全 文 ：王宏伟 ,李晓刚 ,蔺　经 ,等. 豆梨试管苗组培快繁影响因素研究 [ J ] . 江苏农业科学 ,2011 , 39(5 ):60 - 62 .
豆梨试管苗组培快繁影响因素研究
王宏伟1 ,2 , 李晓刚2 , 蔺　经2 , 杨青松2 , 王中华2 , 付　蓉2 , 常有宏1 ,2
(1 .南京农业大学园艺学院 ,江苏南京 210095;2 .江苏省农业科学院园艺研究所 ,江苏南京 210014 )
　　摘要:以豆梨试管苗为试验材料 ,采用 L16(54 )正交设计方案 , 研究 6 - BA、NAA、蔗糖 、琼脂 、活性炭对豆梨组培
快繁技术的影响。结果表明:6 - BA对豆梨增殖系数起主导作用 ,同时对试管苗玻璃化起促进作用。活性炭对增殖系
数 、玻璃化率及苗高均起抑制作用 , NAA则对试管苗苗高起一定的主导作用。
　　关键词:豆梨;组培快繁;增殖;玻璃化
　　中图分类号:S661. 203. 6　　文献标志码:A　　文章编号:1002 - 1302(2011)05 -0060 - 03
收稿日期:2011 -06 - 25
基金项目:江苏省自然科学基金(编号:BK2001674 )。
作者简介:王宏伟(1982— ),女 ,硕士 , 主要从事果树栽培生理研究。
Tel:(025 )84390224。 E - mail:wanghongwei194910@163. com。
通信作者:常有宏 ,研究员 ,从事农业科技管理、果树生理及栽培技术
研究。 E - mail:cyh@jaas. ac. cn。
　　豆梨 (Pyrus calleryana Decne. )是蔷薇科 (Rosaceae )梨亚
科 (Pomoideae )梨属 (Pyrus)植物 ,豆梨根深 、发达 、耐瘠薄 ,抗
旱 ,耐涝 ,较耐盐碱 ,抗腐烂病能力较强 ,对生长条件要求不
高 ,是我国长江中下游地区梨树栽培中最主要的砧木资源 。
组织培养是用来繁殖苗木的一种有效途径 ,也是作物遗
传转化的必备手段 。目前 ,有多种植物建立了组培快繁的技
术体系 ,一些梨品种如丰水 [1 ] 、黄冠 [2 ] 、翠冠 [3 ]等均有组培成
功的报道 ,但豆梨组培快繁影响因素鲜有报道 ,并且不同植物
在不同条件下会得出不同的结论或相反的结果 。通常认为 ,
培养基类型 、碳源种类及含量 、琼脂浓度 、活性炭等 [4 -6 ]因素
影响组培苗的繁殖系数及质量 。为此 ,本研究以豆梨试管苗
为试验材料 ,对激素配比 、蔗糖 、琼脂和活性炭含量这几个主
要方面对豆梨组培快繁进行研究 ,以明确影响豆梨组培快繁
的主要影响因素 ,为进一步建立稳定高效的豆梨组培快繁技
术提供理论依据 。
1　材料与方法
1. 1　材料
试验材料为在MS +3%蔗糖 +0. 6%琼脂培养基 (pH值
5. 8)上培养20 d的豆梨试管苗 。
1. 2　方法
以MS为基本培养基进行组培快繁 。其中 6 -BA浓度设
0 、0. 3 、0. 6 、0. 9 mg/ L 4 个水平;NAA 浓度设 0 、0. 2 、0. 4 、
0. 6 mg/L 4个水平;蔗糖含量设2%、3%、4%、5%4 个水平;
琼脂含量设 0. 5%、0. 7%、0. 9%、1. 1%4 个水平;活性碳含
量设 0 、0. 1%、0. 3%、0. 5%4 个水平 ,共 16个处理 (表 1 )。
每瓶接 4个茎段 ,10瓶 1个处理 ,每处理 3次重复 。在 (25 ±
2 )℃、1 500 ～2 000 lx 、12 ～14 h /d 光照培养 30 d ,增殖 1代
后试管苗在相同培养基上再培养 1代 ,连续培养 2代 ,分别统
计繁殖1代和2代的增殖系数 、玻璃化率 ,并测定试管苗的株
表 1　豆梨组织培养L16 (5 4)正交试验因素及水平
处理号
A:6 - BA
含量
(mg /L)
B:NAA
含量
(mg /L)
C:蔗糖
含量
(%)
D:琼脂
含量
(%)
E:活性
碳含量
(%)
1 0 0 2 0. 5 0
2 0 0. 2 3 0. 7 0 . 1
3 0 0. 4 4 0. 9 0 . 3
4 0 0. 6 5 1. 1 0 . 5
5 0 . 3 0. 0 3 0. 9 0 . 5
6 0 . 3 0. 2 2 1. 1 0 . 3
7 0 . 3 0. 4 5 0. 5 0 . 1
8 0 . 3 0. 6 4 0. 7 0
9 0 . 6 0 4 1. 1 0 . 1
10 0 . 6 0. 2 5 0. 9 0
11 0 . 6 0. 4 2 0. 7 0 . 5
12 0 . 6 0. 6 3 0. 5 0 . 3
13 0 . 9 0 5 0. 7 0 . 3
14 0 . 9 0. 2 4 0. 5 0 . 5
15 0 . 9 0. 4 3 1. 1 0
16 0 . 9 0. 6 2 0. 9 0 . 1
高 、叶片宽度 。
1. 3　数据处理
数据采用 Excel 2000进行整理 ,用 DPS进行统计分析 。
2　结果与分析
2. 1　不同因素对豆梨试管苗增殖的影响
由表 1 、表 2可知 ,不同处理间对豆梨增殖效果存在较大
差异 。在豆梨茎段 1 代培养中 , 处理 15 (MS +0. 9 mg/L
6 - BA +0. 4 mg/ L NAA +3%蔗糖 +1. 1%琼脂 )增殖系数最
高 ,达到6. 72;其次是处理 9和处理 10 ,增殖系数均在 6. 2以
上 。未添加细胞分裂素 (6 - BA )的处理 1 、处理 2 、处理 3 、处
理 4的增殖系数在1. 18 ～1. 78 之间 ,显著低于其他各处理 。
在相同培养基上 2 代培养 ,除处理 1增殖系数与 1代保持一
致外 ,其他各处理均有不同程度下降 ,其中处理 10 的增殖系
数最高 ,为3. 43 ,但仍较 1代降低了 46%;处理 15的增殖系
数由 1代的6. 72降到2代的 2.01;大多数组合的增殖系数在
1. 0 ～2. 0之间 。
　　由表 3可以看出 ,6 - BA 在1 代培养中起主导作用 (R =
3. 65 ),其次是活性炭 ,NAA的影响因素相对最小 。在2代培
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DOI 牶牨牥牣牨牭牳牳牴牤j 牣i ssn牣牨牥牥牪牠牨牫牥牪牣牪牥牨牨牣牥牭牣牨牰牥
表 2　不同处理间豆梨试管苗增殖差异
处理
增殖系数
1代 2代
玻璃化率(%)
1 代 2代
株高(cm)
1代 2 代
叶片宽度(cm)
1代 2代
1 1 . 18g 1. 20de 0 d 0 . 00e 1 . 28cde 1. 50bcd 0. 82abcd 0 . 98 abcd
2 1 . 65g 1. 55 d 0d 0 . 00e 1. 45c 1. 68abc 0. 90 abc 1 . 03 abc
3 1 . 76g 1. 54 d 0d 0 . 00e 1. 42dc 1. 56bcd 0. 90 abc 1 . 08 abc
4 1 . 78g 1. 26de 0 d 0 . 00e 1 . 08cde 1. 18cd 0. 78 bcd 0 . 92 abcd
5 3 . 72ef 1. 09e 0 d 0 . 00e 0. 93e 1 . 01 d 1 . 03 ab 1 . 13ab
6 4 . 90cd 1. 11e 0 d 0 . 00e 1 . 15cde 1. 18cd 0. 87abcd 1 . 00 abc
7 5 . 20c 1. 39de 0 d 0 . 00e 1 . 28cde 1. 43bcd 1 . 12 a 1 . 08 abc
8 5 . 37c 2. 43 b 0d 0 . 00e 2. 49 b 2. 70abc 0 . 59 de 0 . 71de
9 6 . 21ab 1. 14de 0 d 2 . 46e 1 . 33cde 1. 43bcd 0 . 7 cd 0 . 85cd
10 6 . 33a 3. 43a 0 d 8. 31d 2. 77ab 2. 93ab 0 . 37ef 0. 48ef
11 3. 20f 1. 17de 0 d 1 . 93e 1. 42dc 3. 20 a 0. 63 cde 0 . 82cd
12 5 . 20c 1. 13e 0 d 7. 27d 1. 49c 1. 51bcd 0. 80 bcd 0 . 89bcd
13 5 . 55bc 1. 07e 0. 38 c 15 . 35c 0. 98de 1 . 07 d 0. 82abcd 1 . 00 abc
14 3. 33f 1. 24de 0 . 62b 6. 85d 1 . 38cde 1. 55bcd 1 . 07 ab 1. 20a
15 6 . 72a 2. 01c 1. 42 a 28 . 38a 2. 97a 3. 18 a 0. 3f 0. 32 f
16 4 . 42de 1. 27de 0 . 57b 21. 25b 1 . 10cde 1. 90abc 1 . 03 ab 1. 20a
　　注:同列数据后字母不同者表示 0. 05水平上差异显著。表 3 至表 6同。
养中 ,活性炭则起主导作用 ,这一作用具体表现为不添加活性
炭增殖系数最高 ,添加之后增殖系数显著降低;豆梨的增殖系
数在 0 ～0. 6 mg/ L 6 - BA 间逐步增加 ,到 0. 9 mg /L又稍有降
低 。在1代培养中 ,NAA的4个水平间差异不显著;到2 代培
养中 ,随着 NAA浓度增加其增殖系数先增加后降低 ,当 NAA
的浓度为 0.2 mg/L时 ,豆梨的增殖系数最高 。随着蔗糖浓度
升高 ,增殖系数也逐步增加 。而琼脂添加量在豆梨 1代培养中
存在差异 ,当琼脂用量为 1. 1%时 ,其增殖系数为 4. 9 ,显著高
于其他浓度;但 2代培养中则表现为含量为 0. 9%时增殖系数
最高 ,增加到 1.1%时 ,增殖系数又显著降低。
表 3　不同因素对豆梨试管苗增殖的影响
优水平 1代苗增殖系数
6 - BA NAA 蔗糖 琼脂 活性炭
2 代苗增殖系数
6 - BA NAA 蔗糖 琼脂 活性炭
k1 1 . 59c 4. 17a 3. 43 c 3 . 73b 4 . 90a 1. 39b 1. 13 c 1 . 19d 1 . 24c 2. 27a
k2 4. 80b 4. 05a 4 . 32 b 3 . 94b 4. 37b 1. 51ab 1. 83 a 1 . 45 c 1. 56b 1. 34b
k
3 5 . 24a 4. 22a 4 . 17 b 4 . 06b 4. 35b 1. 72a 1. 53 b 1 . 59b 1 . 83a 1. 21b
k4 5 . 01a 4. 19a 4. 72 a 4 . 90 a 3 . 01c 1. 40b 1. 52 b 1 . 79 a 1 . 38c 1. 19b
R 3. 65 0. 17 1. 29 1 . 17 1. 89 0. 33 0. 70 0 . 60 0. 59 1. 08
2. 2　不同因素对豆梨试管苗玻璃化影响
由表 4可以看出 ,在 5个因素中 ,6 - BA 对豆梨试管苗玻
璃化起主导作用 。在1 代培养中 , 0 ～0. 6 mg/L 6 - BA 处理
(处理 1 ～处理 12 )均没有玻璃化苗出现 , 只有在添加
0. 9 mg/L 6 -BA (即处理 13 ～处理 16 )时有玻璃化苗出现 ,
最高的为处理 15 ,其玻璃化率为 1. 42%;在 2代培养中 ,试管
苗玻璃化现象在含0. 6 ～0. 9 mg/ L 6 -BA的培养基上大量出
现 ,处理15玻璃化率更是达到 28. 38%,在低浓度的培养基
上未出现 (表 2 )。在 2代培养中 ,影响玻璃化率的另一主导
因素是活性炭 ,未添加活性炭的培养基大量出现玻璃化苗 ,显
著高于各添加水平 。
2. 3　不同因素对豆梨试管苗株高的影响
2代培养的各处理增殖苗株高较 1 代培养稍有增加
(表2 ),1代苗株高介于0. 93 ～2. 97 cm之间 , 2代苗则介于
1. 01 ～3. 20 cm之间 。5个因素中对试管苗株高影响最大的
是活性炭 (1代与 2 代的 R 分别为 1. 18 和 1. 25 ,表 5 ),在
1代培养中不添加活性炭的试管苗显著高于未添加处理 , 最
高的高接近 2倍 ,最低的高 45. 80%。其次是 NAA 对株高的
影响 ,表现出未添加 NAA 的最低 ,添加 0. 4 mg/L NAA 的最
高 ,NAA 的添加量高于 0. 4 mg/L后 ,豆梨试管苗株高又有所
表 4　不同因素对豆梨试管苗玻璃化的影响
优水平
1代苗玻璃化率(%)
6 - BA NAA 蔗糖 琼脂 活性炭
2代苗玻璃化率(%)
6 - BA NAA 蔗糖 琼脂 活性炭
k1 0b 0. 10 b 0 . 14 b 0 . 16b 0 . 36a 0c 4. 45 b 5 . 80b 3. 53b 9. 17a
k2 0b 0. 16 b 0. 36 a 0 . 10b 0. 14b 0c 3. 79 b 8 . 91 a 4. 32b 5. 93b
k3 0b 0. 36a 0 . 16 b 0 . 14b 0. 10b 4. 99b 7. 58 a 2 . 33 c 7 . 39a 5. 66b
k4 0 . 75a 0. 14 b 0 . 10 b 0 . 36 a 0. 16b 17. 96a 7. 13 a 5 . 92b 7 . 71a 2. 20c
R 0. 75 0. 26 0. 26 0 . 26 0. 26 17. 96 3. 79 6 . 58 4. 18 6. 97
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表 5　不同因素对豆梨试管苗株高的影响
优水平 1代苗株高(cm)
6 - BA NAA 蔗糖 琼脂 活性炭
2代苗株高(cm)
6 - BA NAA 蔗糖 琼脂 活性炭
k1 1 . 31c 1. 13 b 1 . 24 b 1 . 36b 2 . 38a 1. 48b 1. 25 b 1 . 95 a 1 . 50a 2. 58a
k2 1 . 46bc 1. 69a 1. 71 a 1 . 59 a 1. 29b 1. 58ab 1. 84ab 1 . 85 a 2 . 16a 1. 61a
k
3 1 . 75a 1. 77a 1. 66 a 1 . 56 a 1. 26b 2. 27a 2. 34 a 1 . 81 a 1 . 85a 1. 33a
k4 1 . 61ab 1. 54a 1. 53 a 1 . 63 a 1. 20b 1. 93ab 1. 82ab 1 . 65 a 1 . 74a 1. 74a
R 0. 44 0. 64 0. 47 0 . 27 1. 18 0. 79 1. 09 0 . 30 0. 66 1. 25
降低 。6 -BA对株高的影响趋势与 NAA一致 ,蔗糖和琼脂对
株高的影响在 2代苗中各水平间的差异均不显著 。
2. 4　不同因素对豆梨试管苗叶片大小的影响
不同处理下的试管苗叶片宽度与增殖系数呈负相关 ,
1代苗叶片宽度与增殖系数的相关系数为 -0. 45 (P =0. 08 ),
2代苗相关系数为 - 0. 68 (P =0. 003 ),呈极显著负相关 。对
叶片宽度影响最大的为活性炭 (R =0. 42 ),其次是琼脂和
6 - BA 。添加活性炭的叶片宽度显著大于未添加活性炭的叶
片宽度;添加较低量的琼脂可以获得较大的叶片 。
表 6　不同因素对豆梨试管苗叶片大小的影响
优水平
1代苗叶片宽度(cm)
6 - BA NAA 蔗糖 琼脂 活性炭
2代苗叶片宽度(cm)
6 - BA NAA 蔗糖 琼脂 活性炭
k1 0 . 85a 0. 84a 0. 84 a 0 . 95 a 0. 52b 1. 00a 0. 99 a 1 . 00 a 1 . 04a 0. 62b
k2 0 . 90a 0. 80a 0. 76 a 0. 74 bc 0 . 94a 0. 98a 0. 93ab 0 . 84b 0. 89b 1. 04a
k3 0. 63b 0. 74a 0. 82 a 0. 83 ab 0 . 85a 0. 76b 0. 83 b 0. 96 ab 0 . 97ab 0. 99a
k4 0 . 81a 0. 80a 0. 77 a 0 . 66 c 0 . 88a 0. 93a 0. 93ab 0 . 87b 0 . 77c 1. 02a
R 0. 27 0. 10 0. 08 0 . 29 0. 42 0. 24 0. 16 0 . 16 0. 27 0. 42
3　结论与讨论
能否建立稳定的快繁体系是组培快繁技术能否成功的关
键 。在不同处理下 ,豆梨组培苗连续培养2代 ,增殖系数呈下
降趋势 ,并且 1代增殖系数越高 ,2代下降越明显 。这种连续
培养不稳定现象在黄冠梨组织培养中也有报道 [2 ] ,但是导致
增殖系数降低的原因尚没有报道 。由本研究结果可以看出 ,
1代苗增殖系数越高 ,获得的再生苗叶片越小 ,玻璃化率越
高 ,说明较高增殖系数下获得的试管苗质量较低 ,较易发生玻
璃化 ,并且进一步增殖的潜力越低。此外 ,在本试验中 ,选用
的 5 种因素在 1 代培养中对豆梨增殖系数影响最大的是
6 - BA ,在一定浓度范围内 ,6 - BA 浓度越高 ,豆梨增殖系数
越大;而在2代培养中 ,6 - BA的影响因素最小 。通常认为外
源激素改变内源激素水平来调节试管苗生长 ,这种 2代培养
中外源生长调节剂作用降低 ,与增殖系数降低有关 ,但是与叶
片内部何种物质的改变有关 ,进而影响体系的稳定性 ,还有待
进一步研究 。
试管苗玻璃化现象是组培快繁中普遍发生的一类现象 ,
目前已有 70余种植物组培快繁中有玻璃化报道 [7 ] ,是影响组
培快繁体系成功与否的关键因素之一 。在较高增殖系数下 ,
试管苗易产生玻璃化现象 ,并且在 2 代培养中玻璃化现象进
一步加重 ,这与张玉娇等的研究结果 [2 ]一致 。本试验选择的
5种影响因素中对豆梨玻璃化起主导作用的是 6 - BA ,其浓
度越高 ,越易产生玻璃化 ,2 代培养中玻璃化率更高 , 这与
Centeno等在猕猴桃上的研究结论 [8 ]一致 。通常认为外源激
素影响内源激素水平 ,6 - BA 对豆梨玻璃化发生的影响可能
是过高浓度的 6 -BA打破了内源激素平衡 ,在 2代培养中这
种效应进一步累加 ,使得玻璃化现象进一步加重 。也有研究
认为 ,外源激素浓度与配比 、外植体类型 、活性炭 、培养基透气
性等因素均对试管苗增殖系数 、玻璃化率及组培苗质量有显
著影响 [2 ,7 ] 。活性炭对豆梨试管苗增殖系数 、玻璃化率 、株高
均起显著抑制作用 ,而蔗糖和琼脂添加量的增加被认为可以
降低玻璃化和增殖系数 [3 ] 。但本试验在 6 - BA的影响下 ,却
得到了相反的结果。NAA 对豆梨快繁技术的影响在 5 个因
素中影响较小 ,但对试管苗株高有较明显的影响 ,适当浓度的
NAA可以促进茎的生长 。
参考文献:
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