全 文 ：收稿日期：２０１５－０３－２６
基金项目：广州市科技局项目（编号：２００９Ｚ１－Ｅ　７２１）；广东省科技计划
项目（编号：２０１１Ｂ０９０４００５１０）资助。
作者简介：谢　利（１９７４—），女，重庆市人；博士，讲师，主要从事花卉育
种及组织培养研究；Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｉｅｌｉ＠ｓｃａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ。
通讯作者：郭和蓉（１９６４—），女，博士，副教授，主要从事花卉栽培研究；
Ｅ－ｍａｉｌ：ｇｕｏｈｅｒｏｎｇ＠ｓｃａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ。
老虎须的组织培养研究
谢　利，　周　欢，　曾瑞珍，　张志胜，　郭和蓉
（华南农业大学广东省植物分子育种重点实验室，　广州５１０６４２）
Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｔｉｓｓｕｅ　Ｃｕｌｔｕｒｅ　ｏｆ　Ｔａｃｃａ　Ｃｈａｎｔｒｉｅｒｉ　Ａｎｄｒｅ
ＸＩＥ　Ｌｉ，ＺＨＯＵ　Ｈｕａｎ，ＺＥＮＧ　Ｒｕｉｚｈｅｎ，ＺＨＡＮＧ　Ｚｈｉｓｈｅｎｇ，ＧＵＯ　Ｈｅｒｏｎｇ
摘　要：以老虎须无菌苗叶片和叶柄为外植体，系统研究了培
养基、光照强度、外植体类型及其放置方式对愈伤组织诱导，接
种密度对愈伤组织芽分化以及ＮＡＡ浓度对根分化的影响。结
果表明，将老虎须叶片垂直、叶柄水平接种到１／２ＭＳ＋１．０
ｍｇ／Ｌ　６－ＢＡ＋０．０２ｍｇ／Ｌ　ＮＡＡ培养基上，在４μｍｏｌ／（ｍ
２·ｓ）
光照强度下培养，叶片愈伤组织诱导率最高，为６６．６７％；在２８
μｍｏｌ／（ｍ
２·ｓ）光照强度下培养，叶柄愈伤组织诱导率最高，为
６８．８９％。接种密度对老虎须愈伤组织芽分化影响显著，接种
密度为３块／瓶时，芽分化率最高，为８８％。在１／２ＭＳ＋０．５０
ｍｇ／Ｌ　ＮＡＡ培养基上，老虎须分化芽的生根率为１００％，平均
根分化数为５．７３条／株。
关键词：　老虎须；组织培养；愈伤组织
ＤＯＩ编码：　１０．１６５９０／ｊ．ｃｎｋｉ．１００１—４７０５．２０１５．０８．０９１
中图分类号：　Ｓ　６８２．３　　　文献标志码：　Ａ
文章编号：　１００１—４７０５（２０１５）０８－００９１－０４
老虎须（Ｔａｃｃａ　ｃｈａｎｔｒｉｅｒｉ　Ａｎｄｒｅ）又名箭根薯、蒟
蒻薯，为箭根薯科（Ｔａｃｃａｃｅａｅ）箭根薯属（Ｔａｃｃａ）多年
生草本植物［１］。其株形优美，花形奇特，是极为少见的
黑色花植物，也是集观叶、观花、药用于一体的珍稀植
物。目前老虎须处于濒危状态，野生资源越来越少，已
被列为国家三级保护植物［２］。老虎须一般采用种子或
茎段繁殖，繁殖速度慢，远远不能满足生产种植的需
要。因此，用组织培养方法对其进行快速繁殖和离体
种质保存非常必要。老虎须组培技术的研究主要集中
在外源激素（６－ＢＡ和 ＮＡＡ等）浓度对愈伤组织的诱
导、增殖、芽分化和生根的影响，并获得了不同的最适
培养基［３－８］，未见有关外植体放置方式、光照强度和接
种密度等因素影响老虎须组织培养的研究。本试验以
老虎须无菌苗的叶片和叶柄为材料，系统研究了影响
老虎须愈伤组织诱导、芽分化和生根培养的因素，优化
了老虎须的快繁技术体系，为进一步开展老虎须的种
质资源保存、新品种选育和繁育工作提供参考依据。
１　材料与方法
１．１　试验材料
供试材料为老虎须试管苗，由华南农业大学广东
省植物分子育种重点实验室提供。
１．２　试验方法
１．２．１　愈伤组织的诱导
将老虎须试管苗叶片切成０．５ｃｍ×０．５ｃｍ的小
块、叶柄切成０．５ｃｍ的小段，设置５种培养基（表１），
３个光照强度［０μｍｏｌ／（ｍ
２·ｓ）、４μｍｏｌ／（ｍ
２·ｓ）、２８
μｍｏｌ／（ｍ
２·ｓ））］，将叶片垂直、叶柄水平接种到各培
养基中，每瓶接种１０块，３瓶为１个重复，设３次重
复，研究基本培养基、外植体类型和光照强度对愈伤组
织诱导的影响。将试管苗叶片（０．５ｃｍ×０．５ｃｍ）以正
面向下水平、正面向上水平和垂直３种方式接种于培
养基１／２ＭＳ＋１．０ｍｇ／Ｌ　６－ＢＡ＋０．０２ｍｇ／Ｌ　ＮＡＡ中，
垂直放置方式每瓶接种１０块，３瓶为１个重复，其它
放置方式每瓶接种５块，８瓶为１个重复，均设３次重
复，研究放置方式对愈伤组织诱导的影响。３０ｄ后观
察愈伤组织的诱导情况，统计愈伤组织数，计算愈伤组
织诱导率，诱导率（％）＝愈伤组织块数／接种叶片
（叶柄）数×１００％。
１．２．２　愈伤组织块的芽分化
将经过诱导、继代培养得到的愈伤组织块接入
１／２ＭＳ＋１．０ｍｇ／Ｌ　６－ＢＡ＋０．０２ｍｇ／Ｌ　ＮＡＡ的培养
基中，设置４个接种密度，分别为１块／瓶、２块／瓶、３
块／瓶和４块／瓶，１５瓶为１个重复，设３次重复，研究
接种密度对愈伤组织块芽分化的影响。３０ｄ后观察芽
分化情况，记录芽数（芽长大于０．５ｃｍ），计算芽分化
率，芽分化率（％）＝芽分化数／接种愈伤组织块数×
１００％。
１．２．３　根分化
将愈伤组织块分化得到的芽（芽长大于２．５ｃｍ）接
·１９·
问题探讨　　谢　利 等：老虎须的组织培养研究
表１　培养基和外植体类型对老虎须愈伤组织诱导的影响
基本
培养基
６－ＢＡ
（ｍｇ／Ｌ）
ＮＡＡ
（ｍｇ／Ｌ）
２，４－Ｄ
（ｍｇ／Ｌ）
ＫＴ
（ｍｇ／Ｌ）
叶片诱导率
（％）
叶柄诱导率
（％）
１／２ＭＳ　 １．０　 ０．０２　 ０　 ０．５　 ４５．００±５．００ａｂ　 ３１．６７±１．６７ｂ
１／２ＭＳ　 １．０　 ０．０２　 ０　 ０　 ５７．５０±９．１７ａ ５３．３３±５．００ａ
Ｎｉｔｓｃｈ　 １．０　 ０　 ０．０５　 ０　 １８．３３±１．６７ｃ ４７．５０±２．５０ａ
Ｎｉｔｓｃｈ　 １．０　 ０　 ０．１０　 ０　 ３０．００±０．００ｂｃ　 ３５．００±１．６７ｂ
Ｎｉｔｓｃｈ　 １．０　 ０　 ０．２０　 ０　 ３２．５０±４．１７ｂｃ　 ３５．８３±０．８３ｂ
　　　注：同列相同字母表示差异不显著，不同字母表示差异显著（ｐ＜０．０５）。下同。
注：ａ—０μｍｏｌ／（ｍ２·ｓ）；ｂ—４μｍｏｌ／（ｍ２·ｓ）；ｃ—２８μｍｏｌ／（ｍ２·ｓ）；ｄ—０μｍｏｌ／（ｍ２·ｓ）；ｅ—４μｍｏｌ／（ｍ２·ｓ）；ｆ—２８μｍｏｌ／（ｍ２·ｓ）。
ａ、ｂ、ｃ为叶片的愈伤组织；ｄ、ｅ、ｆ为叶柄的愈伤组织。
图１　接种３０ｄ后，不同光照条件下老虎须叶片和叶柄诱导的愈伤组织
入添加不同浓度 ＮＡＡ（０．４
ｍｇ／Ｌ、０．５ｍｇ／Ｌ和０．６ｍｇ／
Ｌ）的１／２ＭＳ培养基中，每瓶
接种１０个芽，３瓶为１个重
复，设３次重复。３０ｄ后统计
生根数，计算平均生根数和生
根率，生根率（％）＝生根芽数／
接种芽数×１００％。
１．３　培养条件
试验中所使用的培养基均
添加了蔗糖３０ｇ／Ｌ、卡拉粉７．５ｇ／Ｌ和ＣＷ（椰子汁）１００
ｍＬ／Ｌ，ｐＨ值５．８。培养室温度（２５±２）℃，除光照试验
外，其余试验的光照强度均为４μｍｏｌ／（ｍ
２·ｓ）。
１．４　统计分析
数据统计分析用Ｅｘｃｅｌ　２００７和ＳＰＳＳ　１７．０软件，
平均数以“平均数±标准误（Ｓ．Ｅ．）”表示，多重比较采
用邓肯氏新复极差检验法（Ｄｕｎｃａｎ’ｓ　Ｍｕｌｉｔｉｐｌｅ　Ｒａｎｇ－
ｅｒ　Ｔｅｓｔ，ＤＭＲＴ）。
２　结果与分析
２．１　影响老虎须愈伤组织诱导的因素
２．１．１　培养基和外植体类型
培养基对老虎须叶片和叶柄愈伤组织的诱导有显
著影响（表１），培养基为１／２ＭＳ＋１．０ｍｇ／Ｌ　６－ＢＡ＋
０．０２ｍｇ／Ｌ　ＮＡＡ时，叶片和叶柄的愈伤组织诱导率最
高，分别为５７．５０％和５３．３３％。外植体类型对愈伤组
织的诱导也有明显影响，基本培养基为１／２ＭＳ时，叶
片的愈伤组织诱导率高于叶柄，而基本培养基为
Ｎｉｔｓｃｈ时，叶柄的愈伤组织诱导率高于叶片。
２．１．２　光照强度
光照强度对老虎须叶片、叶柄愈伤组织的诱导有
显著影响（表２）。当光照强度为４μｍｏｌ／（ｍ
２·ｓ）时，
叶片愈伤组织的诱导率最高，为６６．６７％；当光照强度
为２８μｍｏｌ／（ｍ
２·ｓ）时叶柄愈伤组织的诱导率最高，
为６８．８９％。接种３０ｄ后，暗培养时叶片愈伤组织少
且块小（图１－ａ），在弱光照４μｍｏｌ／（ｍ
２·ｓ）下，愈伤组
织出现早且块大（图１－ｂ），在强光照２８μｍｏｌ／（ｍ
２·ｓ）
下愈伤组织出现少且褐化明显（图１－ｃ）；暗培养和弱光
时叶柄愈伤组织出现晚且块小（图１－ｄ，ｅ），在强光照条
件下愈伤组织多且块大，但出现了明显的褐化
（图１－ｆ）。这说明弱光照有利于叶片愈伤组织的诱导
和生长，而强光照有利于叶柄愈伤组织的诱导和生长。
·２９·
第３４卷　第８期　２０１５年８月　　　 　 　 　 　　　　种　子　（Ｓｅｅｄ）　　　　　 　　　　　　Ｖｏｌ．３４　Ｎｏ．８　Ａｕｇ．　２０１５
注：ａ—正面向下水平；ｂ—正面向上水平；ｃ—垂直
图２　接种３０ｄ后，３种放置方式下老虎须叶片诱导的愈伤组织
注：ａ—１块／瓶；ｂ—２块／瓶；ｃ—３块／瓶；ｄ—４块／瓶。
图３　不同接种密度下老虎须愈伤组织块的芽分化情况
表２　光照强度对老虎须愈伤组织诱导的影响
光照强度
［μｍｏｌ／（ｍ２·ｓ）］
叶片诱导率
（％）
叶柄诱导率
（％）
０　 ３６．６７±４．４１ｂ ４２．２２±５．８８ｂ
４　 ６６．６７±３．３３ａ ５４．４４±７．７８ａｂ
２８　 ３１．６７±４．４１ｂ ６８．８９±４．４４ａ
　　注：培养基为１／２ＭＳ＋１．０ｍｇ／Ｌ　６－ＢＡ＋０．０２ｍｇ／Ｌ　ＮＡＡ，
添加蔗糖３０ｇ／Ｌ，卡拉粉７．５ｇ／Ｌ，ＣＷ　１００ｍｌ／Ｌ。下同。
２．１．３　叶片放置方式
叶片放置方式对老虎须愈伤组织的诱导有显著影
响（表３），垂直放置时的诱导率最高，为６６．６７％，且愈
伤出现早，块大（图２－ｃ）；相对叶片正面向上水平放置
（图２－ｂ），叶片正面向下水平放置的愈伤组织诱导率
略高，愈伤组织出现较早（图２－ａ）。
表３　老虎须叶片放置方式对愈伤组织诱导的影响
叶片放置方式
愈伤组织诱导率
（％）
愈伤生长状况
正面向下水平放置 ４０．００±５．７７ｂ 　愈伤出现早，块小
正面向上水平放置 ２６．６７±３．３３ｂ 　愈伤出现晚，块小
垂直放置 ６６．６７±６．６７ａ 　愈伤出现早，块大
２．２　接种密度对愈伤组织芽分化的影响
愈伤组织块的接种密度对老虎须芽分化的影响显
著（表４）。每瓶接种愈伤组织块小于３块时，平均芽
分化率随密度的增加而增大，接种３块／瓶时芽分化率
最高，为８８％；接种密度为４块／瓶时，芽分化率显著
降低，仅为３５％。每瓶接种２块和３块愈伤组织时，
新芽多且比较整齐（图３－ｂ，ｃ）；每瓶接种１块和４块愈
伤组织时，新芽少且不整齐（图３－ａ，ｄ）。
２．３　ＮＡＡ对根分化的影响
培养基中的ＮＡＡ浓度对老虎须愈伤组织的平均
根分化数有显著影响，对生根率无影响（表５）。当
ＮＡＡ浓度为０．５０ｍｇ／Ｌ时，平均根分化数最多，达
５．７３条／株，且苗生长健壮（图４－ｂ）；当 ＮＡＡ浓度为
０．６０ｍｇ／Ｌ时，平均根分化数最少，且苗生长缓慢（图
４－ｃ）；ＮＡＡ浓度在０．４０～０．６０ｍｇ／Ｌ之间时，生根率
为１００％。
表４　接种密度对老虎须愈伤组织芽分化的影响
愈伤组织块数
（块／瓶）
平均芽分化率
（％）
生长状况
１　 ３７．６７±５．４６ｃ 　新芽少，细弱，不整齐
２　 ６５．６７±４．８１ｂ 　新芽较多，粗壮，较整齐
３　 ８８．００±４．９３ａ 　新芽多，长势正常，整齐
４　 ３５．００±２．８９ｃ 　新芽少，长势一般，不整齐
表５　ＮＡＡ对老虎须生根壮苗的影响
ＮＡＡ
（ｍｇ／Ｌ）
平均根分化数
（条／株）
生根率
（％）
苗生长情况
０．４０　 ４．８３±０．２４ｂ １００ 　苗生长较健壮
０．５０　 ５．７３±０．２０ａ １００ 　苗生长健壮
０．６０　 ４．４７±０．２２ｂ １００ 　苗生长缓慢
　　注：培养基为１／２ＭＳ，添加蔗糖３０ｇ／Ｌ，卡拉粉７．５ｇ／Ｌ，
ＣＷ　１００ｍＬ／Ｌ。
·３９·
问题探讨　　谢　利 等：老虎须的组织培养研究
注：ａ—０．４０ｍｇ／Ｌ；ｂ—０．５０ｍｇ／Ｌ；ｃ—０．６０ｍｇ／Ｌ。
图４　ＮＡＡ浓度不同时老虎须的苗生长情况
３　讨　论
培养基和外植体类型均会影响愈伤组织的诱
导［９］。本研究结果表明，以老虎须试管苗叶片或叶柄
为外植体，在１／２ＭＳ＋１．０ｍｇ／Ｌ　６－ＢＡ＋０．０２ｍｇ／Ｌ
ＮＡＡ培养基上愈伤组织的诱导率最高，添加０．２ｍｇ／
Ｌ　ＫＴ后愈伤组织的诱导率都明显降低了，这与何惠
英等［４］的研究结论有所不同。以叶片为外植体时，由
于叶片上、下表面结构的差异，叶片放置方式对愈伤组
织的诱导会产生一定的影响。沈周高等在建立３个杨
树品种叶片再生体系的研究中发现，叶片正面朝上时
愈伤组织的诱导率高于叶片正面朝下，并指出这可能
与杨树叶片上、下表面的气孔数有关［１０］。而本研究发
现老虎须叶片正面向下愈伤组织的诱导率高于叶片正
面向上，与邢倩和李天红［１１］、谢启鑫等［１２］、崔美等［１３］
的研究结果一致；但叶片垂直放置更有利于老虎须愈
伤组织的诱导，这与黄文江等［１４］、于学宁等［１５］的研究
结果一致。
暗培养有利于许多植物物种愈伤的诱导，但在老
虎须叶片和叶柄愈伤组织的诱导中，光照条件下的诱
导率均高于暗培养，这与陈娟等［１６］对白术叶片愈伤组
织的诱导结果是一致的。但接种３０ｄ时，光照条件下
叶片和叶柄的愈伤组织均开始出现了褐化，这说明光
照强度增加会使褐化加重［１７］，需要进一步研究如何减
轻光照条件下以老虎须叶片和叶柄为外植体诱导愈伤
组织时的褐化现象。
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第３４卷　第８期　２０１５年８月　　　 　 　 　 　　　　种　子　（Ｓｅｅｄ）　　　　　 　　　　　　Ｖｏｌ．３４　Ｎｏ．８　Ａｕｇ．　２０１５