全 文 ：剑麻（学名： Agave sisalana； 英文名： Sisal）是
龙舌兰科 （Agavaceae）龙舌兰属 （Agave）单子叶植
物， 为多年生的热带麻类作物。 其具有非生产期
短， 投资较少， 收割期长， 综合用途广， 经济效益
高等特点[1]。 H.11648麻， 又称 “东一号麻”， 是 20
世纪 70 年代以来中国大面积推广的高产、 较耐寒
的当家良种， 其产叶数和纤维率均高于普通剑麻，
缺点是容易感染病害[2]。
国外对剑麻的研究较早， 现主要集中在龙舌兰
酒 [3-4]及剑麻渣转化为沼气的利用 [5-6]。 而剑麻的组
织培养则是剑麻研究中重要的一环， 因此相关的研
究报道也很多[7-11]。 国内关于剑麻组织培养的研究中，
吕玲玲等[12]以茎尖为外植体， 对影响 H.11648 麻再
生体系的主要影响因素进行了一些摸索试验。 而以
热带作物学报 2012， 33（3）： 475-478
Chinese Journal of Tropical Crops
收稿日期： 2011-11-14 修回日期： 2012-02-09
基金项目： 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项 （No. ITBB110213）； “948” 项目 （No. 2010-Z6）； 国家麻类产业技术体系建设
专项资金 （No. CARS-19）。
作者简介： 杨 峰（1987年—）， 男， 硕士研究生。 研究方向： 剑麻转基因抗病育种。 *通讯作者： 易克贤， E-mail： yikexian@21cn.com。
不同基本培养基和外植体对
剑麻愈伤组织诱导及分化的影响
杨 峰 1，2， 刘巧莲 2， 代真真 1，2， 陈河龙 2， 高建明 2， 郑金龙 3， 易克贤 2，3*
1 海南大学农学院， 海南海口 570228
2 中国热带农业科学院热带生物技术研究所农业部热带作物生物技术重点开放实验室 海南海口 571101
3
中国热带农业科学院环境与植物保护研究所
农业部热带作物有害生物综合治理重点实验室 海南海口 571101
摘 要 研究 4 种基本培养基和 3 种剑麻外植体对愈伤组织诱导及分化的影响。 结果表明， SH 基本培养基对剑
麻愈伤组织的诱导和分化效果最好， 出愈率为 100％， 愈伤量大， 分化率为 21.1％； 用于剑麻愈伤组织诱导的
最佳外植体是剑麻叶片， 其出愈率最高， 愈伤量最大。 在整个诱导和分化过程中， 剑麻对 N 的需求不大， 而低
铵盐含量对愈伤组织的诱导和分化有利； 在含有较高浓度的盐酸硫胺素（VB1）的培养基中， 愈伤组织的诱导率、
愈伤量和分化率都有显著提高； Cu、 Mo、 Co 等微量元素和有机成分肌醇， 对剑麻愈伤组织的诱导并非必需，
但对愈伤组织的分化可能是极有利的。
关键词 基本培养基； 外植体； 剑麻； 愈伤组织； 诱导； 分化
中图分类号 Q813.1； S563 文献标识码 A
Effects of Different Explants and Basic Medium on Callus
Induction and Differentiation of Agave sisalana
YANG Feng1,2, LIU Qiaolian2, DAI Zhenzhen1,2, CHEN Helong2
GAO Jianming2, ZHENG Jinlong3, YI Kexian2,3
1 College of Agronomy, Hainan University, Haikou, Hainan 570228, China
2 Key Laboratory of Tropical Crop Biotechnology, Ministrry of Agriculture / Institute of Tropical Bioscience
and Biotechnology, CATAS, Haikou, Hainan 571101, China
3 Key Laboratory of Integrated Pest Management on Tropical Grops, Ministry of Agriculture / Environment
and Plant Protection Institute, CATAS, Haikou, Hainan 571101, China
Abstract The effects of four kinds of basic media and three kinds of sisal explants on the callus induction and
differentiation of Agave sisalana were studied. The results showed that SH had the best effect on induction and
differentiation of callus. The ratio of callus was almost 100％, the weight of callus was very large and the ratio of
differentiation is 21.1％. Sisal leaves had the best effect on induction of callus with the best ratio and the largest
weight of callus. Sisal had low demand for nitrogen throughout the process of callus induction and differentiation,
and lower concentration of ammonium salt was advantageous to induction and differentiation of callus. Higher
concentration of hydrochloric acid thiamine (vitamin B1) in the media increased callus induction and differentiation
significantly. It seemed that Cu, Mo, Co and inositol were not essential to the induction of sisal callus, and they
may be very favorable for callus differentiation.
Key words Basic medium; Explants; Agave sisalana; Callus; Induction; Differentiation
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2012.03.015
第 33 卷热 带 作 物 学 报
说明： （1）邓肯氏新复极差测验， 数据后不同小写字母间表示
差异显著， 不同大写字母间表示差异极显著； （2）* 代表愈伤量很
少， ** 代表愈伤量较少， *** 代表愈伤量较大， **** 代表愈伤量
很大。 下同。
基本培养基 外植体块数 出愈数 出愈率/％ 愈伤量
MS 100 87 87 dB *
NB 100 97 97 abA ***
N6 100 94 94 bcAB **
SH 100 100 100 aA ****
表 1 不同基本培养基对剑麻叶片愈伤组织诱导的影响
剑麻愈伤组织为材料获得再生植株以及剑麻对基本
培养基适应性的研究尚不多见[13]。 本实验主要研究
4 种基本培养基对不同剑麻外植体诱导愈伤的差
异， 并通过综合评价筛选出诱导剑麻愈伤组织的最
佳基本培养基和外植体， 为剑麻再生体系的研究提
供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
供试材料为 H.11648 麻， 由中国热带农业科学
院热带生物技术研究所提供。 本试验用剑麻根 、
茎、 叶片进行愈伤组织诱导； 基本培养基 4 种：
MS、 NB、 N6、 SH 培养基； 配制培养基所用的药品
均购自中科瑞泰（北京）生物科技有限公司。
1.2 方法
1.2.1 无菌苗培养和外植体来源 晴天时， 从地
里取 H.11648 麻的珠芽或吸芽， 剥去外叶， 留下茎
尖作为接种材料。 先用 KMnO4 溶液清洗表面， 然
后在无菌超净台上操作： 75％的酒精消毒 5 min，
0.1％的 HgCl2 消毒 25 min， 无菌水冲洗 5 次， 纵
切成 4 块接种到 MS 基本培养基上， 形成无菌植
株。 待培养 30~40 d 后， 将无菌的不定单芽切下转
入分化培养基， 继续增殖培养。 大约 20~25 d 后，
再将由不定单芽分化得到丛生芽群切下， 接种于生
根培养基中， 培养完整植株。 取此无菌苗的根、
茎、 叶片为外植体进行试验[14]。
1.2.2 不同基本培养基对剑麻叶片愈伤组织诱导的
影响 以无菌苗叶片为外植体， 接种在含 NAA
（0.2 mg/L）和6-BA（3.0 mg/L）的 MS、 N6、 NB、 SH
的培养基中， 预备试验和之前的相关研究 [15]知道此
种生长调节物质有较好的诱导作用。 45 d后统计愈
伤组织诱导率， 以确定最佳基本培养基。
1.2.3 不同剑麻外植体对愈伤组织诱导的影响
以无菌苗根、 茎、 叶片为外植体， 接种在含 NAA
（0.2 mg/L）和6-BA（3.0 mg/L）的最佳基本培养基中。
45 d后统计愈伤组织诱导率。
1.2.4 不同基本培养基来源的愈伤组织分化 将
来源于不同基本培养基诱导出的愈伤组织接种在含
NAA（0.1 mg/L）和TDZ（1.5 mg/L）的 SH 分化培养基
上进行分化诱导培养。 50 d后以肉眼可见的芽点作
为标志， 观察统计愈伤组织分化数量。 当丛生芽长
到 3~5 cm 时， 取其基部 1 cm 左右转接入新的培养
基中继续培养。
1.2.5 培养条件和计量方法 以上愈伤诱导培养
基加蔗糖 30 g/L、 植物凝胶 2.3 g/L， 高压灭菌前
pH 值调为 5.8。 培养温度（27±1）℃， 光照强度 30～
40 μmol/(m2·s)， 光照时间 12 h/d。 愈伤量的衡量用
目测分级法。
1.2.6 统计分析 所有数据用 Excel 2003、 DPS
V7.05 软件进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同基本培养基对剑麻叶片愈伤组织诱导的
影响
无菌苗叶片分别接种到 4种基本培养基上， 第
5 天后叶片开始转变为绿色， 第 7 天后切口处的颜
色开始变浅变黄， 第 10 天后 SH、 NB 和 N6培养基
上的叶片上出现瘤状物， 第 15 天后 MS 培养基上
的叶片才出现细小的瘤状物。 45 d后统计结果如表
1 所示， 愈伤组织状况见图 1。 可见， SH 培养基对
叶片愈伤组织诱导的时间快， 出愈率高， 愈伤量
大， 效果最好； NB 培养基次之； N6 培养基再次
之； MS培养基最差。 因此， SH 是诱导剑麻叶片愈
伤组织的最佳基本培养基。
a. MS 培养基； b. NB 培养基； c. N6培养基； d. SH 培养基
图 1 不同基本培养基第 45 天时愈伤组织的诱导情况
476- -
第 3 期
基本培养基
MS NB N6 SH
2 443.81 1 735.66 1 735.66 1 534.65
372.03 126.47 126.47 46.96
2 815.84 1 862.13 1 862.13 1 571.67
38.75 91.18 91.18 80.14
783.96 1 209.36 1 209.36 965.58
1.10 0.53 0.28 0.89
0.61 0.61 0.61 0.76
5.50 2.47 1.08 3.25
1.95 0.45 0.34 2.26
0.01 0.01 — 0.05
0.10 0.10 — 0.04
0.01 0.01 — 0.02
100 100 — 100
0.5 1 0.5 0.5
0.5 1 0.5 0.05
0.1 1 1 5
2 — 2 —
离子与有机物
无机物
/（mg/L）
NO3
NH4
N
P
K
B
I
Mn
Zn
Cu
Mo
Co
有机物
/（mg/L）
肌醇
烟酸
盐酸吡哆醇
盐酸硫胺素
甘氨酸
表 4 四种基本培养基部分离子浓度及有机成分比较
a. 愈伤组织诱导出芽； b. 不定苗生长出芽
图 3 SH 基本培养基诱导出的愈伤组织的分化情况
2.2 不同剑麻外植体对愈伤组织诱导的影响
不同剑麻外植体接种在最佳基本培养基 SH
上， 第 5天后根上开始出现细小的黄色瘤状物， 第
7 天后茎上的切口开始出现瘤状物， 第 10 天后叶
片的切口处才出现瘤状物。 45 d 后统计结果如表 2
所示， 愈伤组织状况见图 2。 可见， 茎和叶片的愈
伤组织诱导率都为 100％， 根的出愈率相对较低；
而叶片的愈伤量是最大的， 根的次之， 茎的最少。
由此可见， 剑麻叶片是用于愈伤组织诱导的最佳外
植体。
2.3 不同基本培养基来源的愈伤组织分化情况
将来源于不同基本培养基的生长状况较好的愈
伤组织转入分化培养基中， 每 20 d 左右继代 1 次，
50 d 后统计结果如表 3 所示。 来源于 SH 的愈伤组
织分化率最高（见图 3）， MS、 NB的次之， 而 N6的
几乎不分化。 可以看出， 利于诱导出愈伤组织的基本
培养基， 愈伤组织诱导的多， 并不一定就容易分化。
2.4 4种基本培养基部分离子浓度及有机成分的比
较分析
4 种基本培养基的 N、 P、 K 和 B、 I、 Mn、
Zn、 Cu、 Mo、 Co 离子浓度以及有机成分的比较列
于表 4。 从表 4 中可见， SH 中铵态氮（NH4）含量最
低， 且总 N 含量也是最低的， 说明低铵盐含量可
能对剑麻叶片愈伤组织的诱导和分化有利， 整个诱
导和分化过程中对 N 的需求可能并不大； 而高含
量的盐酸硫胺素（VB1）可能是 SH 成为最佳基本培
养基的主要原因。 MS 中 P 的含量相对较低， 可能
是其愈伤组织诱导时间较长， 出愈率较低， 愈伤量
少的主要原因； 但低 P 量并不影响剑麻叶片愈伤
组织的分化。 N6 中缺少 Cu、 Mo、 Co 等微量元素
和有机成分肌醇， 但并不影响愈伤组织诱导的时
间， 说明对剑麻叶片愈伤组织的诱导而言， 这些微
量元素并不一定必需； 而这些微量元素和肌醇对愈
伤组织的分化可能是极有利的。
3 讨论
试验结果表明， SH 基本培养基诱导剑麻叶片
愈伤组织的时间快， 出愈率高， 愈伤量大， 分化率
高， 效果最好， 是剑麻叶片愈伤组织诱导及分化的
最佳基本培养基。 在剑麻愈伤组织整个诱导过程中
对 N 的需求可能并不大， 而低铵盐含量可能对愈
外植体种类 外植体块数 出愈数 出愈率/％ 愈伤量
根 100 89 89 bB ***
茎 100 100 100 aA **
叶片 100 100 100 aA ****
表 2 不同剑麻外植体对愈伤组织诱导的影响
A. 根； B. 茎； C. 叶片
图 2 不同剑麻外植体第 45 天时愈伤组织的诱导情况
基本培养基 愈伤组织块数 分化数 分化率/％
MS 90 13 14.4 bB
NB 90 10 11.1 cB
N6 90 2 2.2 dC
SH 90 19 21.1 aA
表 3 不同基本培养基来源的愈伤组织分化情况
杨 峰等： 不同基本培养基和外植体对剑麻愈伤组织诱导及分化的影响 477- -
第 33 卷热 带 作 物 学 报
伤组织的诱导有利， 这与周辉明等 [16]以及夏时云
等[17]对红掌愈伤组织诱导的研究结果基本一致。 盐
酸硫胺素（VB1）作为有机物， 在愈伤组织诱导和分
化过程中起着促进愈伤组织产生， 提高活力的作
用[18]。 而 SH 基本培养基中含有较高浓度的这种维
生素， 愈伤组织的诱导率、 愈伤量和分化率都有显
著提高， 这和 Chen 等 [19]对亚麻花药培养的研究结
果相似。 Cu、 Mo、 Co 等微量元素和有机成分肌
醇， 对剑麻愈伤组织的诱导并不一定必需， 这一点
和王晓玲等 [20]对苎麻愈伤组织诱导的研究结果相
同。 MS 基本培养基对剑麻愈伤组织的诱导率低，
可能是其 P 的含量相对较低导致， 但低 P 量并不
影响剑麻叶片愈伤组织的分化。
剑麻叶片的出愈率高， 愈伤量大， 是用于剑麻
愈伤组织诱导的最佳外植体。 剑麻根的愈伤组织诱
导时间最短， 愈伤量较大， 而国内对于用根作为外
植体材料进行组织培养和再生体系建立的文献报道
很少， 因此对这方面进行深入研究可能有一定的意
义和价值。 剑麻胚状体形成比较困难， 试验中仅仅
在叶片愈伤中发现极少数类似胚状体的组织， 但没
有进一步做切片观察来证实。 因此对剑麻胚状体发
生的途径尚需进一步研究。
此外， 本试验中为了降低玻璃化程度， 已适当
减少培养基中的水分含量和培养皿及培养瓶内的相
对湿度[21]， 但仍出现了部分愈伤组织被玻璃化苗包
围的情况。 据周莉娟等 [22]对影响香石竹组培苗玻璃
化现象的研究表明， 培养基中的激素浓度特别是细
胞分裂素浓度是影响玻璃化苗形成的重要因素。 而
本试验中 ， 使用的是具有很强细胞分裂素活性
TDZ。 因此， 细胞分裂素可能是影响本试验产生部
分玻璃化苗的主要原因， 这与伊风艳等 [23]对黄花苜
蓿愈伤组织诱导及分化培养条件的研究结果一致。
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责任编辑： 沈德发
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