全 文 ：第 41卷　第 1期 河 南 农 业 大 学 学 报 Vo .l 41　No. 1
2007年　　 2月 Journa l ofHenanA gricu lturalUnivers ity Feb. 　 2007
收稿日期:2006 - 09 - 10
基金项目:上海市科委重大项目(44031672)
作者简介:赵　楠(1982 -),女 ,河南郑州人 ,硕士研究生 ,研究方向为资源植物学;通讯作者:李宏庆.
文章编号:1000 - 2340(2007)01 -0033 - 05
不同植物生长调节物质对天目地黄
组织培养及植株再生的影响
赵　楠 1 , 武　雯1 , 闫　坤 1 , 刘思涵1 , 李宏庆 1, 2 , 王幼芳1
(1.华东师范大学生命科学学院 ,上海 200062;2上海市城市化
生态过程与生态恢复重点实验室 ,上海 200062)
摘要:以天目地黄幼叶片为外植体 , 研究不同植物生长调节物质对其组织培养和植株再生的影响. 结果表明 , 实
验条件下 , 诱导叶片分化形成愈伤组织的最佳培养基为 MS+6-BA 1. 0 m g L -1 +2, 4-D 0.2 mg L - 1;最适的丛
生芽分化培养基为 1 /2M S+6-BA 1. 0 mg L - 1 +IBA 0. 05 m g L- 1;诱导丛生芽生根的最佳培养基为 1 /2 MS+
IBA 0. 1 m g L - 1.并在此基础上探讨了组织培养技术在地黄属植物药用及园林方面的开发和利用前景.
关键词:天目地黄;地黄属;组织培养;快速繁殖
中图分类号:Q 949. 777.8　　　　文献标识码:A
Effect of D ifferent P lantGrowth Regulators on T issue Culture and
PlantletRegeneration ofRehmannia ching ii
ZHAO N an
1 , WUWEN1 , YAN Kun1 , LIU S i-han1 , LIHong-qing1, 2 ,WANG You-fang1
(1. Schoo l of L ife Science, EastC hina Norm alUniversity, Shanghai 200062, Ch ina;
2. K ey Laboratory o fU rbanization and Eco log ical Resto ration, Shangha i 200062, China)
Abstract:W ith young leaves ofR. Ch ingii as explan ts, a study w as conducted on the effect o f different
plant grow th rega lators on its tissue co lture and plantle t p ropaga tion. The results show ed that the MS
medium supplemented w ith 1.0mg L -1 of 6-BA and 0.2 mg L- 1 o f 2, 4-D had ideal effects on the
induc tion of callus from leaf explan ts. The optimum medium of induc ing adventitious buds from ca llus
w as 1 /2MS +6-BA 1.0mg L -1 + IBA 0.05 mg L - 1. In addition, founded that 1 /2M S +IBA
0.1mg L -1 had the best inducing effect on root fo rmation. The expectedmedicinal and gardening de-
ve lopment and app lication prospec t o fRehmann ia species w ere discussed on this basis.
Key words:R. ch ing ii;Rehmann ia;tissue cultu re;rapid propaga tion
　　地黄 [ Rehmann ia g lu tinosa (G aer.t ) Libo sch.
ex Fisch. e.t M ey. ]是大宗常用中药材 , 根茎入
药 [ 1] ,具有降血糖 、利尿缓泻 、消炎 、保肝 、耐缺氧 、
调节免疫功能[ 2 ～ 4]的作用.针对地黄生产上存在的
品种退化快但更新慢等问题 ,组织培养 、脱毒苗培
养等技术已逐渐得以应用 [ 5 ～ 7] . 地黄属 (Rehman-
nia)约有 6种 ,地黄分布为朝鲜半岛和日本 ,其余
种均为中国特有的资源植物. 其中天目地黄 (R.
chingiiH. L. LI)、裂叶地黄(R. piasezkiiMaxim. )、
高地黄(R. ela ta N. E. B row n)植株高大 ,花冠紫
红色 , 抗逆性强;湖北地黄 (R. henry i N. E.
B rown)花冠淡黄白色;茄叶地黄 (R. solanifolia
Tsoong e tCh in)株形及块根与地黄极相似. 种间形
态特征的这种相似性及差异性 ,显示地黄属资源植
物在新品种选育 、地黄抗病虫害研究等方面具有广
阔的应用前景. 然而 ,目前的研究仅局限于地黄的
DOI牶牨牥牣牨牰牬牬牭牤j牣cnki牣牨牥牥牥牠牪牫牬牥牣牪牥牥牱牣牥牨牣牥牥牳
34　 河　南　农　业　大　学　学　报 第 41卷
种 ,制约了地黄属资源植物的开发利用和中药地黄
新品种的培育.作者以天目地黄叶片为外植体探讨
组织培养试验条件 ,旨在获得适用于地黄属全部物
种的快繁技术 ,为地黄药用及花卉新品种的选育提
供技术平台.
1　材料与方法
1. 1　试验材料
材料采集于华东师范大学生物站.
1. 2　试验方法
1. 2. 1　材料处理　于真叶期将天目地黄 5 ～ 6片
上部叶片剪下(2 cm ×3 cm),流水冲洗 2 h后 ,先
用质量分数 75%的酒精浸泡 10 ～ 15 s,之后用无
菌水 冲洗 3次 ,然后用质量分数 0.1%的 HgC l2消
毒 10 ～ 15 m in , 再用无菌水冲洗 5 ～ 8次 ,用无菌
滤纸吸去叶片表面的水分.
1. 2. 2　愈伤组织的诱导　将处理好的叶片切成约
1 cm ×1 cm的小块 ,在基本培养基 MS及附加不同
浓度 6-苄基腺嘌呤 (6-BA)和生长素 2, 4-二氯苯氧
乙酸(2, 4-D)组合的愈伤组织诱导培养基上接种
(A 1 ～ A7 ,见表 1), 培养基中蔗糖质量浓度为
30 g L - 1、琼脂为 7 g L -1.每个组合培养基为 20
瓶 ,每瓶 3个外植体.随时观察统计出愈时间 , 25 d
后统计诱导率和愈伤生长量.
1. 2. 3　芽的诱导　将愈伤组织切成半颗黄豆大小
转接入基本培养基 MS或 1 /2M S中添加不同浓度
6-BA和生长素吲哚丁酸 (IBA)、萘乙酸 (NAA)组
合的芽诱导培养基 (B0 ～ B14)中 (见表 1), MS培
养基中蔗糖质量浓度为 30 g L - 1 ,琼脂 7 g L- 1 ,
1 /2MS培养基中蔗糖质量浓度为 15 g L -1 、琼脂
7 g L - 1.每个组合培养基为 20瓶 ,每瓶 3块愈伤
组织. 25 d后统计芽诱导率 ,诱导出的芽以肉眼可
清晰分辨为标准.
1. 2. 4　根的诱导　待丛生芽长至 2 cm高时转接
入 1 /2MS培养基添加不同浓度的生长素 NAA或
IBA的生根诱导培养基 (C1 ～C10)中 (见表 1).培
养基中 ,蔗糖质量浓度为 20 g L -1 、琼脂 6 g
L
- 1
.每个组合培养基为 20瓶 ,每瓶 3个幼芽. 10 d
后观察生根情况 ,统计生根率 、平均根数和平均根
长.
1. 2. 5　培养条件和数据处理　培养温度为 (25±
1)℃,光照度为 2 000 lx,光照时间为 14 h d-1.所
获数据用 SPSS11. 0软件进行处理 ,方差分析用
LSD法检验 ,检验水平 P≤0.05.
表 1　不同植物生长调节物质培养基处理组合
Tab le 1　M edia w ith d ifferent concen trat ion s of
var ious p lan t grow th regu lators
培养基编号
N o. ofm ed ia
M S
培养基处理组合 /(m g L - 1)
Media treatm en t of the bud induction
6-BA 2, 4-D IBA NAA
A1 1 0 0
A2 1 0.5 0. 1
A3 1 0.5 0. 5
A4 1 1.0 0
A5 1 1.0 0. 1
A6 1 1.0 0. 2
A7 1 1.0 0. 4
B0 1 0 0
B1 1 0.5 0. 1
B2 1 1.0 0. 05
B3 1 1.0 0. 15
B4 1 2.0 0. 1
B5 1 2.0 0. 3
B6 1 2.0 0. 5
B7 1 /2 1.0 0. 05
B8 1 /2 1.0 0. 1
B9 1 /2 1.0 0. 2
B10 1 1.0 0 0. 1
B11 1 2.0 0 0. 1
B12 1 2.0 0 0. 2
B13 1 2.5 0 0. 2
B14 1 3.0 0 0. 2
C1 1 /2 0 0. 1
C2 1 /2 0 0. 2
C3 1 /2 0 0. 3
C4 1 /2 0 0. 4
C5 1 /2 0 0. 5
C6 1 /2 0. 1
C7 1 /2 0. 2
C8 1 /2 0. 3
C9 1 /2 0. 4
C10 1 /2 0. 5
2　结果与分析
2. 1　不同植物生长调节物质组合对叶片外植体愈
伤组织诱导的影响
以天目地黄叶片为外植体诱导愈伤组织的诱
导率 、出愈时间和生长状况见表 2.表 2表明 A5和
A6不仅启动率高 ,而且诱导时间短 , 12 ～ 16 d后整
个叶片逐渐形成黄绿色愈伤组织 ,生长健康旺盛.
A3和 A 7虽然诱导率高 ,但是愈伤组织生长状况
不好 、不能产生大量的愈伤组织. 在植物生长调节
物质组合中 , 6-BA 1.0 mg L -1和 2 , 4-D 0.1
mg L - 1及 6-BA 1.0 mg L -1和 2, 4-D 0.2 mg
L
- 1诱导外植体脱分化形成愈伤组织的效果好 ,尤
以6-BA 1.0mg L -1和 2, 4-D 0.2 mg L - 1效果最
好 ,因此得出 A6培养基对天目地黄叶片脱分化形
成愈伤组织的效果最好(见图 1).
第 1期 赵　楠等:不同植物生长调节物质对天目地黄组织培养及植株再生的影响 35　
表 2　不同植物生长调节物质组合对愈伤组织诱导的影响
Tab le 2　E ffect of d ifferen tm ed ia treatm ents
on callus inductivity
培养基编号
No. ofm ed ia
诱导率 /%
Induction rate
出愈时间 /d
Period
愈伤生长量
Amount of the callus
A1 0 - -
A2 100 12 ++
A3 100 15 +
A4 0 - -
A5 100 16 +++
A6 100 12 ++++
A7 100 25 ++
注:+, ++, +++, ++++分别表示出愈量的多少
Note:+, ++, +++, ++++ in the tab le m eans the am oun t of
callus, respective ly
图 1　天目地黄在培养基 A6上的愈伤组织诱导效果
F ig. 1　The callus in troduction ofR. ch ingii
on N o. A6m ed ia
2. 2　不同植物生长调节物质对芽诱导的影响
质量浓度及不同植物生长调节物质组合对诱
导愈伤组织形成芽的影响见表 3. 表 3表明 , MS和
1 /2M S培养基对芽诱导的影响差异不显著 ,诱导率
主要与植物生长调节物质的浓度配比有关.不含任
何植物生长调节物质的 MS培养基(B0)上丛生芽
的诱导率为 0,可见愈伤组织不能分化形成芽 ,会
逐渐变黄 ,褐化死亡. NAA , IBA对芽的诱导呈现明
显的差异 , IBA效果最好 ,诱导率明显高于 NAA ,
能形成大量丛生不定芽 ,生长密集 ,状况良好;NAA
对芽的诱导率不高 ,只有 B10达到 100%,但是在
B10培养基上不定芽的生长缓慢 ,生长势比较弱 ,
不能形成大量不定丛芽.综合细胞分裂素和生长素
之间的搭配 ,结合芽的诱导率和生长状况 ,可认为
B7对天目地黄芽的诱导效果最好 (见图 2).
表 3　不同植物生长调节物质组合对芽诱导率的影响
Tab le 3　E ffect of d ifferent p lan t regu laters
on bud induc tivity
培养基编号
No. ofm ed ia
诱导率 /%
Indu ction rates
B0 0. 00
B1 100 a
B2 58. 3 c
B3 78. 3 b
B4 18. 4 f
B5 65. 0 c
B6 100 a
B7 100 a
B8 76. 7 b
B9 100 a
B10 100 a
B11 20. 0 ef
B12 30. 0 de
B13 36. 7 d
B14 0. 00
注:数据后有相同字母表示差异不显著.
N ote:Th e sam e letters follow ing the colum n data m ean ins ign ifican t
d ifference
图 2　天目地黄愈伤组织在培养基 B7上丛生芽诱导效果
F ig. 2　The bud in troduction ofR. ch ingii
form callus on No. B7m ed ia
2. 3　不同植物生长调节物质培养基对地黄属植物
根诱导率的影响
不同种类的生长素及质量浓度对天目地黄幼
芽生根的影响见表 4.由表 4可见 , C1 ～ C5中随着
NAA浓度的升高 ,生根率逐渐上升 ,当 NAA浓度
达到 0.4 mg L -1时 ,生根率最高达 100%,之后随
着 NAA浓度的上升 ,生根率反而下降. C6 ～ C10
中 , IBA浓度对生根率的影响规律与 NAA相似 ,浓
度达 0.1 mg L -1时 RA高达 100%,随着 IBA浓
36　 河　南　农　业　大　学　学　报 第 41卷
度的增加 ,生根率基本成下降趋势. 从生根苗的平
均根数和平均根长来看 ,随着 NAA浓度的增加 ,生
根苗平均根数呈现先下降后上升然后再下降的趋
势 ,而平均根长呈现先上升然后下降的趋势 ,二者
在 NAA质量浓度为 0.4 mg L - 1(C4)时均达到最
大. IBA对生根诱导的影响和 NAA情况不同.随着
IBA浓度的升高 ,丛生苗平均根数逐渐下降 ,而平
均根长呈现先下降再上升然后逐渐下降的趋势 ,二
者在 IBA 0.1 mg L -1(C6)时达到最大.虽然 C4
和 C6的 RA都是 100%,平均根数和平均根长均是
最佳的 ,但是 C4上长出的根纤细 ,分支少 ,没有形
成主次根的分化 ,而且只有少数根是伸入培养基中
C6生长的.相比之下 , C6生的根健康正常. 所以 ,
可以得出 C6对丛生苗生根的效果最好(见图 3).
表 4　不同植物生长调节物质组合对生根诱导率的影响
Tab le 4　Effec t of d ifferen t p lant growth
regulators on root induc tiv ity
培养基编号
No. ofm ed ia
生根率 /%
Rooting rates
平均根数
A verage No. of
roots
平均根长 /cm
Average length
of roots
C1 　20. 0 a 　2. 40 b cf 　1. 13 a
C2 60. 0 bc 1. 47 def 1. 28 a
C3 80. 0 d 1. 40 ef 1. 51 a
C4 100 e 4. 07 a 1. 71 a
C5 48. 9 b 2. 33 cdf 1. 14 a
C6 100 e 3. 60 ab 2. 80 b
C7 80. 0 d 3. 27 abc 1. 88 abc
C8 51. 1 bc 3. 13 bd 2. 77 b
C9 64. 4 bcd 1. 93 cdf 2. 56 b c
C10 42. 2 ab 1. 73 cdf 2. 54 b c
注:同一列的数据后有相同字母表示差异不显著.
Note:The sam e letters follow ing the co lumn data m ean insign ifican t
d ifference
图 3　天目地黄丛生芽在培养基 C6上生根诱导效果
F ig. 3　The root introduction ofR. ch ingii
from bud on No. C6 m ed ia
图 4　天目地黄盆栽组培苗
F ig. 4　Regenerated p lan tlets ofR. ch ingii
3　讨论
3. 1　2, 4-D对愈伤组织诱导的影响
诱导愈伤组织最常用的生长素是 IAA , NAA
和 2, 4-D[ 8] . 2, 4-D对愈伤组织的诱导作用优于其
它生长素 ,其使用浓度因作物而异. 单子叶植物组
织培养往往需要较高浓度的 2, 4-D ,而双子叶植物
需要 2, 4-D的浓度一般只有单子叶植物的 1 /10 ～
1 /20,并且双子叶植物脱分化后 ,必须及时降低或
去掉 2, 4-D,胚性细胞才能正常发育[ 9] . 对于地黄
属植物来说 ,单独使用细胞分裂素 6-BA而不用生
长素 ,不能获得愈伤组织 ,而只有配合生长素才能
取得理想的结果 ,这与李明军 [ 10]的结果一致;但生
长素 2, 4-D用量过高 ,愈伤组织生长不健康. 在脱
分化实验中 ,以 6-BA 1.0 mg L - 1的细胞分裂素
搭配 2, 4-D 0. 2mg L -1对愈伤组织的诱导和生长
效果最好 ,启动率高达 100%,并且愈伤组织生长
情况健康.
3. 2　愈伤组织诱导组织培养苗在地黄属植物开发
利用中的应用价值
在长期的人工栽培影响下 ,地黄所有品种均出
现易染病 、品种退化迅速[ 7] 、梓醇含量不稳定[ 11, 12]
等问题.笔者栽培实践发现 ,地黄属各物种的生长
习性与生境需求和地黄基本一致 ,在原产地常以天
目地黄作鲜地黄入药;地黄属其它 5种的抗性均高
于地黄 ,尤以天目地黄和高地黄的抗性最强. 结合
地黄属梓醇分布规律 [ 13] ,推测地黄的近缘物种可
能存在与地黄类似的药用价值 ,在抗病 、抗虫 、梓醇
含量高且稳定的优良地黄替代品种的筛选和培育
方面具有开发利用的潜力.
第 1期 赵　楠等:不同植物生长调节物质对天目地黄组织培养及植株再生的影响 37　
地黄属植物花型别致 ,并各具特色 ,可为园林
育种提供遗传资源.其中 ,高地黄早在 1908年即被
引入英国皇家植物园 [ 14] ,北美许多地方有引种 ,是
一种优秀的花坛装饰 、庭园观花材料.在国内 ,仅天
目地黄偶见应用于庭园绿化.根据该属的地理分布
及栽培实践可知 ,所有种类都能在广大亚热带地区
种植 ,应用前景广阔.
不论是中药地黄新品种的培育 ,还是观赏花卉
的开发 ,都离不开现代生物技术特别是组织培养技
术 [ 15]的支撑. 本课题成功地获得了地黄属的愈伤
组织及再生植株 ,为地黄属植物珍稀优良种质资源
的保存 、优良观赏品种的快繁 、抗逆性中药材品种
的选育等提供了有力的技术保障和实验平台.
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(责任编辑:闫志平 )