全 文 ：51总第 172 期
掌叶半夏微茎尖培养脱毒和快繁体系的建立
李 会 张 庚 孟义江 葛淑俊
（河北农业大学农学院 / 华北作物种质资源研究与利用教育部重点实验室，071001，河北保定）
摘 要 研究了茎尖大小、激素浓度、培养基成分对药用植物掌叶半夏脱毒效果的影响以及影响无病毒苗快速
繁殖的因素等，结果表明：茎尖大小是影响茎尖成活和脱毒效果的主要因素，0.2~0.5mm 的茎尖培养在 MS+
6-BA 1.0mg/L+NAA 0.1mg/L+蔗糖 30g/L+琼脂 7g/L 培养基上，成活率为 53.3%，病毒脱除率为 76.7%，培养
基中附加 247mg/L NH4
+可有效提高茎尖成活率至 86.7%，同种培养基上继续培养，可一次性成功诱导形成试管
苗，移栽成活率高达 100%。MS+6-BA 2.0mg/L+NAA 0.5mg/L+GA3 0.5mg/L 组合最有利于试管茎的形成和发育，
从而建立了以掌叶半夏微茎尖为外植体的脱毒和快速繁殖体系。
关键词 掌叶半夏；微茎尖；脱毒；快繁
作者简介：李会，在读硕士生，研究方向为遗传资源学；张庚为
并列第一作者，在读硕士生，研究方向为作物遗传资
源研究与利用
葛淑俊为通信作者，教授，研究方向为药用植物遗传
育种
基金项目：河北省现代农业产业技术体系中药材产业创新团队
收稿日期：2016-03-14；修回日期：2016-04-01
掌叶半夏（Pinellia pedatisecta Schott），又名虎
掌南星，属天南星科半夏属多年生草本植物，以干
燥块茎入药，有祛风止痉、化痰散结的功效 [1]。生
产中极易感染芋花叶病毒（DsMV）和黄瓜花叶病
毒（CMV）等 [2]，引起叶片斑驳、变形、皱缩、卷
曲等症状，使植株生长不良，减产可达 60% 以上 [3]。
推广和使用无病毒苗是解决掌叶半夏病毒病问题、
确保生产效益的重要措施。
由于病毒浓度在植物体内随植物组织的成熟呈
梯度变化，植物生长点的细胞分裂速度快，生长活
跃，且无维管束，几乎检测不到病毒 [4-6]，因此通
过茎尖培养脱除植物病毒是最简单有效的方法。继
1960 年 Morel 通过茎尖培养建立了兰花脱毒和离体
微繁体系后，该技术在许多重要经济作物、观赏植
物和药用植物上均取得了显著效果，其中以世界性
作物马铃薯脱毒苗的生产成效最为显著。目前已经
建立了基于茎尖培养的高质高效、低成本的马铃薯
脱毒试管苗快繁技术 [7-9] 和脱毒试管薯诱导与生产
技术 [10-12] 等，使繁育效率提升了 30% 以上，经济
效益显著增加 [13]。
本研究以河北省安国市常年种植的掌叶半夏为
材料，研究茎尖大小、培养基组成等对脱毒效果和
茎尖成活率的影响，结合 RT-PCR 病毒检测技术，
建立病毒脱除体系和无病毒苗繁育技术体系，为掌
叶半夏无病毒种苗生产提供技术参考。
1 材料与方法
1.1 材料
在河北省安国市霍庄村中药材生产示范基地，
于生长期间标记带有 DsMV 和 CMV 的掌叶半夏植
株，秋末按单株收获，作为脱毒的基础材料。
1.2 方法
1.2.1 掌叶半夏茎尖的剥离和培养 试验于 2013-
2015 年在河北农业大学种子科学与技术实验室进
行。取长势良好的块茎剥取幼芽，用 0.1% HgCl2 浸
泡 12min 进行表面消毒，无菌水冲洗 3~4 次，在体
式显微镜（Olympus SZX7）下剥取茎尖，研究不同
处理对茎尖成活和愈伤组织诱导的影响。
（1）茎尖大小选择：剥离茎尖的叶裂数分别
为 3、5、7 和 9 裂，接种到愈伤组织诱导培养基
MS+6-BA 1.0mg/L+NAA 0.1mg/L 上。
（2）6-BA 浓度筛选：以 MS+0.1mg/L NAA 为基
础，分别添加 6-BA 0.5、1.0、2.0 和 3.0mg/L。
（3） 铵 离 子 浓 度 确 定：以 MS+6-BA 1.0mg/
L+NAA 0.1mg/L 为基础，附加的铵离子浓度分别为 0、
185、247、371、495 和 556mg/L。
以上（2）、（3）处理均选择 5 裂大小茎尖作为
外植体。每个处理 6 瓶，每瓶接种 5 个茎尖。琼脂
为 7g/L，蔗糖为 30g/L，培养基 pH 为 5.8。培养条件：
温度 25±1℃，光照 16h/d，光强 1 000~2 000lx，下同。
观察茎尖生长和愈伤组织诱导情况，计算茎尖成活
作物杂志 Crops 2016（3）：51-57 DOI：10.16035/j.issn.1001-7283.2016.03.010
52 作物杂志 Crops 2016 年第 3 期
率和愈伤组织诱导率。
茎尖成活率（%）= 成活的茎尖个数 / 接种茎
尖个数 ×100
愈伤组织诱导率（%）= 形成愈伤组织的茎尖
个数 / 接种茎尖个数 ×100
1.2.2 掌叶半夏的器官分化和出瓶移栽 不定芽
分化：将直径约 1cm 大小的愈伤组织块转接到添加
6-BA（浓度分别为 0.5、1.0、1.5mg/L）和 NAA（浓
度为 0.1mg/L）的 MS 培养基上进行不定芽诱导。观
察并记录愈伤组织分化和不定芽生长情况，计算分
化率，对不定芽进行病毒检测。
分化率（%）= 分化的愈伤组织块数 / 接种愈
伤组织总块数 ×100
分化系数（%）= 分化出的不定芽总数 / 分化
的愈伤块数 ×100
不定根诱导：将高 2~3cm 的不定芽转接到含有
0.1mg/L NAA 的 1/2MS 培养基上，诱导不定根形成。
出瓶移栽：试管苗的不定根长 1.5~2.0cm 左右
时，打开瓶口炼苗 3d，洗去根上附着的培养基，移
栽到蛭石中，统计成活率。
成活率（%）= 成活苗数 / 移栽苗总数 ×100
1.2.3 掌叶半夏试管茎诱导 将 3cm 左右的无病毒
不定芽接种到 MS 固体培养基上进行试管块茎诱导，
以 6-BA、NAA 和 GA3 进行 3 因素 3 水平 L9(3
4) 正
交试验，试验设计见表 6。记录统计试管茎诱导率、
分蘖数、单株鲜重。
试管茎诱导率（%）= 形成试管块茎的株数 /
接种总株数 ×100
每个处理6瓶，每瓶接种5个不定芽，重复3次。
1.2.4 基于 RT-PCR 法的试管苗病毒检测 剪
取掌叶半夏田间带病植株（对照）和试管苗幼嫩
叶片各 0.1g，液氮研磨，分别提取总 RNA（天根
植物总 RNA 提取试剂盒 - 离心柱型），反转录成
cDNA( 康为世纪 HiFiScript cDNA 第一链合成试剂
盒 )，采用 25μL PCR 反应体系进行扩增，1% 琼
脂糖凝胶电泳进行分析 [14]。根据两种主要病毒
DsMV、CMV 的序列设计引物（表 1），进行 RT-
PCR 检测，计算病毒脱除率。PCR 体系：10×buffer
2.5μL， 上 下 游 引 物 各 0.5μL，dNTPs 2μL，Taq
酶 0.5μL，cDNA 2μL，去离子水 17μL。
图 1 掌叶半夏茎尖大小和叶裂数的关系
Fig.1 The relationship between Pinellia pedatisecta Schott
shoot tip sizes and the number of leaf splits
A：3 裂 (56×) ；B：5 裂 (40×) ；C：7 裂 (32×) ；D：9 裂 (20×)
A:3 split(56×); B:5 split(40×); C:7 split(32×); D:9 split(20×)
表 1 病毒引物设计
Table 1 Primers of different viruses
引物名称 Primers 序列 (5-3) Sequence 目的片段 Target fragment(bp) 退火温度 Annealing temperature(℃ ) 参考文献 References
DsMV1/2 GGGCTTGGGTGATGATGGA
GCCTTTCAGTGTTCTCGCTTG
350 55 [15]
CMV1/2 ATGGACAAATCTGAATCAACC
TAAGCTGGATGGACAACCCGT
777 49 [16]
病毒脱除率（%）= 脱除病毒植株数 / 总植株
数 ×100
2 结果与分析
2.1 掌叶半夏茎尖大小对成活率和脱毒效果的影响
掌叶半夏块茎是地下变态茎的一种，贮存丰富
的营养物质。块茎呈扁球形，常有 4~5 个侧生芽眼，
芽生在其中，有花芽和叶芽两种。叶芽分化时，先
形成的叶原基或幼叶覆盖着后面的叶原基，呈一种
依次套叠的结构。先形成的叶原基或幼叶叶裂数多
且深，叶原基裂数多少可作为茎尖大小的参照标准，
即叶裂数越多表明茎尖越大。一般 3 裂的茎尖长
度在 0.1~0.2mm 左右，5 裂的长度在 0.2~0.5mm 左
右，7 裂的长度在 0.5~0.7mm 左右，9 裂的长度在
0.7~0.9mm 左右（图 1）。
参照上述标准，将剥离到的无损伤茎尖接种到
愈伤组织诱导培养基上进行培养，结果（表 2）表
A
C D
B50 μm 150 μm
300 μm250 μm
53总第 172 期
明，茎尖大小不同，恢复生长的速度不同，茎尖越
小，成活率越低，对离体培养的适应时间越长，恢
复生长越慢。一般 0.1~0.2mm 大小的茎尖恢复生长
需要 25d 左右，成活率只有 26.7%，而 0.5~0.9mm
大小的茎尖恢复生长只需 15~20d 左右，且 80.0%
的 0.7~0.9mm 茎尖均能成活。当幼叶逐渐伸长颜色
由无色逐渐变为绿色后，在切口处开始形成白色半
透明状愈伤组织，继续培养，愈伤组织上形成密布
的芽状突起。成活的茎尖，80% 以上均可诱导出愈
伤组织，且茎尖越大，愈伤组织诱导率越高，生长
表 2 茎尖大小与成活率和脱毒率的关系
Table 2 Relationships among shoot-tip sizes and survival rate and virus-free rate
注：不同小写字母表示在 P=0.05 水平差异显著，下同
Note: The different small letters indicate significant difference at P=0.05, the same below
A：DM 2000 marker；B-F：大田掌叶半夏感染 DsMV 样品；G-K：大
田掌叶半夏感染 CMV 样品
A: DM 2000 marker; B-F: Simples infected by DsMV in filed; G-K: Simples
infected by CMV in filed
图 2 掌叶半夏大田病叶中 DsMV 和 CMV RT-PCR 电泳结果
Fig.2 RT-PCR electrophorogram of DsMV and
CMV in Pinellia pedatisecta Schott leaves
infected by DsMV and CMV in field
A：DM 2000 marker；B-Q：试管苗样品 DsMV 检测；b-q：试管苗样品 CMV 检测
A: DM 2000 marker; B-Q: DsMV detection of test tube seeding simples; b-q: CMV detection of test tube seeding simples
图 3 掌叶半夏试管苗叶片中 DsMV 和 CMV RT-PCR 电泳结果
Fig.3 RT-PCR electrophorogram of DsMV and CMV in Pinellia pedatisecta Schott test tube seeding leaves
茎尖 (mm)
Shoot tip
接种数 ( 个 )
Inoculation number
成活数 ( 个 )
Survival number
成活率 (%)
Survival rate
恢复生长天数 (d)
Resumption of growth days
出愈数 ( 个 )
The healing number
愈伤组织诱导率 (%)
Callus induction rate
DsMV 脱除率 (%)
DsMV removal rate
CMV 脱除率 (%)
CMV removal rate
0.1~0.2 30 8 26.7d 20~25 5 16.7d 100.0 100.0
0.2~0.5 30 16 53.3c 18~23 14 46.7c 76.7 100.0
0.5~0.7 30 20 66.7b 15~20 19 63.3b 66.7 90.0
0.7~0.9 30 24 80.0a 15~20 21 70.0a 60.0 73.3
量越多。
采用 RT-PCR 法对病叶中 DsMV、CMV 病毒进
行扩增，1% 琼脂糖凝胶电泳进行检测，片段分别
为 350、777bp（图 2）。大田感病样品均检测出特
异性高亮度条带，说明这些样品中检测出了较高浓
度的 DsMV、CMV。用此方法对不同大小茎尖培养
出的试管苗叶片进行检测，结果见图 3。由图 3 可
以看出，B、C、E~K、N 株系未出亮带，说明脱除
了 DsMV；L、M、O、P、Q 株系仅有微弱的亮带，
说明带有较少的 DsMV；D 株系出的条带较亮，说
A B C D E F A G H I J K
350bp
777bp
DsMV CMV
A B C D E F G H I J K
350bp
777bp
DsMV CMV
L M N O P Q A b c d e f g h i j k l m n o p q
明未脱除 DsMV，且病毒含量较高。同理，i、j 株
系带有较少的 CMV。
由表 2 可知，0.1~0.2mm 茎尖成活率为 26.7%，
病毒脱除率可达 100.0%；0.7~0.9mm 茎尖成活率较
高，为 80.0%，DsMV 脱除率为 60.0%，CMV 脱除
率为 73.3%。综合考虑茎尖成活率与各病毒脱除率
的关系，掌叶半夏脱毒培养选择 0.2~0.5mm 的茎尖
最好，其 DsMV 脱除率为 76.7%，CMV 脱除率为
100%。
2.2 培养基成分对掌叶半夏愈伤组织诱导的影响
植物激素的种类和浓度是影响外植体脱分化
的重要因素。在激素的作用下，细胞被诱导活化，
迅速分裂，回到没有组织结构的分生组织状态，形
成愈伤组织 [17]。本试验以 0.2~0.5mm 的茎尖为外
植体，以 MS+NAA 0.1mg/L 为基本培养基，研究了
不同浓度 6-BA 对茎尖愈伤组织诱导的影响，结果
见表 3。不同处理的茎尖愈伤组织诱导率没有显著
差异，均为 45% 左右。但较高浓度的 6-BA（2.0、
李会等 ：掌叶半夏微茎尖培养脱毒和快繁体系的建立
54 作物杂志 Crops 2016 年第 3 期
3.0mg/L）可使细胞分裂速度加快，愈伤组织生长
势旺盛，团块直径可达 20mm 左右，但胚性细胞数
量（芽突）减少。1.0mg/L 6-BA 诱导形成的愈伤组
织含芽状突起最多，分化能力最强，持续培养形成
的不定芽数量最多，且茎叶健壮。因此 6-BA 1.0mg/
L+NAA 0.1mg/L 为掌叶半夏胚性愈伤组织诱导的最
适宜激素组合。
培养基中添加适当浓度的还原态氮（铵态
氮）有利于茎尖成活和愈伤组织诱导 [17]。本试验
通过添加 NH4Cl 来提高培养基中 NH4
+ 含量，结果
（表 4）表明 ：MS 培养基中铵离子浓度增加 1/4、
1/3、1/2、2/3、3/4 倍量，均可显著提高茎尖成活
率。0~247mg/L 范围内，茎尖成活率和愈伤组织诱
导率随铵离子浓度增加而增加，愈伤组织生长量较
多，且含有较多的芽状突起，分化不定芽的能力较
强；铵离子浓度在 247~556mg/L 时，愈伤组织生长
量逐渐下降且不定芽畸形率增加。表明附加 185、
247mg/L 的铵离子能促进掌叶半夏茎尖成活，促进
培养基 (mg/L)
Medium
接种数 ( 个 )
Inoculation number
出愈数 ( 个 )
The healing number
诱导率 (%)
Induction rate
愈伤组织直径 (mm)
Calluses diameter
6-BA 0.5+NAA 0.1 30 13 43.3a 11.4±0.5b
6-BA 1.0+NAA 0.1 30 14 46.7a 18.0±1.4a
6-BA 2.0+NAA 0.1 30 15 50.0a 22.0±1.9a
6-BA 3.0+NAA 0.1 30 14 46.7a 20.8±1.4a
NH4
+ 附加量 (mg/L)
NH4
+ increment
接种数 ( 个 )
Inoculation number
成活数 ( 个 )
Survival number
成活率 (%)
Survival rate
出愈数 ( 个 )
The healing number
诱导率 (%)
Induction rate
愈伤组织生长量
Calluses growth amount
0 30 16 53.3d 14 46.7d 居中 Middle
185 30 23 76.7c 22 73.3b 较多 More
247 30 26 86.7a 26 86.7a 较多 More
371 30 27 90.0a 21 70.0b 较少 Little
495 30 27 90.0a 19 63.3c 较少 Little
556 30 25 83.3b 16 53.3d 较少 Little
6-BA
（mg/L）
NAA
（mg/L）
接种数 ( 个 )
Inoculation
number
分化数 ( 个 )
Differentiation
number
分化率 (%)
Differentiation
rate
不定芽总数 ( 个 )
Adventitious buds
number
分化系数
Differentiation
factor
不定芽生长情况
Growth of
adventitious buds
不定根生长情况
Growth of
adventitious roots
0.5 0.1 30 30 100.0a 161b 5.37 正常 较多，粗壮
1.0 0.1 30 30 100.0a 208a 6.93 正常 最多，粗壮
1.5 0.1 30 29 96.7a 101c 3.37 芽小 较少，细长
表 3 6-BA 浓度对掌叶半夏愈伤组织诱导的影响
Table 3 Effect of 6-BA concentration on callus induction of Pinellia pedatisecta Schott
表 4 铵离子浓度对掌叶半夏愈伤组织诱导的影响
Table 4 Effect of NH4
+ concentration on callus induction of Pinellia pedatisecta Schott
表 5 不同激素水平对掌叶半夏不定芽分化的影响
Table 5 Effect of different hormone levels on adventitious buds differentiation of Pinellia pedatisecta Schott
愈伤组织生长及分化。
2.3 6-BA 和 NAA 浓度对掌叶半夏器官分化的影响
细胞分裂素和生长素的相对比例对植物培养
细胞的器官发生影响很大。将掌叶半夏愈伤组织
转接到分化培养基上，2 周左右出现淡绿色芽点并
逐渐增多，3 周即长出嫩绿色的不定芽，并逐渐伸
长。不同激素浓度对分化率没有显著影响，但对不
定芽分化数量的影响达到了显著水平，结果见表 5。
6-BA 为 0.5 和 1.0mg/L 时，分化形成的不定芽数
较多，不定芽生长健壮，分化系数分别为 5.37 和
6.93。6-BA 浓度为 1.5mg/L 时，不定芽分化受到抑
制，且芽较小细弱，分化系数为 3.37。由此可见，
6-BA 1.0mg/L+NAA 0.1mg/L 的组合最有利于愈伤组
织分化不定芽。
掌叶半夏在进行不定芽分化的同时，不定芽基
部陆续有不定根形成，3 种培养基上的外植体均有
健壮的根系形成，生根率可达 100%，说明掌叶半
夏愈伤组织内在生根能力较强，可在同种分化培养
55总第 172 期
基上形成根芽一体的小植株。
将生根的掌叶半夏小植株经过短期炼苗后移栽
到蛭石中，3d 左右植株恢复生长，叶片逐渐形成叶
裂，叶片颜色加深，块茎持续发育膨大，植株生长
健壮，幼苗成活率高达 100%。
2.4 激素浓度对试管茎形成的影响
块茎是掌叶半夏的无性繁殖器官。通过诱导
块茎形成是无病毒苗繁殖的基本途径之一。本试
验研究了 3 种激素不同组合对掌叶半夏块茎诱导
的影响，将试管苗在块茎诱导培养基上培养 25d
左右根部即开始膨大，随后逐渐形成较多的鳞
芽，培养 60d 时对试管茎分蘖数、每株鲜重增加
量进行统计分析（表 6），6-BA、NAA、GA3 3 种
因素对试管茎诱导率影响（极差 R 分别为 22.22、
35.56、33.33）、单株鲜重增加量影响（极差 R 分别
为 0.72、1.27、1.12）由大到小依次为 NAA、GA3、
6-BA，对离体块茎分蘖数影响（极差 R 分别为 3.53、
2.07、1.78） 由 大 到 小 依 次 为 6-BA、NAA、GA3。
6-BA∶NAA∶GA3=2.0∶0.5∶0.5 时，块茎诱导率最高，
为 86.7%，平均每株分蘖数达 9.0 个，显著高于其
他 处 理。 所 以，6-BA 2.0mg/L+NAA 0.5mg/L+GA3
0.5mg/L 组合最有利于产生较多数量的块茎。
培养基编号
Medium number
6-BA
(mg/L)
NAA
(mg/L)
GA3
(mg/L)
试管茎诱导率 (%)
Tube stem induction rate
鲜重增加量 (g/株 )
Fresh weight increase
分蘖数 ( 个 )
Tiller number
A 0.5 0.1 0.5 66.7ab 2.9±0.5a 4.3±0.9bc
B 0.5 0.5 1.0 40.0bc 1.5±0.3bcd 2.3±0.8bc
C 0.5 1.0 2.0 6.7c 0.8±0.2d 1.7±0.6c
D 1.0 0.1 1.0 46.7abc 2.1±0.6abcd 2.7±1.0bc
E 1.0 0.5 2.0 26.7bc 1.4±0.3cd 4.9±1.0bc
F 1.0 1.0 0.5 40.0bc 1.3±0.3d 2.7±0.7bc
G 2.0 0.1 2.0 66.7ab 2.6±0.5abc 4.3±1.0bc
H 2.0 0.5 0.5 86.7a 2.8±0.4ab 9.0±1.9a
I 2.0 1.0 1.0 26.7bc 1.6±0.5abcd 5.7±0.9b
表 6 正交试验设计试管茎诱导的结果
Table 6 Results of tube induction by orthogonal test
3 讨论与结论
3.1 影响脱毒效果的因素
在利用茎尖培养获得无病毒植株的技术体系
中，影响脱毒效果的因素有茎尖大小、病毒种类和
培养基类型等。茎尖大小是其中的关键，1934 年
White 通过观察烟草根系首先发现病毒在植物的不
同区域分布是不均匀的，越靠近根尖区病毒越少，
根冠区不含病毒；1952 年 Morel 和 Martin 首先利用
马铃薯茎尖分生组织进行离体培养获得了无病毒苗
证实了这种理论。林蓉等 [7] 在马铃薯病毒分布和脱
除效果的研究中发现 X 病毒和类病毒主要感染植物
的分生组织和维管束，其余病毒则只存在于维管系
统组织，进一步证实茎尖越小，病毒脱除率越高。
孙秀梅 [18] 对马铃薯茎尖脱毒关键因素分析发现，
剥取的茎尖大小不同，脱除的病毒种类不同；剥取
0.3~0.5mm 长度茎尖可脱除 PVY 病毒，在 0.2mm 以
下可脱除 PVX 病毒。王海丽 [19] 认为，同样处理条
件下，0.1~0.2、0.2~0.5mm 的三叶半夏茎尖分生组
织病毒脱除率分别为 41.5%、10.2%，成活率分别
为 11.8% 和 26.2%。本研究表明在掌叶半夏茎尖培
养脱除病毒的试验中，超过 0.7mm 的茎尖 DsMV 和
CMV 的脱除率偏低，而 0.2~0.5mm 大小的掌叶半夏
茎尖，成活率为 53.3%、病毒脱除率为 76.7%。综
合茎尖成活率和脱毒率的负相关关系，在生产上茎
尖培养往往与热处理结合。热处理技术是利用植物
细胞和病毒对高温耐受性的极限差异抑制病毒，同
时保持自身细胞活性，从而获得无病毒植株，主要
受温度和时间影响 [20]。Bhardwaj 等 [21] 发现用热空
气法脱除苹果花叶病病毒，通常温度越高、时间越
长，脱毒效果相对就越好，但同时植物的生存率呈
下降趋势，所以温度选择应当考虑脱毒效果和植物
耐性两个方面。高尚士 [22] 在花卉病毒病检疫及消
除方法中提到，CMV 在超过 25℃时就开始受到抑
制。解红娥等 [23] 采取热处理与茎尖培养脱毒相结
合的方法对半夏试管苗进行脱毒，先用 38℃高温钝
化植株 28d，然后切取带有 2 个叶原基、0.3mm 左
右的茎尖诱导试管苗，脱毒率达 80%。
3.2 影响离体块茎形成的因素
离体块茎的诱导是无性繁殖作物快繁体系建立
李会等 ：掌叶半夏微茎尖培养脱毒和快繁体系的建立
56 作物杂志 Crops 2016 年第 3 期
的重要环节，其优势在于抗逆性强，耐储藏，便于
运输，利于种质资源保存和交流，栽种易成活，可
替代试管苗作大田繁殖材料。离体块茎的形成和发
育除受基因型、植株生理年龄影响外，还可通过控
制环境因素诱导。
植物生长调节剂可以调节培养物的分化方向和
器官发生 [24-25]，激素是促进离体块茎形成的重要因
素之一，如细胞分裂素类和生长素类物质有助于离
体块茎的诱导和膨大，但前人对赤霉素影响离体块
茎形成的作用说法不一，如 Xu 等 [26] 提出，GA3 在
马铃薯块茎形成过程中占主导地位，外源 GA3 能促
进匍匐茎的产生，抑制块茎的形成；柳俊等 [27] 也表
明，高水平的 GA3 不利于马铃薯块茎的膨大，块茎
膨大过程中 GA3 总体呈下降趋势。
盛玮等 [28] 对半夏块茎形成过程中内源激素的
动态变化进行了探究，GA3 在半夏试管茎形成初期
呈下降趋势，在块茎迅速膨大期又急剧增加，认
为半夏块茎的形成初期需要较低浓度 GA3。程霞英
等 [29] 配合使用生长素和细胞分裂素诱导三叶半夏
块茎，NAA 起主要作用，宜采用 0.1~0.2mg/L，6-BA
对块茎的形成作用较小，但二者配合使用，对块
茎形成的促进作用更佳。连勇等 [30] 通过对马铃薯
试管薯形成过程中几种内源激素变化的分析，认为
GA3 和细胞分裂素（主要为 BAP、KT）在块茎发育
中起着不可忽视的作用，通过调节内源 GA3、IAA
与细胞分裂素的平衡点，可能寻求到最佳的试管薯
诱导条件。本研究在掌叶半夏块茎诱导中也证实了
6-BA、NAA、GA3 是相辅相成、共同作用的，其
中 GA3、NAA 起主导作用，是块茎形成的关键。但
GA3 浓度高于 0.5mg/L 时，会降低块茎的形成效率，
这与程霞英等 [29]、连勇等 [30] 的研究结果一致。
掌叶半夏是天南星药材的主要栽培种，生产上
因感染病毒对产量产生了很大影响。本研究建立的
脱毒快繁体系可以在短期内繁殖一定量的脱毒苗用
于生产，以确保掌叶半夏种植的稳定性和效益。
参考文献
[1]中国药用植物志编委会.中国药用植物志(第十二卷).北京:北京大
学医学出版社，2013：95-97.
[2]李永伟，桂明，刘文洪，等.天南星科植物病毒研究:芋花叶病毒
(DsMV)与黄瓜花叶病毒(CMV)分子检测和脱病毒处理.//中国植物
病理学会.中国植物病理学会第六届青年学术研讨会论文集—植
物病理学研究进展（第五卷）.中国植物病理学会，2003：2.
[3]Zettler F W，Hartman R D.Dasheen mosaic virus as a pathogen of
cultivated aroids and control of the virus by tissue culture.Plant
Disease，1987，71：958-963.
[4]Luis F S（阎文昭等译）.马铃薯病毒及其防治.北京:中国农业科
技出版社，2000：183-184.
[5]Zilkah S，Evgenia F，Rotbaum A，et al.In vitro micropropagation of
indicator plants for indexing Prunus necrotic ring spot virus.Acta
Horticulturae ，1993，336：121-125.
[6]陈君帜，李青.李属植物脱毒技术及病毒检测研究进展.北京林业
大学学报，2001(5)：71-74.
[7]林蓉，谢春梅，谢世清.马铃薯茎尖脱毒培养关键因子分析.中国农
学通报，2005(7)：338-340.
[8]齐恩芳，王一航，张武，等.马铃薯茎尖脱毒培养方法优化研究.中
国马铃薯，2007(4)：200-203.
[9]王娟，汪仲敏，王瑞英，等.马铃薯茎尖脱毒培养影响因素研究.中
国马铃薯，2010(3)：172-175.
[10]刘志文，陈阳，侯英敏.不同培养基和培养条件对脱毒马铃薯快
繁生长的影响.中国农学通报，2011(24)：179-182.
[11]欧建龙，黄振霖，赵雨佳，等.几种因素对马铃薯试管薯诱导的影
响.中国马铃薯，2009(2)：94-95.
[12]陈春伶，徐美隆，李永华.马铃薯试管薯诱导体系研究.中国农学
通报，2012(27)：53-56.
[13]胡建军，何卫，王克秀，等.马铃薯脱毒种薯快繁技术及其数量经
济关系研究.西南农业学报，2008(3)：737-740.
[14]谢宏峰，吴菊香，迟玉成，等.双重RT-PCR方法检测花生条纹病
毒和黄瓜花叶病毒.花生学报，2012(1)：16-20.
[15]陈集双.天南星科植物病毒的分子诊断和半夏研究.杭州：浙江大
学出版社，2006：24-25.
[16]徐平东，周仲驹，林奇英，等.黄瓜花叶病毒亚组Ⅰ和Ⅱ分离物外
壳蛋白基因的序列分析与比较.病毒学报，1999(2)：164-170.
[17]陈耀锋.植物组织与细胞培养.北京：中国农业出版社，2012：58.
[18]孙秀梅.马铃薯茎尖剥离脱毒效果的影响因素分析.中国马铃薯，
2005(4)：226-227.
[19]王海丽.三叶半夏脱毒快繁及离体块茎诱导.杭州：浙江大学，
2005.
[20]赵庆芳，马平霞.百合脱毒及病毒鉴定的研究进展.北方园艺，
2007(3)：77-79.
[21]Bhardwaj S V，Rai S J，Thakur P D，et al.Meristem tip culture and
heat therapy for production of apple mosaic virus free plants in
India.Acta Horticulturae，1998，472：135-142.
[22]高尚士.花卉病毒病的检疫及其消除方法.植物检疫，1994(6)：
340-341.
[23]解红娥，解晓红，李江辉，等.半夏的病毒危害及脱毒快繁技术研
究.中草药，2005(11)：1697-1700.
[24]陈芳，党占海，张建平，等.不同基因型亚麻下胚轴不定芽诱导的
研究.作物杂志，2014(3):39-43，153.
[25]王罡，张栩，王萍，等.黄瓜子叶节不定芽的诱导及对甘露糖耐性
的研究.作物杂志，2014(6):32-35，161.
[26]Xu X，André A M，Lammeren V，et al.The role of gibberellin，
abscisic acid，and source in the regulation of potato tuber formation
in virto.Plant Physiology，1998，117：575-584.
[27]柳俊，谢从华.马铃薯块茎发育机理及其基因表达.植物学通报，
2001(5)：531-539.
[28]盛玮，薛建平，张爱民，等.半夏试管块茎形成过程中内源激素的
变化.中国中药杂志，2010(8)：943-946.
[29]程霞英，牛振刚，邵红军，等.三叶半夏离体块茎诱导研究.天津农
业科学，2010(2)：29-31.
[30]连勇，邹颖，东惠茹，等.马铃薯试管薯形成过程中几种内源激素
的变化.园艺学报，2002(6)：537-541.
57总第 172 期
Establishment of Virus-Elimination and Rapid
Propagation System of Pinellia pedatisecta Schott
Li Hui,Zhang Geng,Meng Yijiang,Ge Shujun
（College of Agronomy,Agricultural University of Hebei/North China Key Laboratory for Crop
Germplasm Resources of Education Ministry,Baoding 071001,Hebei,China）
Abstract In this paper, the effects of shoot tip sizes, hormones concentrations and culture medium components on
establishment of virus-free medicinal plants Pinellia pedatisecta Schott were investigated together with the factors on
rapid propagation system. The results revealed that the size of the shoot tip is the main factor both on survival rate
and virus-free rate; the survival rate of the 0.2-0.5mm shoot tips of Pinellia pedatisecta Schott was 53.3%, cultured
in MS+6-BA 1.0mg/L+NAA 0.1mg/L+sucrose 30g/L+agar 7g/L medium, and virus-free seedling rate was 76.7%.
Addition of 247mg/L NH4
+ to the culture medium, resulted in the survival rate being effectively increasing to 86.7%.
The tube seedlings formulated on the same kind of the medium, and survival rate was 100% after being transplanted.
In conclusion, a combination of MS+6-BA 2.0mg/L+NAA 0.5mg/L +GA3 0.5mg/L was found to be most advantageous
for tubers to rapid regeneration in vitro, and hence establishment of virus-elimination and rapid propagation system
based on the shoot tips of Pinellia pedatisecta Schott.
Key words Pinellia pedatisecta Schott; Micro-shoot tip; Elimination of virus; Rapid propagation
李会等 ：掌叶半夏微茎尖培养脱毒和快繁体系的建立