全 文 ：兴安升麻试管苗培养研究
刘强强，李丹妮，宋诗迎，李洪艳，姜长阳
（辽宁师范大学生命科学学院，辽宁大连116029）
摘 要：以兴安升麻嫩茎为材料，进行了愈伤组织诱导和分化培养、不定芽生根和茎段生根继代繁殖培养，以及试
管苗移栽和定植试验。结果表明，1/2MS＋BA0.5mg/L＋2，4-D2.5mg/L+蔗糖35g/L是愈伤组织诱导培养和继代
扩增培养的适宜培养基；1/2MS＋蔗糖40g/L＋ZT0.4mg/L＋NAA0.1mg/L是愈伤组织分化培养的适宜培养基；采
用下部切口在10mg/LIAA溶液中处理5min，再接种到1/2MS培养基上进行生根培养的方法是不定芽生根培养
和生根继代繁殖培养的理想方法；试管苗移栽成活率为95.1%，定植成活率为98.4%，定植的试管苗保持了兴安升
麻的全部植物学性状。
关键词：兴安升麻；组织培养；愈伤组织；培养基；试管苗
中图分类号：S567.23；S759.82文献标识码：A 文章编号：1002-2481（2013）09-0904-04
Study on Cultivating Tube Seedlings of Cimicifuga dahurica（Turcz.）Maxim.
LIUQiang-qiang，LIDan-ni，SONGShi-ying，LIHong-yan，JIANGChang-yang
（CollegeofLifeSciences，LiaoningNormalUniversity，Dalian116029，China）
Abstract：Topreservethewildresources,immaturestemofCimicifuga dahurica（Turcz.）Maxim.wasusedtostudyoncallusin-
duction, differentiation culture, adventitious bud rooting, rooting subculture, transplant of tube seedlings and field planting. The results
showed that 1/2 MS＋BA 0.5 mg/L＋2,4-D 2.5 mg/L + sucrose 35 g/L was the proper medium for callus induction and multiplication
culture. 1/2 MS＋sucrose 40 g/L＋ZT 0.4 mg/L＋NAA 0.1 mg/L was the suitable medium for callus differentiation culture. The ideal
methodforadventitiousbudrootingandrootingsubculturewastocutthatinoculatebottom1/2MSafterdispose5minutesinIAA10mg/L.
Thesurvivalrateoftransplantingwas95.1%andthesurvivalrateofplantingwas98.4%.Thetubeseedlingsmaintainallbotanicalchar-
acterofCimicifuga dahurica（Turcz.）Maxim.
Key words：Cimicifuga dahurica（Turcz.）Maxim.;tissueculture;callus;culturemedium;tubeseedlings
收稿日期：2013-05-31
基金项目：辽宁省大学生创新创业训练项目（201303015011）；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：刘强强（1989-），男，安徽合肥人，在校学生，研究方向：植物组织培养。姜长阳为通讯作者。
doi:10.3969/j.issn.1002-2481.2013.09.04
山西农业科学2013，41（9）：904-906，923 Journal of Shanxi Agricultural Sciences
兴安升麻（Cimicifuga dahurica（Turcz.）Maxim.）
又称升麻，属毛茛科升麻属多年生草本植物[1-2]，生
长于林缘、草甸、疏林下和山坡草地，分布于我国的
山西、河北、内蒙古、吉林和黑龙江等地区。在辽宁
的大连、朝阳、丹东、抚顺、鞍山、本溪等地也有分
布[2-3]。兴安升麻的根茎含升麻丝苷等三萜类以及升
麻丝苷A、升麻丝苷B等苷类等化学成分，根茎入
药，具有发表透疹、清热解毒、升阳举陷等功效，对
外感风热、头疼寒热、咽痛、斑疹、麻疹透发不畅、时
疫火毒、口疮、痈肿疮毒、中气下陷、脾虚泄泻、久痢
下重、脱肛、内脏下垂、妇女带下和崩中等疾病具有
一定疗效[4]。兴安升麻的全株干粉作家禽的饲料添
加剂，能明显降低禽类的发病率。由于兴安升麻对
人和家禽的防病治病具有多种疗效，一直以来，人
们大量采收以直接药用或出售，从而使大连地区的
兴安升麻成为濒危资源。为保护兴安升麻资源和满
足需要，研究者对其进行了嫩茎愈伤组织及试管苗
培养的研究。虽然目前已有植物组织培养及无性系
建立的报道[5-7]，并且还有升麻属植物大叶升麻无性
系建立研究的报道[8]，但迄今未见兴安升麻愈伤组
织和试管苗培养研究的相关报道。
本试验以兴安升麻嫩茎为材料，研究了愈伤组
织诱导和分化培养、不定芽生根和茎段生根继代繁
殖培养，旨在为满足栽培提供资源。
1 材料和方法
1.1材料来源及灭菌
2010年5月下旬将大连庄河草甸上生长较旺
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刘强强等：兴安升麻试管苗培养研究
盛的兴安升麻植株挖回后，栽植到辽宁师范大学生
物园的大花盆中作为研究材料。6月中旬，待花盆
中的兴安升麻进入旺盛生长期后，连续2d向植株
上喷洒4mg/L的青霉素，后立刻用塑料袋将植株完
全罩住，放到阴凉处。之后，将嫩茎剪下，按照大三
叶升麻培养的方法进行灭菌[8]，即可获得无菌材料。
1.2培养条件
培养中固体培养基琼脂胨力强度为230g/cm2，
恒定光照强度为2200lx，恒定培养温度为25℃，
其他培养条件参见东方蓼的研究[9]。
1.3试验方法
1.3.1 愈伤组织的诱导培养 将无菌嫩茎用解剖
刀切成长约0.5cm的茎段后，接种到以MS，1/2MS，
1/3 MS，N6，B5LS 分别附加 BA 0.5 mg/L＋2，4-D
2.5mg/L＋蔗糖35g/L的6种基本培养基上进行嫩
茎愈伤组织诱导培养试验。每处理接种50个茎段，
重复2次。
1.3.2 愈伤组织的分化培养 将在 1/2 MS＋BA
0.5 mg/L＋2，4-D 2.5 mg/L＋蔗糖 35 g/L 培养基
继代扩增培养的嫩绿色愈伤组织，用枪状镊子在
培养瓶中分散成大小为0.4～0.5cm的块状后，接
种到以下 12 种培养基上：MS＋蔗糖 35 g/L＋BA
0.2 mg/L＋NAA 0.1 mg/L；MS＋蔗糖 40 g/L＋BA
0.4 mg/L＋NAA 0.1 mg/L；MS＋蔗糖 45 g/L＋BA
0.6 mg/L＋NAA0.1mg/L；1/2MS＋蔗糖35g/L＋ZT
0.2mg/L＋NAA0.1mg/L；1/2MS＋蔗糖40g/L＋ZT
0.4mg/L＋NAA0.1mg/L；1/2MS＋蔗糖45g/L＋ZT
0.6 mg/L＋NAA 0.1 mg/L；B5＋蔗糖 35 g/L＋BA
0.2 mg/L＋NAA 0.1 mg/L；B5＋蔗糖 40 g/L＋BA
0.4 mg/L＋NAA 0.1 mg/L；B5＋蔗糖 45 g/L＋BA
0.6 mg/L＋NAA 0.1 mg/L；B5＋蔗糖 35 g/L＋ZT
0.2 mg/L＋NAA 0.1 mg/L；B5+ 蔗糖 40 g/L＋ZT
0.4 mg/L＋NAA 0.1 mg/L；B5＋蔗糖 45 g/L＋ZT
0.6 mg/L＋NAA0.1mg/L，进行愈伤组织的分化培
养试验。试验重复2次，每种培养基用于试验的材
料为50块。
1.3.3 不定芽生根培养 把培养生长60d的不定
芽从下部切下后采用以下 4 种方法进行处理，再
接种到1/2MS培养基上，进行不定芽生根培养试
验。方法1：当分化培养到60d时，向培养瓶内倒入
2mg/LNAA溶液，处理24h后将不定芽剪下接种培
养；方法2：把不定芽从基部切下后，把下部切口在
10mg/LIAA溶液中处理5min再接种培养；方法
3：把不定芽从基部切下后，把下部切口在10mg/L
NAA溶液中处理5min再接种培养；方法4：把不定
芽从基部切下后，把下部切口在10mg/LABT2号
生根粉溶液中处理5min再接种培养。重复2次，每
种方法接种50个不定芽。
1.3.4 试管苗移栽 将生根继代繁殖培养26～28d
的试管苗培养瓶瓶塞拔掉后，放到光照强度为
4 000～5000lx的光照下炼苗3～4d，待培养基的
上面出现可见菌落时，将全株试管苗取出，用1mg/L
的庆大霉素溶液洗净下部附着的培养基，栽植到上
半层为干净河沙的温室营养钵中。移栽3次，共移
栽390株。移栽后前10d左右要保持湿度为85%～
90%、无直射光的环境。
2 结果与分析
2.1不同培养基对嫩茎愈伤组织诱导培养的影响
培养到65d时统计表明，在6种基本培养基
中，以1/2MS为基本培养基的愈伤组织诱导效果
最好，平均诱导率达93.0%，而且愈伤组织的生长
速度最快，平均每个愈伤组织质量为4.6g。对嫩茎
段的培养过程观察结果表明，在以1/2MS为基本
培养基的培养基上，培养到第9天时，可见约5%的
培养茎段开始在切口处生长出淡黄色、直径为0.1cm
左右的愈伤组织；培养到第35天时，约80%培养材
料会诱导出淡绿色的愈伤组织；培养到65d时会诱
导出一团半球形、嫩绿色、表面有很多大小为0.2～
0.4cm颗粒状的愈伤组织。此时，把诱导培养出的
愈伤组织分散为直径0.5cm左右、由多个颗粒组成
的块状后，接种到相同的培养基上进行愈伤组织的
继代扩增培养，2次重复试验的每次重复试验继代
扩增培养5代的结果证明，经过55d为一个继代周
期的培养，就会培养出1代嫩绿色、表面为颗粒状、
平均每代愈伤组织扩增倍数为13.9倍的愈伤组织。
结果说明，1/2MS这一基本培养基是嫩茎段愈伤组
织诱导培养和继代扩增培养理想的基本培养基，而
1/2MS＋BA0.5mg/L＋2，4-D2.5mg/L＋蔗糖35g/L
培养基是兴安升麻嫩茎段愈伤组织诱导培养和继
代扩增培养的适宜培养基。
2.2不同培养基对愈伤组织分化培养的影响
接种培养 62 d 时统计结果（表 1）表明，在1/2
MS＋蔗糖 40 g/L＋ZT 0.4 mg/L＋NAA 0.1 mg/L 培
养基上，愈伤组织分化的效果最好，不仅分化率达
到 100%、愈伤组织分化的不定芽数最多，而且不
定芽长势旺盛。说明 1/2 MS＋蔗糖 40 g/L＋ZT
0.4mg/L＋NAA0.1mg/L培养基是兴安升麻嫩茎继
905· ·
山西农业科学2013年第41卷第9期
代扩增培养的愈伤组织分化培养的适宜培养基。
2.3不同处理方法对不定芽生根培养的影响
从表2可以看出，对不定芽采用4种方法进行
处理，都可以不同程度地促进不定芽生根。其中，采
用方法2（把不定芽从基部切下后，把下部切口在
10mg/L的IAA溶液中处理5min再接种到1/2MS
培养基上进行生根培养的方法）进行处理，其生根
效果最好，不仅生根率达到99%、每株试管苗生根
8.2条、株高4.6cm，而且外观上试管苗的长势也比
较旺盛。
对培养过程的观察结果表明，采用方法2培养
5d，可见约10%的培养不定芽开始生长出可见根原
基，之后伴随着根的生长、根数的增加，试管苗也在
迅速生长。培养到30d时就可以培养生长为外观
上生长旺盛的试管苗。把这种试管苗剪成长1.5cm
左右、具有2个生长点和叶片的茎段后，同样采用
方法2对茎段的下部切口进行处理，并接种到相同
的培养基上进行生根继代繁殖培养，经过28d即
1个生根继代培养周期的培养，就会培养出1代外
观上与以不定芽为材料，经过30d为1个生根培养
周期培养的不定芽试管苗生长一致的试管苗。2次
重复试验的每次继代生根繁殖培养5代的结果证
明，不仅试管苗生长旺盛，而且平均每一代繁殖系
数为3.1，按照这种速度进行繁殖，1株试管苗1a
能繁殖出超过7万株的试管苗。说明采用把不定芽
从基部切下后，把下部切口在10mg/LIAA溶液中
处理5min再接种到1/2MS培养基上进行生根培
养是兴安升麻不定芽生根培养和生根继代繁殖培
养的理想方法。
2.4移栽与定植
移栽8～9d可见成活，有的试管苗开始生长。
移栽30d后统计，成活率为95.1%。
把移栽成活的试管苗，于5月上旬一次性定植
到大连市甘井子区的山坡上。定植40d后统计，成
活率为98.4%。定植成活的试管苗不仅当年能正常
开花结果，而且保持了所有野生兴安升麻的全部植
物学性状。
3 讨论
在愈伤组织的培养中，多数是以嫩茎为材料进
行研究[10-14]。本研究是在相同的培养基上，以嫩茎为
材料进行愈伤组织诱导培养，培养周期为65d，而
进行愈伤组织的继代扩增培养的培养周期为55d，
后者缩短了10d。之所以会产生这种现象，一是因
为前者所使用的材料是植株上切下来并经过灭菌
的材料，切割、灭菌过程都对材料造成严重的直接
伤害，使其接种培养后必然需要一个恢复过程；二
是因为材料原来是在外界环境条件下生长的，而接
种培养后是在人工环境下生长的，还需要一个适应
过程。
在本研究的不定芽生根培养和茎段生根继代
培养中，以3种生长调节剂对材料的切口进行处
理，其中采用对材料的下部切口在10mg/LIAA溶
液中处理5min的处理方法均获得了较理想的生根
效果。这是由IAA的分解特性与根的生长生理特性
共同作用的结果。IAA是一种天然生长素，在光照
条件下易分解[15]。因此，对待生根的材料下部切口
处理5min再迅速接种到透明的培养基上进行光照
生根培养，就会满足培养前期在较高浓度IAA中培
养，有利于促进下部切口形成根原基。之后，若IAA
的浓度仍然较高，就会抑制由根原基正常生长为
根。这是因为由根原基生长为根只能在低浓度IAA
的环境中进行，也就是说，在由根原基生长为根的
过程中，若IAA浓度较高，就会抑制根原基生长成
根。而采用IAA对培养材料的下部切口进行5min
表 1 不同培养基对愈伤组织分化培养的影响
不定芽
长势
+
+
+
++
+++
++
-
-
-
-
-
-
分化不
定芽数
2.2
3.1
3.0
5.3
7.6
6.2
0
0
0
0
0
0
培养基
MS＋蔗糖35＋BA0.2＋NAA0.1
MS＋蔗糖40＋BA0.4＋NAA0.1
MS＋蔗糖45＋BA0.6＋NAA0.1
1/2MS＋蔗糖35＋ZT0.2＋NAA0 1
1/2MS＋蔗糖40＋ZT0.4＋NAA0.1
1/2MS＋蔗糖45＋ZT0.6＋NAA0.1
B5＋蔗糖35＋BA0.2＋NAA0.1
B5＋蔗糖40＋BA0.4＋NAA0.1
B5＋蔗糖45＋BA0.6＋NAA0.1
B5＋蔗糖35＋ZT0.2＋NAA0.1
B5＋蔗糖40＋ZT0.4＋NAA0.1
B5＋蔗糖45g＋ZT0.6＋NAA0.1
分化
率/%
36
46
28
88
100
84
0
表 2 不同处理方法对不定芽生根培养的影响
注：培养基单位：蔗糖g/L；生长调节剂mg/L。-代表不生长；+代
表长势一般；++代表长势较好；+++代表长势旺盛。表2同。
方法
对照
方法1
方法2
方法3
方法4
生根率/%
0
36
99
51
67
每株试管苗生
根条数
0
3.3
8.2
3.6
5.1
试管苗
长势
-
+
++
+
++
试管苗高
度/cm
0
2.8
4.6
2.6
3.4
（下转第 923 页）
906· ·
的处理，既能满足根原基形成时需要较高浓度IAA
的条件，又能满足根原基生长为根需要低浓度IAA
的条件。
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（上接第 906 页）
好、液体低吸附（lowbinding）的枪头，尽量降低移液
器带来的不确定度。在转基因生物检测过程中，不
同环节都可能产生不确定度[16]，如送样种子颗粒数
量与期望含量、样品缩分、DNA 分离及其浓度测
量、DNA溶液稀释、反应体系制备、荧光基团降解、
工作曲线拟合等。本研究重点讨论了转基因生物检
测中微量液体的转移和工作曲线引入的不确定度，
是对转基因成分检测结果不确定度评定的初步尝
试，而在实际测试中，应尽可能多地对从制样到数
据分析等各个环节的不确定度进行评估，从而获得
较准确的测量不确定度。
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