全 文 ： 收稿日期：2013-03-13
基金项目：辽宁省普通高等教育本科教学改革研究项目(201203041-4)
作者简介：贺文迪（1991-），女，辽宁大连人，本科，从事植物组织培养研究。
注：姜长阳为通讯作者。E-mail: changyangjiang@126.com
香附子块茎试管苗繁殖
贺文迪，孙婧靓，李德鑫，宁淑香，姜长阳
（辽宁师范大学 生命科学学院，辽宁 大连 116081）
摘 要：以香附子块茎为材料，用组织培养的方法，进行试管苗繁殖研究。结果表明，1/3MS+炉灰渣培养基
是块茎生长芽培养的适宜培养基；1/2MS+ZT 0.6 mg/L+NAA 0.1 mg/L是生长芽分化和继代分化繁殖培养的适
宜培养基；1/2MS+ABT 2号 6 mg/L+IAA 0.4 mg/L是生根和试管苗微型块茎培养的适宜培养基。培养 30 d试管
苗移栽成活率 96%；培养 60 d试管苗移栽成活率 89.7%；种植的块茎发芽率 99.8%；试管苗和微型块茎定植的
成活率在 99%以上；定植试管苗保持了香附子的植物学特征。
关键词：香附子；块茎；试管苗；微型块茎
Doi: 10.3969/j.issn.1009-7791.2013.03.012
中图分类号：S567.21; Q943.1 文献标识码：A 文章编号：1009-7791(2013)03-0241-04
The Study on Tuber and Tube Seedlings Breeding of Cyperus rotundus
HE Wen-di, SUN Jing-liang, LI De-xin, NING Shu-xiang, JIANG Chang-yang
(College of Life Science, Liaoning Normal University, Dalian 116081, Liaoning China)
Abstract: With the method of tissue culture, the tubers of Cyperus rotundus were used as materials to
do the research on tube seedlings’ propagation. The results demonstrated that 1/3MS with the matrix
of cinder was the ideal medium for adventitious buds growth, and 1/2MS+ZT 0.6 mg/L+NAA 0.1
mg/L was the optimum medium for differentiation cultivation and subculture of growth buds. The
ideal medium for rooting and miniature tuber cultivation was 1/2MS+ABT2 6.0 mg/L+ IAA 0.4 mg/L.
The transplanting survival rate of tube seedlings after 30 days’ training and 60 days’ training were
96% and 89.7%. The sprout growth rate of tubers was 99.8%. The planting survival rate of tube
seedlings and miniature tubers were above 99%. The tube seedlings stable planted maintained all
botany characteristics of the wild Cyperus rotundus.
Key words: Cyperus rotundus; tuber; tube seedlings; miniature tuber
香附子 Cyperus rotundus又称莎草，是莎草科 Cyperaceae莎草属多年生草本植物。生长于河岸及
潮湿盐渍地，分布于我国华北、西北、华东、华南和西南等地区，在辽宁南部地区也有分布[1-2]。香附
子全草含反式松香芹烯、蒎次酮、香附子烯、十六酸等化学成分。全草可药用，具有散气郁、利胸膈、
降痰热、通经、健胃和利尿等功效，治月经不调、产后诸症、消化不良、胸闷、呕吐等疾[2-3]。由于香
附子喜温暖气候，在辽宁地区分布数量很少，加之近年来遭掠夺性采挖，其在辽宁地区几近濒危状态。
虽然目前已有莎草科莎草属植物组织培养和无性系建立的报道[4-6]，却未见香附子组织培养及试管苗繁
殖的研究。为此，以香附子块茎为材料，进行试管苗繁殖研究，以期建立块茎试管苗繁殖技术。
2013,42(3):241-244.
Subtropical Plant Science
第 42卷 ﹒242﹒
1 材料与方法
1.1 材料来源及灭菌
6月下旬，将大连市长山岛湿地上生长旺盛的香附子块茎挖回实验室。先用自来水洗净，再用 6 mg/L
庆大霉素溶液反复涮洗 3 min。然后，在磨口广口瓶中用无菌水涮洗 5 min，再用饱和次氯酸钠溶液振
荡灭菌 4 min，75%乙醇灭菌 15 s，随后迅速用无菌水洗涤 2次，再用 0.05% HgCl2灭菌 4 min，最后用
无菌水振荡洗涤 6次，即可获得无菌块茎[7]。
1.2 培养条件
培养条件除了固体培养基的支持物使用颗粒为 0.1 cm 左右洗净炉灰渣（以下简称炉灰渣）、培养
温度 28 ℃、光照强度 2600 lx外，其他培养条件参见赵丹琦等[8]的研究。
1.3 试验方法
1.3.1 无菌生长芽的培养 将无菌块茎接种到以炉灰渣为支持物的 1/3MS培养基上，进行无菌生长芽培
养。该试验重复 2次，每次接种 300个无菌块茎。
1.3.2 不同浓度生长调节剂对生长芽分化培养的影响 将生长芽从基部切下，并剪掉较长的叶片，在生
长点周围保留 3～6个较小的叶片。之后，将生长芽接种到以琼脂胨力强度为 240 g/L[9]的 1/2MS为基
本培养基，附加不同浓度细胞分裂素 6-BA、ZT和生长素 IAA、NAA的培养基上。该试验重复 2次，
每种培养基接种 50个生长芽。
1.3.3 分化芽的生根培养 将继代分化培养的分化芽切成单芽接种到以炉灰渣为支持物，1/2MS+ABT 2
号 6.0 mg/L为基本培养基，并分别附加 0.2、0.4、0.6、0.8、1.0和 1.2 mg/L IAA的 6种培养基上，在
恒温 26 ℃、光照强度 3500 lx条件下生根培养。该试验重复 2次，每种培养基培养 200个生长芽。
1.3.4 试管苗移栽及块茎种植 试管苗培养至 30 d时，取 200株将培养瓶塞打开，放于温室炼苗 3 d，
然后将试管苗取出，移栽到温室苗床上；剩余试管苗继续培养到 60 d，待其生长出块茎后，再移到温
室中，相同方法炼苗移栽，但在取出试管苗时，小心将微型块茎摘下并收集起来（共收集 2303个微型
块茎）并洗净，放到室内阴凉处晾干后，选 2296个微型块茎种植于温室苗床。微型块茎种植按常规管
理，试管苗移栽前 10 d避免直射光照，湿度控制在 80%以上。
1.3.5 试管苗及微型块茎植株定植 把培养 30 d的移栽成活试管苗共 190株、培养到 60 d的移栽成活
试管苗共 620株、2280个微型块茎发芽生长的植株，于 6月上旬一并定植到大连郊区水库旁的湿地上。
同时，将从大连长山岛采挖的 10株野生香附子也定植于同一块地上，作为对照。
2 结果与分析
2.1 无菌生长芽的培养
块茎培养 10 d左右可生长出小芽，培养至 50 d时，100%的培养块茎都能长芽，平均每块茎上发
芽 3.4个；所有的生长芽均无茎，生长点周围包围着 2～4片叶，外观上生长芽从培养基中长出（图 1-A）。
以上结果表明，以炉灰渣为支持物的 1/3 MS培养基是香附子块茎生长芽培养的适宜培养基。
2.2 不同浓度生长调节剂对生长芽分化培养的影响
培养 52 d时观察统计，在附加不同浓度 6-BA或 IAA的培养基上生长芽基本不分化；而在附加不
同浓度细胞分裂素 ZT与生长素 NAA的培养基上，培养的生长芽均可分化（表 1）。其中，ZT 0.6 mg/L
与 NAA 0.1 mg/L组合的培养基上分化效果最好，分化率为 100%，每个生长芽平均能分化 5.4个分化
芽，并且分化芽长势好。培养至 9 d时，在该培养基上培养的生长芽，可见生长芽基部长出分化芽；随
后，随着培养时间的延长，分化芽也不断增加和生长；培养至 52 d时，一个生长芽会分化出基部长在
一起的多个分化芽（图 1-B）。将分化芽切成单芽，再接种到同样的培养基上进行分化芽继代培养（2
次重复，每重复继 6代），结果表明，经过 50 d为 1个培养周期的培养，可培养出 1代分化芽，并且继
代分化繁殖培养的分化芽长势良好，每个培养材料平均能分化繁殖出 5.6 个分化芽。以上结果表明，
第 3期 贺文迪,等：香附子块茎试管苗繁殖 ﹒243﹒
1/2MS + ZT 0.6 mg/L + NAA 0.1 mg/L培养基是香附子生长芽分化培养和继代培养的适宜培养基。
表 1 不同浓度(mg/L)生长调节剂对生长芽分化的影响
6-BA ZT IAA NAA 分化率(%) 平均分化芽数 分化芽长势
0 0 0 0 0 0 -
0.6 0 0.1 0 0 0 -
0.6 0 0.3 0 0 0 -
0.6 0 0.5 0 0 0 -
0.6 0 0 0.1 0 0 -
0.6 0 0 0.3 2 0 -
0.6 0 0 0.5 0 0 -
1.2 0 0.1 0 0 0 -
1.2 0 0.3 0 0 0 -
1.2 0 0.5 0 0 0 -
1.2 0 0 0.1 0 0 -
1.2 0 0 0.3 4 0 -
1.2 0 0 0.5 0 0 -
0 0.6 0.1 0 0 0 -
0 0.6 0.3 0 0 0 -
0 0.6 0.5 0 0 0 -
0 0.6 0 0.1 100 5.4 ++
0 0.6 0 0.3 66 3.1 +
0 0.6 0 0.5 24 1.8 +
0 1.2 0.1 0 0 0 -
0 1.2 0.3 0 0 0 -
0 1.2 0.5 0 0 0 -
0 1.2 0 0.1 56 2.6 +
0 1.2 0 0.3 62 2.1 +
0 1.2 0 0.5 18 1.3 +
注：++表示长势好；+表示长势一般；-表示不生长。
2.3 不同浓度 IAA对分化芽生根的影响
接种后 30 d统计，在附加 IAA 0.4 mg/L的培养基上，分化芽生根率为 99%，且试管苗叶片伸展、
叶色浓绿、根系洁白而发达、生长旺盛。在以上 2 次分化芽试管苗培养的基础上，又在这种培养基上
接种了 900个分化芽，进行生根培养，也获得了一致的培养效果（培养出 898株试管苗）。以上结果表
明，1/2MS + ABT 2号 6.0 mg/L + IAA 0.4 mg/L培养基是香附子试管苗生根的适宜培养基。
在上述生根培养中，约有 20%试管苗培养至 20 d时根部长出可见块茎。之后，把所培养的 898株
试管苗中 698株试管苗继续培养到 60 d，除了试管苗植株不断长大、根系呈淡黄外，每株试管苗在支
持物炉灰渣中均长出 2～7个、长为 0.3～1.3 cm的微型块茎（图 1-C），每株试管苗平均生长微型块茎
3.3个。这表明，1/2MS + ABT 2号 6.0 mg/L + IAA 0.4 mg/L培养基也是香附子试管苗微型块茎培养的
适宜培养基。
2.4 试管苗移栽及块茎种植
培养 30 d后移栽的 200株试管苗，共成活 192株，成活率 96%；培养 60 d移栽的 698株试管苗，
共成活 626株，成活率 89.7%；种植的 2296个微型块茎，共 2291个发芽生长为试管苗微型块茎植株，
发芽生长率 99.8%。对试管苗的移栽和块茎种植过程观察表明，移栽的试管苗成活率较高，但培养 60 d
的试管苗移栽成活率相对较低；种植的微型块茎除了极少数外，几乎都能发芽生长为微型块茎植株。
不过，所有移栽的试管苗或种植生长的植株都生长较缓慢，株型较小。
2.5 试管苗及微型块茎植株定植
定植后的统计表明，不论是试管苗还是微型块茎植株，定植极易成活，成活率在 99%以上。与同
时定植的野生植株相比，试管苗具有前 40 d生长较慢、后期生长速度快、株型整齐的特点，并保持了
野生香附子的植物学特征（图 1-D）。
第 42卷 ﹒244﹒
3 讨论
本试验采用分化芽继代分化繁殖培养和微型块茎培养两种繁殖途径，前者 50 d为一个继代周期，
每个芽分化繁殖 5.6个分化芽。以此计算，1个分化芽 1年能繁殖出 17万多个后代。而后者的繁殖速
度又提高了 3倍多。这 2条繁殖途径的繁殖速度完全能满足对香附子的种质保护和药用需求。
在香附子试管苗的培养过程中，其根部长出微型块茎，微型块茎种植的发芽率几近 100%，说明香
附子试管苗的块茎也可用于繁殖。迄今为止，前人已进行了数千种试管苗培养繁殖研究，其中对马铃
薯[9]、大薯[10]和怀地黄[11]试管苗块茎的繁殖研究已有成功报道。本研究首次对单子叶植物香附子试管
苗微型块茎繁殖和种植进行了研究，并取得成功。
在本试验中，培养 30 d的试管苗移栽成活率比培养 60 d高。在以往的试管苗移栽研究中，尚未见
到关于试管苗培养时间与移栽成活率关系的报道。这可能由以下原因引起：培养时间延长到 60 d，试
管苗在较乏氧的培养基中根系已有所老化，代谢速度慢，吸收力较弱，对移栽后的新环境适应性差。
由此说明，用于移栽的试管苗并不是培养时间越长成活率就越高，只有适当的培养时间才能获得较高
的移栽成活率。
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图 1 香附子块茎及试管苗繁殖
A. 块茎培养的生长芽; B. 丛生分化芽; C. 试管苗长出的微型块茎; D. 定植后的试管苗
A B C D