全 文 ：催眠睡茄植株再生体系的建立
罗正伟，孙一铭，吕翠萍，王凤英，孙际薇，孙敏*
(西南大学 生命科学学院 三峡库区生态环境教育部重点实验室，重庆 400715)
［摘要］ 目的:建立和优化催眠睡茄植株再生体系。方法:以催眠睡茄的叶片作为外植体，探讨不同植物生长物质对愈
伤组织诱导，丛生芽分化以及试管苗生根的影响。结果和结论:愈伤组织诱导的最佳培养基是 MS + 1. 0 mg·L －1 2，4-D + 0. 1
mg·L －1 KT;丛生芽诱导的最优培养基是 MS + 1. 0 mg·L －1 6-BA + 0. 1 mg·L －1 NAA，试管苗生根诱导最优培养基为
1 /2MS + 0. 5 mg·L －1NAA;在珍珠岩-腐殖土(1∶ 1)的基质中，再生植株室外移栽成活率达到 92%。
［关键词］ 催眠睡茄;组织培养;植株再生
［稿件编号］ 20110929002
［基金项目］ 三峡库区生态环境与生物资源省部共建国家重点实
验室培育基地开放基金项目(SKL-2011-04)
［通信作者］ * 孙敏，教授，博士生导师，Tel: (023)68252187，
E-mail:jwcsm@ swu. edu. cn
［作者简介］ 罗正伟，硕士研究生，主要从事植物生物技术的研究
催眠睡茄 Withania somnifera(L. )Dunal又名印
度人参，是茄科睡茄属植物，是印度传统中草药。催
眠睡茄的主要生物活性物质为睡茄内酯，具有抗癌、
补肾壮阳、抗炎、抗氧化、延缓衰老、免疫调节、造血、
调节内分泌系统和中枢神经系统，增强心肺系统功
能［1-2］和辅助降血脂［3］等药理作用。近年国外对催
眠睡茄的研究日益活跃，国内对催眠睡茄的研究主
要集中于有效成分分离提取和药理活性［4-8］，对催眠
睡茄组织培养的研究报道较少［9］。因此，本文系统
开展了催眠睡茄植株再生和快繁体系的研究，为扩
大催眠睡茄种质资源、实现工厂化育苗和建立遗传
转化体系提供参考资料。
1 材料
催眠睡茄种子由西南大学梁国鲁教授惠赠。取
催眠睡茄的 3 ～ 4 轮幼嫩叶片，用洗衣粉浸泡 10 min
后自来水冲洗 1 h，于超净工作台上用无菌水冲洗
3 次后，用 75%乙醇浸泡 10 s，无菌水洗涤 3 次，
再用 1% HgCl2浸泡 3 min，无菌水洗涤 3 ～ 5 次，
剪去叶的边缘和主脉后切成 5 mm × 5 mm 的小块
作为外植体。
2 方法
2. 1 培养基与培养条件 基本培养基为 MS 和
1 /2MS，pH 5. 80 ～ 5. 85，3%蔗糖，0. 6%琼脂。培养
温度为(25 ± 1)℃，光照强度 2 000 lx，光照时间 12
h·d －1。
2. 2 愈伤组织的诱导 叶片接种于含不同浓度的
2，4-D和 KT的 MS 固体培养基上于恒温光照培养
箱内培养。每瓶接种 10 个外植体，每个水平重复 3
次，20 d后观察记录愈伤组织生长情况。
2. 3 丛生芽的诱导 催眠睡茄愈伤组织培养 25 d
左右，将生长良好的愈伤组织接种于含不同浓度的
6-BA和 NAA培养基中，每瓶接种 10 块愈伤组织，
每个水平重复 3 次，光照培养 20 d 后记录丛生芽诱
导率。
2. 4 生根培养 催眠睡茄丛生芽生长至 2. 0 ～ 3. 0
cm左右时，剪下生长旺盛的芽，接种于附加不同浓
度的 NAA 的 MS 和 1 /2MS 培养基中，每瓶接种 10
个芽，每个水平重复 3 次，光照培养 20 d 后记录生
根率和测量根长。
2. 5 再生植株的移栽 选择生长健壮的催眠睡茄
再生植株，揭开封口膜室外培养 7 d 后，用自来水洗
去根上残余的培养基，将小苗移栽至经高锰酸钾消
毒的腐殖土-珍珠岩(1∶ 1)的基质中于室外培养，培
养期间每天叶面喷灌 1 次 MS液体培养基，每 5 d叶
面喷洒 1 次多菌灵溶液，直至小苗能正常生长。
3 结果与分析
3. 1 不同植物生长物质对催眠睡茄愈伤组织诱导
的影响 叶片接种到相应浓度的培养基上 6 d 左
右，切口周围开始出现白色或浅黄色的愈伤组织
(图 1-A)。添加不同浓度植物生长物质的培养基对
催眠睡茄愈伤组织的诱导有显著的差异(表 1)。
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A．愈伤组织;B．丛生芽;C． 瓶内生根;D． 室外移栽。
图 1 催眠睡茄植株再生过程
Fig. 1 Prosess of plant regeneration of Withania somnifera
表 1 不同植物生长物质对愈伤组织诱导的影响
Table 1 Effects of different plant growth substances on callus in-
duction
No.
激素 /mg·L －1
2，4-D KT
愈伤诱导率
(珋x ± s，n = 3)/%
1 0. 5 0. 1 70. 00 ± 0. 058 bc
2 0. 5 0. 5 53. 33 ± 0. 033 de
3 0. 5 1. 0 33. 33 ± 0. 033 f
4 1. 0 0. 1 100. 00 ± 0. 000 a
5 1. 0 0. 5 80. 00 ± 0. 000 b
6 1. 0 1. 0 73. 33 ± 0. 033 bc
7 1. 5 0. 1 66. 67 ± 0. 033 bcd
8 1. 5 0. 5 60. 00 ± 0. 000 cd
9 1. 5 1. 0 40. 00 ± 0. 033 ef
注:小写字母表示在 0. 01 水平上显著，字母相同者表示水平间
差异不显著(表 2 ～ 3 同)。
由表 1 可以看出不同浓度的 2，4-D 和 KT 对催
眠睡茄愈伤组织的诱导有显著的影响，愈伤组织在
4 号培养基中诱导率最高，达到 100%，显著或极显
著高于其他水平，且愈伤组织增殖速度快，因而
MS +1. 0 mg·L －1 2，4-D +0. 1 mg·L －1 KT是催眠
睡茄理想的愈伤组织诱导培养基。当 2，4-D浓度高
于 1. 5 mg·L －1不利于催眠睡茄的愈伤组织的诱导
和生长，会导致愈伤组织变硬并发生褐化，影响丛生
芽的诱导。
3. 2 不同植物生长物质对催眠睡茄丛生芽诱导的
影响 催眠睡茄愈伤组织接种到培养基上约 12 d
左右开始有绿色、点状的丛生芽形成，继续培养 7 d
左右芽可生长至 1. 5 ～ 3. 0 cm(图 1-B)。其中 4 号
培养基中的芽生长最快，9 号培养基中的芽生长最
慢。分析发现，NAA 与 6-BA 的比值在 0. 1 ～ 0. 5
时，芽的诱导率较高，可达到 60%以上，平均出芽数
可达到 7 个以上，比值过高或过低都不利于催眠睡
茄丛生芽的形成和生长。其中 9 号培养基中诱导出
的丛生芽发育较差，芽上的叶片出现轻微的卷曲现
象。7 号培养基中的叶片略微发黄。不同植物生长
物质组合对催眠睡茄丛生芽的诱导存在显著或极显
著的差异(表 2) ，其中 4 号培养基中丛生芽诱导率
最高，达到 100%，且平均每块愈伤组织诱导的芽个
数达到 13 个左右，诱导率和平均出芽数都显著或极
显著的高于其他水平，其诱导的丛生芽发育正常，生
长速度快，因而选择 MS + 1. 0 mg·L －1 6-BA + 0. 1
mg·L －1NAA 作为催眠睡茄丛生芽诱导的最佳培
养基。
表 2 不同植物生长物质对丛生芽诱导的影响
Table 2 Effects of different plant growth substances on shoot in-
duction
No.
激素水平 /mg·L －1
6-BA NAA
芽诱导率 /% 出芽数 /个
1 0. 5 0. 1 83. 33 ± 0. 033 b 11. 33 ± 0. 333 ab
2 0. 5 0. 5 50. 00 ± 0. 000 def 7. 33 ± 0. 333 cd
3 0. 5 1. 0 40. 00 ± 0. 058 fg 6. 33 ± 0. 333 de
4 1. 0 0. 1 100. 00 ± 0. 000 a 13. 33 ± 0. 333 a
5 1. 0 0. 5 63. 33 ± 0. 033 cd 7. 67 ± 0. 333 cd
6 1. 0 1. 0 56. 67 ± 0. 033 de 8. 00 ± 0. 000 c
7 1. 5 0. 1 33. 33 ± 0. 033 g 5. 67 ± 0. 578 e
8 1. 5 0. 5 76. 67 ± 0. 033 bc 11. 33 ± 0. 333 b
9 1. 5 1. 0 43. 33 ± 0. 033 efg 6. 67 ± 0. 578 cde
3. 3 不同浓度的 NAA和培养基对催眠睡茄根诱导
的影响 将 3. 0 cm 左右的催眠睡茄芽切下并接种
于培养基上(表 3)。芽接种 4 d 后切口被 1 层新生
的淡棕色愈伤组织覆盖，8 d 左右有白色乳突状的
根形成，根呈白色或略带紫色小斑，培养 10 d 左右
根长可达 5 ～ 10 cm(图 1-C)。催眠睡茄生根较为容
易，6 个组合均能诱导催眠睡茄生根，但以1 /2MS为
基本培养基的 3 个组合上诱导的根粗壮，植株发育
良好，叶片深绿色，但植株生长较 MS 培养基上的
慢。以 MS为基本培养基的 4，5，6 号也能诱导催眠
睡茄生根，平均根长约为 1 /2MS 培养基中诱导的根
长的 2 倍，但茎细长柔嫩，叶片黄绿色。1 /2MS培养
基中诱导出的根，总体较 MS 培养基中的短而粗壮，
根的直径约为 MS 培养基中诱导的 2 倍左右。1 号
培养基中的芽的生根率最高，达到 96. 67%，极显著
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的高于其他水平，且所诱导出的根长适中，地上植株
部分生长健壮，可以达到室外移栽试验的标准(表
3)。因此催眠睡茄生根最佳培养基为 1 /2MS + 0. 5
mg·L －1 NAA。
表 3 不同植物生长物质对生根的影响(珋x ± s，n = 6)
Table 3 Effects of different plant growth substances on rooting induction(珋x ± s，n = 6)
No. NAA /mg·L －1 培养基 生根率 /% 根长 / cm 生根情况
1 0. 5 1 /2MS 96. 67 ± 0. 033 a 4. 27 ± 0. 145 c 根和茎粗壮，条数多，叶片肥厚深绿色，生长较快
2 1. 0 1 /2MS 80. 00 ± 0. 000 bc 4. 13 ± 0. 088 c 根和茎粗壮，条数较少，叶片肥厚深绿色，生长较快
3 1. 5 1 /2MS 66. 67 ± 0. 033 cd 2. 50 ± 0. 115 d 根和茎粗壮，条数少，叶片肥厚深绿色，生长缓慢
4 0. 5 MS 83. 33 ± 0. 033 b 7. 93 ± 0. 240 a 根和茎细弱，生根条数多，叶片幼嫩黄绿色，生长快
5 1. 0 MS 66. 67 ± 0. 033 cd 7. 33 ± 0. 203 ab 根和茎细弱，条数较多，叶片幼嫩黄绿色，生长快
6 1. 5 MS 56. 67 ± 0. 033 d 6. 83 ± 0. 088 b 根和茎细弱，条数较多，叶片幼嫩黄绿色，生长快
3. 4 催眠睡茄的室外移栽 1 /2MS 上诱导的植株
室外移栽后生长启动较慢，但成活后生长迅速，抵抗
力和环境适应能力较强，室外移栽成活率达 92%
(图 1-D)。MS培养基诱导生根获得的植株根细弱，
茎幼嫩，环境适应能力差，根和茎易被细菌和真菌感
染，室外移栽后叶片萎蔫脱落，茎杆感染后倒伏死
亡，再生植株的室外移栽成活率仅能达到 15%。因
此，催眠睡茄的室外移栽应选择 1 /2MS + 0. 5 mg·
L －1NAA上诱导出的生根苗。室外移栽时，催眠睡
茄的再生植株易被细菌或真菌感染，导致植株移栽
成活率降低，所以，再生植株移栽后应定期喷洒多菌
灵溶液，减少细菌或真菌对植株的感染。温度对于
催眠睡茄移栽成活率也有一定影响，环境温度低于
17 ℃时，睡茄生长明显减缓，25 ℃左右是催眠睡茄
较为适宜的生长温度。
4 讨论
国内关于催眠睡茄快繁体系的建立仅有利用腋
芽诱导植株再生的文献报道［9］，利用腋芽诱导植株
再生的的方法可以迅速扩大种质资源，但在对植物
进行遗传转化操作中具有一定的局限性。本文以催
眠睡茄的叶片作为外植体探讨了不同的 2，4-D 和
KT对催眠睡茄愈伤组织诱导的影响，实验发现过高
浓度的 2，4-D会对催眠睡茄愈伤组织的诱导起到抑
制作用，导致愈伤组织变硬和褐化，不利于丛生芽的
诱导。催眠睡茄丛生芽诱导选用 6-BA 和 NAA，实
验结果表明 6-BA 和 NAA 的浓度比值在 0. 1 ～ 0. 5
时催眠睡茄丛生芽的诱导率较高，比值过高或过低
都不利于丛生芽的诱导，过高则会导致丛生芽发育
迟缓并且芽出现轻微的卷曲现象;比值过低则丛生
芽的诱导率和有效芽的发生率都会降低。催眠睡茄
芽的生根较为容易，1 /2MS 是适宜催眠睡茄生根的
基本培养基，其诱导出的根粗壮，且地上植株发育良
好，可有效的提高再生植株室外移栽的成活率。MS
培养基上附加不同浓度的 NAA 也能诱导催眠睡茄
芽的生根，植株发根条数多，生长速度快，但根纤细。
在 MS培养基中，诱导生根时，部分芽的切口处会生
长出较多的白色愈伤组织，且叶片和茎都较为幼嫩，
室外移栽时极易被细菌或真菌感染而死亡，影响植
株的室外移栽成活率。室外移栽实验中，应严格控
制环境湿度和温度，温度低于 17 ℃时再生植株的成
活率和生长速度都明显下降，环境温度维持在 25 ℃
左右最适宜催眠睡茄的生长。催眠睡茄再生植株易
被细菌或真菌感染，因而对土壤进行消毒和定期叶
面喷洒多菌灵溶液可以降低细菌对植株的感染，提
高移栽成活率。
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Plant regeneration of Withania somnifera
LUO Zhengwei，SUN Yiming，LV Cuiping，WANG Fengying，SUN Jiwei，SUN Min*
(SchooL of Life Sciense，Southwest University /Key Laboratory of Eco-environments in Three
Gorges Reservoir Region，Ministry of Education，Chongqing 400715，China)
［Abstract］ Objective:To study tissue culture and plant regeneration of Withania somnifera. Method:Leaves of W. somnifera
were used for explants，effects of different plant growth substances on callus and shoot induction were studied，different medium and
plant growth substances for rooting induction was optimized. Result and Conclusion:The best plant growth substances combination for
callus induction was MS + 1. 0 mg·L －1 2，4-D + 0. 1 mg·L －1 KT. The optimal medium for germination was MS + 1. 0 mg·L －1
6-BA + 0. 1 mg·L －1NAA. The best medium and plant growth substances combination for rooting induction was 1 /2MS + 0. 5 mg·
L －1NAA，transplant survival rate of plantlet reached 92% in humus soil-pearlite(1∶ 1).
［Key words］ Withania somnifera;tissue culture;plant regeneration
doi:10． 4268 /cjcmm20120706
［责任编辑 吕冬梅］
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