40(22):11229 － 11230，11273 责任编辑 石金友 责任校对 李岩
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2012.22.110
度 75%乙醇中浸泡 35 s，然后用无菌水冲洗 1 ～ 2次，再在浓
度 2%的次氯酸钠溶液浸泡消毒 30 min，继续用无菌水冲洗
4 ～5次。在无菌条件下，接种到 MS 培养基中，待种子发芽
生根后，将根切成 1 cm接种到 MS + 5 mg /L IBA + 7 g /L琼
脂 +30 g /L蔗糖的培养基中，pH为 5． 8，进行大量扩繁，以此
进行后续试验。
1． 2． 2 盐浓度对东北刺人参不定根悬浮培养的影响。将东
北刺人参不定根(0． 500 g)分别接种在 1 /4MS、1 /2MS、MS和
2MS培养基中，培养 30 d，调查鲜物重和干物重，每个处理 3
次重复，研究盐浓度对东北刺人参不定根悬浮培养的影响。
1． 2． 3 碳源对东北刺人参不定根悬浮培养的影响。将
0． 500 g东北刺人参不定根接种到含有 MS + 5 mg /L IBA
培养基的三角瓶中，分别加入浓度 3%的白糖、浓度 3%的
蔗糖、浓度 3%的葡萄糖和浓度 3%的果糖，pH值为 5． 8，每
个处理重复 3次，研究碳源对东北刺人参不定根悬浮培养
的影响。
1． 2． 4 磷酸盐浓度对东北刺人参不定根悬浮培养的影响。
将磷酸盐浓度分别设置为 MS培养基中的 1 /4、1 /2、1、2 和 4
倍，其中含有 5 mg /L 的 IBA和浓度 3%的蔗糖，然后将东北
刺人参不定根(0． 500 g)分别接种在各个培养基上，培养30 d
后调查鲜物重和干物重，研究磷酸盐浓度对东北刺人参不定
根悬浮培养的影响。
1． 2． 5 培养条件和数据处理。每个三角瓶中接种不定根
0． 500 g，培养温度(25 ± 2)℃，相对湿度为 70%，进行暗培
养，培养 30 d后调查不定根的生长情况，每个处理重复 3次。
利用 SAS软件，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 盐浓度对不定根增殖生长的影响 由表 1 可知，随着
培养基中 MS浓度的增加，不定根的鲜物重和干物重也随着
增加，但当盐浓度为 2倍时，鲜物重和干物重明显下降，接入
的不定根只是变粗不分化，当盐浓度为MS时，鲜物种和干物
重达到最大值，增殖系数也最高。试验结果表明，最适合东
北刺人参不定根增生长的盐浓度为 MS 培养基浓度。
表 1 盐浓度对东北刺人参不定根增殖生长的影响
盐浓度 鲜物重∥g 干物重∥g 增殖系数
1 /4 MS 2． 43 c 0． 27 c 3． 9 c
1 /2 MS 3． 27 b 0． 35 b 5． 5 b
MS 4． 72 a 0． 40 a 8． 4 a
2 MS 0． 99 d 0． 12 d 1． 0 d
注:数据后同列不同小写字母表示在 0． 05水平上有差异，下同。
2． 2 碳源对不定根增殖生长的影响 在植物组织培养中，
糖类不仅为培养物提供能量，而且是培养物渗透环境的主要
调节者。不同糖类具有不同的生理效应，因此糖的种类不仅
影响培养物的生长速度和生长量，而且影响代谢水平、次生
代谢物合成、以及细胞的形态和发生，是影响植物组织培养
成功与否的关键因素之一［14 －16］。由表 2 可知，蔗糖和白糖
培养的东北刺人参不定根的鲜物重和干物重要高于葡萄糖
和果糖，增殖系数较高;而加入果糖时东北刺人参不定根颜
色发褐，不易于分化。
表 2 碳源对东北刺人参不定根增殖生长的影响
糖种类 鲜物重∥g 干物重∥g 增殖系数
蔗糖 5． 36 a 0． 45 b 9． 7 a
白糖 5． 37 a 0． 47 a 9． 7 a
葡萄糖 3． 01 b 0． 35 c 5． 0 b
果糖 2． 89 c 0． 34 c 4． 8 c
2． 3 磷酸盐浓度对东北刺人参不定根增殖生长的影响 磷
是组成核酸、磷脂、腺苷三磷酸以及许多辅酶的元素，参与许
多物质的合成和植物的各种生理生化过程，是植物组织培养
中重要的营养元素。Amino等认为 MS培养基中的磷抑制了
长春花细胞生长［17］。由表3可知，磷酸盐浓度对不定根的生
长有影响。随着磷酸盐浓度的增加，东北刺人参不定根的鲜
物重和干物重以及增殖系数先增加后降低，当浓度为 MS培
养基的浓度时达到最大。这与西洋参不定根增殖培养的结
果相同［18］。
表 3 磷酸盐浓度对东北刺人参不定根增殖生长的影响
磷酸盐浓度∥倍 鲜重∥g 干重∥g 增殖系数
1 /4 3． 24 d 0． 30 d 5． 5 d
1 /2 3． 49 c 0． 33 c 6． 0 c
1 4． 99 a 0． 48 a 9． 0 a
2 4． 11 b 0． 40 b 7． 2 b
4 2． 14 e 0． 19 E 3． 3 e
3 结论
试验结果表明，盐浓度对东北刺人参不定根增殖生长的
影响很大，最适合的浓度是MS培养基浓度;在 4个糖种类中，
蔗糖和白糖对其影响效果相当，要优于葡糖糖和果糖;当磷酸
盐浓度和MS培养基的相同时，不定根的长势较好。因此，最
佳的培养条件是:以MS为培养基，向其中加入蔗糖或白糖。
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03211 安徽农业科学 2012 年
产品的调运，如木薯绵粉蚧从南美传到非洲和泰国［34］。
2． 2． 4 防治。利用木薯绵粉蚧的天敌如瓢虫、蜘蛛、小蜂等
可成功控制木薯绵粉蚧的危害［34］。此外，施用对硫磷、吡虫
啉、蚧死净可获得良好的防治效果［21，30］。
2． 3 朱砂叶螨(Tetranychus cinnabarinus) 在我国，朱砂
叶螨最初主要在海南、广西等主要木薯产区发生。但其自
2005年在广西南宁、武鸣地区等木薯产地发生危害以来，目
前已在海南、广西、广东等地严重发生成灾。其发生面积已
从 2005年的 130 多 hm2 迅速扩展至 2007 年的 3 万多 hm2，
2007年朱砂叶螨危害损失的干薯超过 l 万 t，导致当地木薯
减产 10% ～30%，严重危害时可使木薯减产 50% ～70%［27］。
2． 3． 1 为害。木薯朱砂叶螨一般集结于叶片背面，沿叶脉
附近吮吸汁液。最初侵点变为红色或铁锈色，叶片褪绿黄
化，严重时集结于叶片两面为害。如遇持续干旱的天气，可
导致叶片脱落，严重时可使植株整株死亡［7］。
2． 3． 2 形态特征、发生规律和防治。朱砂叶螨是农业上的一
种重要害虫，危害寄主植物多样，其形态特征、发生规律和防
治方法等研究已非常深入，可参考相关文献。另外，木薯上
还有螺旋粉虱、二斑叶螨、蔗根锯天牛、白蛴螬、铜绿丽金龟
等害虫［7，27］，它们在木薯种植区也曾出现大面积的发生与危
害，因其同时是其他主要经济作物的害虫，所以该研究不再
作详细赘述。
3 结论
木薯细菌性枯萎病、炭疽病、褐斑病、木薯单爪螨、木薯
粉蚧、朱砂叶螨等是目前木薯生产中的主要病虫害，它们已
成为我国热区木薯产业能否可持续发展的重要限制因子之
一。虽然近年来许多科研单位对木薯病虫害作过零星研究，
但对主要病虫害的发生规律和防控机制的研究都不够深入，
例如病害的研究很少涉及对流行规律的探讨，对虫害的天敌
调查及保护利用研究也较少，田间药剂试验重防治效益而轻
经济效益等，有些病虫害的研究几乎是空白，所以难以为木
薯病虫害的检测、监测和防控提供一个全面的系统依据，不
能满足目前木薯产业快速发展的需要。因此，亟需相关的科
技主管部门以及广大的科技工作者继续努力，增加科研投
入，从而不断完善木薯病虫害综合防控研究。
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