全 文 ：·试验研究·
日本薯蓣脱毒快繁限制因子的研究
　收稿日期：２０１２－０５－０１
　基金项目：山西省科技攻关项目（２００９０３１１０２１）。
　作者简介：解晓红（１９６８－），女，山西万荣人，本科，副研究员，主要从事作物组织培养。
　通讯作者：武宗信。
解晓红，陈　 丽 ，王凌云，李江辉，李　波，解红娥，武宗信
（山西省农科院棉花研究所，山西 运城 　０４４０００）
摘　要：以日本薯蓣茎段为外植体，研究不同琼脂浓度、温度、外源激素等因素对日本薯蓣脱毒快繁的影响。
ＭＳ＋１．５ｍｇ／ｌ　６－ＢＡ＋０．５ｍｇ／ｌ　ＮＡＡ诱导多芽体繁殖系数大，芽分化和生长状态良好；０．６％－０．７％琼脂
利于茎尖成苗；０．５ｍｇ／ｌ　ＢＡ和１．０ｍｇ／ｌ　ＮＡＡ配合使用，茎尖成活率达９０％以上；２．０ｍｇ／ｌ　ＫＴ配合０．０２
ｍｇ／ｌ　ＮＡＡ可很好地诱导生根和促进生长。依据上述方法，优化培养条件，建立了日本薯蓣脱毒高效快繁技
术体系。
关键词：日本薯蓣；脱毒；快繁，琼脂；外源激素；茎尖培养
　　日本薯蓣（Ｄｉｏｓｃｏｒｅａ　ｊａｐｏｎｉｃａ　Ｔｈｕｎｂ）为薯
蓣科薯蓣属植物，缠绕藤本，块茎圆柱形。除少数
热带地区外，几乎各地都有种植。日本薯蓣是营
养价值很高的药食同源食品，既能补气养阴，益肺
止咳，固肾涩精，降糖降脂，调节人体免疫系统，增
强人体免疫力，抗衰老；又富含粗蛋白、氨基酸、维
生素淀粉和糖等，营养丰富，是消费者非常喜爱的
滋补品［１］。不仅在国内市场有很大的发展潜力，
而且在国外市场也受到极大欢迎，在日本、韩国和
东南亚的一些国家和地区享有较高的声誉，素有
“天然人参”、“中国小人参”、“林野山珍”之誉，销
售量逐年递增。目前日本薯蓣仍以传统的薯块切
段分割繁殖方式栽培，种薯普遍携带病毒，许多优
良品种只种植３－５ａ，就表现品种退化，产量不
高，不得不再次更换品种。由于植物茎尖生长点
中无病毒，利用植物茎尖分生组织离体培养进行
脱毒，获得无病毒健康植株，可以使日本薯蓣恢复
种性、增加产量、提高品质［２］。本研究对日本薯蓣
脱毒快繁过程中一些主要影响因子进行了研究。
１　材料和方法
１．１　供试材料
日本薯蓣植株由山西省闻喜县中药材种植基
地提供。
１．２　试验方法
１．２．１　无菌苗的获得　将取自大田的日本薯蓣
枝条、叶片用自来水冲去浮土，用０．１％洗衣粉浸
泡１５ｍｉｎ，用自来水冲洗数遍，在超净工作台上
切去３－５ｃｍ的带腋芽茎段及０．５ｃｍ×０．５ｃｍ
叶片。７５％ 乙醇浸泡３０ｓ，再在０．１％ ＨｇＣｌ２ 水
溶液中消毒８ｍｉｎ。无菌水冲洗４－５次，接入
ＭＳ附加不同激素培养基上，每瓶接种２个，４０ｄ
后获得无菌苗。
１．２．２　茎尖培养　在无菌条件下，切取日本薯蓣
无菌苗约０．２－０．４ｍｍ茎尖，转入附加不同外源
激素的培养基（表２）中进行培养。每瓶接种１个
茎尖，接３０瓶。９０ｄ后统计结果，以确定最佳茎
尖诱导培养基配比。
１．２．３　琼脂浓度试验　设０．５％、０．６％、０．７％、
０．８％、０．９％共５个处理，各处理重复３次。５０ｄ
后统计茎尖成苗情况。
１．２．４　试管苗快繁培养　将多芽体切成单芽，接
种到（表５）培养基中。４０ｄ后统计苗高、叶片数、
生根数。
１．２．５　薯蓣脱毒快繁技术路线　日本薯蓣茎段
无菌苗获得３８℃高温钝化４０ｄ０．２－０．４
ｍｍ微茎尖激素诱导成苗形态学观察与电镜病
毒检测 →
淘汰未脱毒试管苗
脱毒苗工厂化快繁试
管苗外移 →
在防虫网棚栽移
大田。
１．２．６　基本培养条件　ｐＨ 值６．０，培养温度
２８℃左右，光照强度２　０００ｌｘ，光照时间１２ｈ／ｄ。
·３·２０１２（４） 陕　西　农　业　科　学
２　结果与分析
２．１　不同激素组合对薯蓣愈伤组织和多芽体形
成的影响
　　取其叶片（０．５ｃｍ＊０．５ｃｍ）、幼嫩茎段（０．８
ｃｍ）为外植体，接种到如表１所示培养基中诱导
愈伤组织和多芽体的形成。以形成愈伤组织、再
生植株的时间、多少来考察外植体的诱导能力。
１２ｄ调查，叶片无变化，幼嫩茎段腋芽均有萌发；
３０ｄ后，叶片全都干枯死亡。茎段接种约２０ｄ
后，其两端处长出少量黄色的颗粒状愈伤组织。
４０ｄ后，愈伤组织０．２－０．７ｃｍ大小，此时茎段已
变褐，并分泌出褐色物质渗透到周围培养基中，将
愈伤组织从茎段上剥离下来，转入到多芽体诱导
培养基中。在茎段诱导多芽体形成过程中，６－
ＢＡ起着主导作用。在ＮＡＡ浓度一定的情况下，
随６－ＢＡ 浓度增加，多芽体形成增多，如（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）培养基中，芽体平均数由４．０个增加到
４．８个，且芽体也生长健壮（表１）；在６－ＢＡ质量
浓度一定时，随ＮＡＡ浓度增大，形成芽个体数减
少，且芽偏白，不利于后期生长，如（Ａ）、（Ｄ）、（Ｅ）
培养基中，芽体平均数由４．０降至１．９个；在 ＭＳ
＋６－ＢＡ１．５ｍｇ／ｌ＋ＮＡＡ０．５ｍｇ／ｌ中，形成的多
芽体数多，达到４．８个，芽体呈绿色，芽体高２－４
ｃｍ ；在 ＭＳ＋ＫＴ２ｍｇ／ｌ＋ＮＡＡ０．２ｍｇ／ｌ中，芽
体的分化率虽比６－ＢＡ１．５ｍｇ／ｌ低，但在 ＫＴ２
ｍｇ／ｌ培养基中，芽体大，苗较壮。在６－ＢＡ 、
ＮＡＡ浓度一定情况下，添加ＩＢＡ对诱导薯蓣多
芽体形成没有太大影响。试验结果表明，日本薯
蓣多芽体诱导以 ＭＳ＋６－ＢＡ１．５ ｍｇ／ｌ ＋
ＮＡＡ０．５ｍｇ／ｌ为佳，繁殖系数大，芽分化和生长
状态良好。因此在以下试验中，均采用茎段作进
一步的分化试验。
表１　不同激素配比对薯蓣多芽体形成影响
编号
不同激素配比
（ｍｇ／ｌ）
茎段数
（个）
愈伤质地
总芽数
（个）
平均芽数
（个）
Ａ　 ０．５　６－ＢＡ＋０．５ＮＡＡ　 ９ 疏松 ３６　 ４．０
Ｂ　 １．０　６－ＢＡ＋０．５ＮＡＡ　 ２１ 较疏松 ８１　 ３．９
Ｃ　 １．５　６－ＢＡ＋０．５ＮＡＡ　 １８ 疏松 ８６　 ４．８
Ｄ　 ０．５　６－ＢＡ＋１．０ＮＡＡ　 １８ 较致密 ４２　 ２．３
Ｅ　 ０．５　６－ＢＡ＋１．５ＮＡＡ　 １８ 致密 ３５　 １．９
Ｆ　 ０．５　６－ＢＡ＋０．５ＮＡＡ＋０．５ＩＢＡ　 ９ 致密 １５　 １．７
Ｇ　 １．０　６－ＢＡ＋０．５ＮＡＡ＋１．０ＩＢＡ　 １５ 较疏松 ５１　 ３．４
Ｈ　 ２．０ＫＴ＋０．２ＮＡＡ　 １８ 较疏松 ３９　 ２．２
Ｉ　 ２．０ＫＴ＋０．０２ＮＡＡ　 ９ 较致密 １８　 ２．０
２．２　琼脂浓度对茎尖成苗的影响
日本薯蓣的茎尖成苗对琼脂浓度的要求比较
严格，琼脂浓度太低，茎尖成苗容易发生玻璃化，
琼脂浓度过高，茎尖成苗较慢。培养基琼脂浓度
在０．４％－０．８％范围内均能使日本薯蓣茎尖离
体培养成苗（表２），但琼脂浓度为０．４％、０．５％
时，培养基硬度小，离体茎尖易没入培养基中，茎
尖分化缓慢，大多形成玻璃苗。而琼脂浓度为
０．８％时虽然茎尖没有发生玻璃化现象，但茎尖分
化缓慢。所以薯蓣茎尖诱导成苗合适的琼脂浓度
为０．６％－０．７％之间。
表２　琼脂浓度对茎尖诱导成苗的影响
琼脂浓度（％） 茎尖数（个） 成苗数（个） 成苗率（％） 茎尖苗玻璃化
０．４　 ３０　 １７　 ５６．６７ ＋ ＋
０．５　 ３０　 ２０　 ６６．６７ ＋ －
０．６　 ３０　 ２６　 ８６．６７ －
０．７　 ３０　 ２３　 ７６．６７ －
０．８　 ３０　 １９　 ６３．３３ －
　　注：表中“＋＋”表示茎尖玻璃化８０％以上，“＋ －”表示５０％左右，“－”表示无玻璃化。
２．３　不同激素组合诱导茎尖成苗
将日本薯蓣无菌苗放置于ＬＲＨ－２５０－ＧＳ
人工气候箱中，提高温度至３８℃进行培养４０ｄ，
使病毒高温钝化，选择生长健壮的幼苗，切取
·４· 陕　西　农　业　科　学 ２０１２（４）
０．２－０．４ｍｍ 茎尖，接种到 ＭＳ附加不同浓度
６－ＢＡ、ＮＡＡ、ＩＢＡ 培养基中，均能启动细胞分
裂，５－７ｄ茎尖开始膨大变绿或脱分化形成半透
明颗粒状愈伤组织。１２０ｄ调查薯蓣茎尖生长情
况如下（表３）：单一６－ＢＡ（０．２５－１．５ｍｇ／ｌ）就
能诱导茎尖形成愈伤组织并能成苗，０．２５ｍｇ／ｌ
６－ＢＡ虽成苗率低，但成苗质量好，苗高２．４ｃｍ；
在０．２５－１．０ｍｇ／ｌ范围内，随６－ＢＡ浓度增加，
茎尖成苗率提高，但分化出的丛生苗长势差。６－
ＢＡ　０．５ｍｇ／ｌ配以不同浓度 ＮＡＡ（０．５－１．５
ｍｇ／ｌ）、ＩＢＡ（０．５－１．５ｍｇ／ｌ）有利于丛生苗形
成，但添加ＩＢＡ比添加ＮＡＡ诱导成苗效果明显
要好。ＭＳ＋６－ＢＡ　０．５ｍｇ／ｌ＋ＩＢＡ１．０ｍｇ／ｌ诱
导成苗率为６６．７３％，且形成苗质量最好，苗高
４．６ｃｍ，１２片叶，叶大、绿。
２．４　高温处理对茎尖培养的影响
将日本薯蓣无菌苗放置于ＬＲＨ－２５０－ＧＳ
人工气候箱中，提高温度至３８℃进行高温处理，
在不同时段取出无菌苗并于解剖镜下切取带有
１－２个叶原基约０．２－０．４ｍｍ左右的茎尖，置
于 ＭＳ＋０．５ｍｇ／ｌ　６－ＢＡ＋１．５ｍｇ／ｌ　ＮＡＡ培养
基中诱导成苗。６０ｄ后统计其成活率并检测其
脱毒率。以叶片症状为指标，叶片不带斑点即表
明去除病毒（目测症状法）。随着高温处理天数的
增加，茎尖脱毒率提高，但随着处理天数的延长，
植株的成活率显著下降，高温处理４０ｄ时，脱毒
率达８８．９％，因此日本薯蓣经高温３８℃处理
４０ｄ，切去０．２－０．４ｍｍ的茎尖进行培养效果最
佳（表４）。
表３　不同激素组合诱导茎尖成苗（１２０ｄ）
激素组合
（ｍｇ／ｌ）
茎尖数
（个）
茎尖成苗率
（％）
丛苗生长情况
ＭＳ＋０．２５　６－ＢＡ　 ３０　 ５０．００ 苗高２．４ｃｍ，６片叶，叶刚展开
ＭＳ＋０．５　６－ＢＡ　 ３０　 ６６．７３　 １．１ｃｍ，叶未展开
ＭＳ＋１．０　６－ＢＡ　 ３０　 ７３．３０ 有分化苗迹象
ＭＳ＋１．５　６－ＢＡ　 ３０　 ３６．７０ 未成苗
ＭＳ＋０．５　６－ＢＡ＋０．５ＮＡＡ　 ３０　 ４０．００ 苗高０．６ｃｍ，叶未展开
ＭＳ＋０．５　６－ＢＡ＋１．０ＮＡＡ　 ３０　 ４３．３０ 苗高０．５ｃｍ，叶未展开
ＭＳ＋０．５　６－ＢＡ＋１．５ＮＡＡ　 ３０ 苗高２．１ｃｍ，７片叶
ＭＳ＋０．５　６－ＢＡ＋０．５ＩＢＡ　 ３０　 ６３．３０ 苗高１．１ｃｍ，２片叶，叶未展开
ＭＳ＋０．５　６－ＢＡ＋１．０ＩＢＡ　 ３０　 ６６．７３ 苗高４．６ｃｍ，１２片叶，叶大、绿
ＭＳ＋０．５　６－ＢＡ＋１．５ＩＢＡ　 ３０　 ５３．３０ 苗高０．３ｃｍ，３片叶，叶未展开
表４　高温处理对茎尖培养成苗数和脱毒率的影响
高温处理天数
（ｄ）
接种数量
（个）
成活数
（个）
叶片无斑点株数
（个）
脱毒率
（％）
１５　 ３０　 １８　 １０　 ５５．６
２０　 ３０　 １７　 １０　 ５８．８
２５　 ３０　 １７　 １１　 ６４．７
３０　 ３０　 １８　 １３　 ７２．２
３５　 ３０　 １２　 ９　 ８３．３
４０　 ３０　 ９　 ８　 ８８．９
４５　 ３０　 ７　 ６　 ８５．７
５０　 ３０　 ６　 ５　 ８３．３
２．５　不同激素配比对薯蓣试管苗生根和生长的
影响
　　将多芽体切成单芽，接种到生根培养基中，４０
ｄ后，所有培养基上均长出嫩茎，并长出新叶，但
能生根且生长势强的只有２种培养基。在日本薯
蓣试管苗生长过程中，无论在６－ＢＡ和ＮＡＡ 组
合还是在ＫＴ和ＮＡＡ组合中，较低浓度的ＮＡＡ
均能促进生根，但效率明显不同。但６－ＢＡ 和
·５·解晓红等：日本薯蓣脱毒快繁限制因子的研究
ＮＡＡ组合对丛生芽的形成和生长更有利，而对
生根的效果不明显，且极易促进愈伤的形成，其中
６－ＢＡ的存在明显促进了芽的生长和分化；ＫＴ
和ＮＡＡ组合培养基中芽分化较少，但试管苗生
长较好，且生根效果明显；ＫＴ／ＮＡＡ的比例越大
试管苗长势壮且根系发育良好，最终选择 ＭＳ＋
ＫＴ　２．０ｍｇ／ｌ＋ＮＡＡ　０．０２ｍｇ／ｌ的效果最好；ＭＳ
＋ＫＴ　１．０ｍｇ／ｌ＋ＮＡＡ　０．２ｍｇ／ｌ虽然生根的条
数最多，但是苗子的生长状态不是很好（表５）。
消毒大田茎段产生无菌苗也是接种到这两种培养
基上效果较好。
表５　不同激素配比对试管苗生长和生根影响
不同激素配比
（ｍｇ／ｌ）
分化苗数
（株）
苗高
（ｃｍ）
叶片数
根数
（条）
ＭＳ＋０．５　６－ＢＡ＋０．０２ＮＡＡ　 ６．０　 ３．７　 ３．２　 １．３
ＭＳ＋０．５　６－ＢＡ＋０．２ＮＡＡ　 ５．２　 ４．０　 ３．８　 １．０９
ＭＳ＋０．５　６－ＢＡ＋０．５ＮＡＡ　 ４．２　 ６．９　 ６．２　 ０
ＭＳ＋０．５　６－ＢＡ＋１．０ＮＡＡ　 ６．０　 ５．６　 ４．５　 ０
ＭＳ＋０．５　６－ＢＡ＋１．５ＮＡＡ　 ４．０　 ６．２　 ４．５　 ０
ＭＳ＋１．０　６－ＢＡ＋０．５ＮＡＡ　 ３．９　 ４．７　 ４．０　 ０．６７
ＭＳ＋２．０　６－ＢＡ＋０．２ＮＡＡ　 ０．５　 ０．５　 ３．０　 ０．９２
ＭＳ＋２．０　６－ＢＡ＋０．０２ＮＡＡ　 ２．５　 ２．５　 ３．２　 １．５２
ＭＳ＋０．５ＫＴ＋０．０２ＮＡＡ　 １．７　 ３．９　 ４．４　 １．６７
ＭＳ＋０．５ＫＴ＋０．２ＮＡＡ　 ３．０　 ４．１　 ３．０　 ０．８１
ＭＳ＋１．０ＫＴ＋０．０２ＮＡＡ　 １．９　 ０．５　 ３．０　 １．９０
ＭＳ＋１．０ＫＴ＋０．２ＮＡＡ　 ２．５　 ３．７　 ３．５　 ３．８５
ＭＳ＋２．０ＫＴ＋０．０２ＮＡＡ　 ２．３　 ４．８　 ４．３　 ２．８５
ＭＳ＋２．０ＫＴ＋０．２ＮＡＡ　 １．９　 ０．５　 ３．０　 １．１０
３　结论与讨论
（１）外源激素的浓度和种类对日本薯蓣茎尖
培养及生长发育有较大的影响，许多研究者在多
种作物组织培养研究中也得到了相同的结
论［３－８］。消毒的０．２－０．４ｍｍ的茎尖接种到 ＭＳ
＋０．５ｍｇ／ｌ　６－ＢＡ＋１．５ｍｇ／ｌ　ＮＡＡ，茎尖成苗
率达９０％以上；脱毒苗茎段接种到 ＭＳ＋６－
ＢＡ１．５ｍｇ／ｌ＋ＮＡＡ０．５ｍｇ／ｌ，促进多芽体形成，
芽分化状态良好；ＭＳ＋ＫＴ２．０ｍｇ／ｌ＋ＮＡＡ０．０２
ｍｇ／ｌ可很好地诱导生根和促进生长。
（２）幼嫩的茎尖分生组织，病毒难以入侵，且
茎尖中含有高水平的内源激素，可抑制病毒增殖。
在适宜的培养条件下，茎尖的大小，决定茎尖的存
活率和成苗率，茎尖越大，越易成活，产生再生植
株的几率越多；但茎尖的大小与脱毒率呈副相关，
因此不应当离开脱毒率单独看待茎尖的存活率，
茎尖应小到足以能根除病毒，大到足以能发育成
一个完整的植株，试验证明切取茎尖时，尽可能切
取只带１－２个叶原基的分生组织，约０．２－０．４
ｍｍ左右的茎尖较为适宜。
（３）选择日本薯蓣的带芽茎段为外植体，经过
多重筛选实验优化培养条件，筛选出最优茎尖成
苗、芽快速增殖及生根的培养基和培养条件，建立
了完善的应用植物组织培养技术快速繁殖脱毒试
管苗的新方法。
参 考 文 献：
［１］　陈宝儿，陈丙銮编著．地黄山药高效种植［Ｍ］．郑
州：中原农民出版社，２００３，（５）：６９－７７．
［２］　高山林．药用植物遗传育种的现状和展望［Ｊ］．世
界科学技术－中药现代化，２００１，３（６）：５８．
［３］　武宗信，解红娥，冯文龙等．地黄脱毒技术研究
［Ｊ］．中药材，２００２，２５（６）：３８３－３８４．
［４］　胡选萍，张晓娟．山药离体脱毒技术探讨［Ｊ］．安徽
农业科学，２００８，３６（３４）：１４　８９６－１４　８９７．
［５］　南怀林，刘建平，王耀琴．山药茎尖繁殖技术的研
究［Ｊ］．作物杂志，２００５，（６）：３４－３６．
［６］　张寒霜，赵俊丽，李伟明，等．大蒜茎尖脱毒培养及
快繁技术研究［Ｊ］．华北农学报，２００６，２１（增刊）：
１１７－１１９．
［７］　李际红，谢会成，徐建农，等．穿山薯蓣不定芽的诱
导与植株再生［Ｊ］．山东农业大学学报：自然科学
版，２００５，３６（１）：８２－８５．
［８］　何惠英，兰芹英，张艳军．菊叶薯蓣的组织培养
［Ｊ］．植物生理学通讯，２０００，３６（４）：３３７－３３８．
·６· 陕　西　农　业　科　学 ２０１２（４）