全 文 ：收稿日期：2010－06－08
基金项目：广西科技攻关项目（桂科能0630006，桂科能0815011）；广西农业科学院基本科研业务专项（200814基）；广西大学博士
创新基金项目（200810593090101D020）
作者简介：严华兵（1979－），男，湖北孝感人，博士研究生，助理研究员，主要从事植物组织培养技术研究工作。
山薯 （Dioscorea fordii Prain et Burk．），又称广
东淮山，主要分布于广东、广西、福建、浙江南部和
湖南南部，生于海拔50～1150 m的山坡、山坳、溪沟
边或路旁的杂木林中。 山薯是薯蓣科（Dioscore-
aceae）薯蓣属（Dioscorea L．）一种药食兼用的高效
经济作物，其块茎含丰富的淀粉以及其他人体必需
的营养成分， 具有重要的经济价值和特色产业开发
潜力［1］。 由于山薯长期以地上零余子或地下薯段进
行无性繁殖， 采用自留种的栽培形式使其种性退
化，品质、产量严重下降［2］。 植物组织培养技术具有
繁殖速度快、种苗可脱毒、不受季节限制等优点，其
发展为植物的品种改良及离体快繁提供了一个重
要途径。 目前，有关山薯的组织培养研究在国外还
未见报道，在国内仅有一篇研究报道 ［3］。 本研究以
“桂淮2号”优良山薯品种为研究对象，开展了山薯
组培苗继代培养基配方筛选研究，为山薯良种繁育
山薯组培苗继代培养基配方筛选
严华兵1 a，龚明霞1 b，董伟清1 a，卜朝阳1 a，闭志强1 a，李杨瑞1
（1广西农业科学院 a生物技术研究所； b蔬菜研究所，南宁 530007）
摘要：以山薯组培苗带腋芽茎段为外植体，以MS为基本培养基，探讨植物生长调节剂6－BA（0．5、1．0、2．0 mg/L）或
TDZ（0．01、0．10、0．50、1．00、2．00、4．00 mg/L）、不同培养方式和活性炭对其继代培养的影响。结果表明，添加不同浓度6－
BA对山薯组培苗增殖系数、茎长及腋芽点芽球的影响不明显，而随着TDZ浓度的升高，山薯组培苗增殖系数和茎长逐
渐降低而芽球显著增加，茎段腋芽生长受到明显抑制。山薯组培苗较优的继代培养基为MS＋1．0 mg/L 6－BA＋0．1 mg/L
NAA＋30 g/L蔗糖＋1．5 g/L活性炭的液体培养基。液体培养基利于促进山薯组培苗增殖，其增殖系数、茎长、植株鲜重和
干重显著高于固体培养基。活性炭的添加可以减少褐化，促进组培苗的增殖培养。此外，培养方式与活性炭交互作用
对组培苗茎长、增殖系数、植株鲜重及干重无显著影响。
关键词：山薯；继代培养；增殖系数；固体培养；液体培养；活性炭
中图分类号：S632.103+.53 文献标识码：A 文章编号：1002－8161（2010）08－0758－04
Screening the subculture medium for Dioscorea fordii Prain et
Burk plantlets
YAN Hua－bing1 a，GONG Ming－xia1 b，DONG Wei－qing1 a，BU Zhao-yang1 a，
BI Zhi－qiang1 a，LI Yang－rui1
（a Biotechnology Research Institute; b Vegetable Research Institute, 1 Guangxi Academy of Agricultural Sciences,
Nanning 530007, China）
Abstract: The shoots with axillary buds derived from D. fordii (Guihuai 2) plantlets were used as explants to investi-
gate the effects of different plant growth regulators, viz., 6-BA（0.5, 1.0 and 2.0 mg/L and TDZ (0.01, 0.10, 0.50, 1.00, 2.00
and 4.00 mg/L）in MS medium, culture media (solid or liquid) and activated carbon (AC) on subculture of plantlets. The re-
sults showed that 1.0 mg/L 6-BA supplemented in MS basal medium had no significant effects on proliferation coefficient,
stem length and gemmules derived from axillary buds. With the increase in TDZ concentration in MS medium, the prolifer-
ation coefficient, stem length of proliferated plantlets and growth of axillary buds inhibited significantly, while number of
gemmule increased. The liquid MS medium +1.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA+30.0 g/L Sugar +1.5 g/L AC was found to be
the best medium for shoot proliferation. Compared to semi-solid culture, the liquid culture promoted shoot proliferation sig-
nificantly, proliferation coefficient, stem length and fresh weight and dry weight of subculture plantlets were also found
higher. Addition of AC in MS medium reduced the browning of explants and promoted the shoot proliferation. Furthermore,
the interaction between culture type and AC in MS medium had no significant effects on the proliferation coefficient, stem
length, fresh weight and dry weight of subculture plantlets.
Key words: Dioscorea fordii Prain et Burk; subculture; proliferation coefficient; liquid culture; activated carbon
广西农业科学 2010，41（8）：
Guangxi Agricultural Sciences
758-761
组合编号
Number
浓度配比（mg/L）
Concentration
增殖系数
Proliferation coefficient
茎长（cm）
Length of stem
芽球形成率（%）
Formation rate of gemmule
1 0.5 6-BA+0.1 NAA 2.15±0.25 a 1.52±0.28 ab 0 e
2 1.0 6-BA+0.1 NAA 2.16±0.31 a 1.61±0.39 a 1.85±3.21 de
3 2.0 6-BA+0.1 NAA 2.08±0.29 a 1.59±0.17 ab 3.70±6.42 de
4 0.01 TDZ+0.1 NAA 1.76±0.36 ab 1.32±0.22 abc 9.26±11.56 cde
5 0.10 TDZ+0.1 NAA 1.79±0.13 ab 1.24±0.06 bc 5.56±5.56 cde
6 0.50 TDZ+0.1 NAA 1.73±0.32 abc 1.41±0.05 abc 14.81±8.49 cd
7 1.00 TDZ+0.1 NAA 1.40±0.31 bc 1.32±0.20 abc 18.52±6.42 c
8 2.00 TDZ+0.1 NAA 1.29±0.14 cd 1.07±0.18 cd 46.30±11.56 b
9 4.00 TDZ+0.1 NAA 0.94±0.10 d 0.82±0.06 d 81.48±13.98 a
及种质资源离体保存提供技术基础。
1 材料与方法
1． 1 试验材料
在山薯组培继代苗中挑选长势良好的无菌苗，
剪取腋芽未萌发的节间茎段为外植体。
1． 2 试验方法
以MS为基本培养基，添加不同浓度6－BA（0．5、
1．0、2．0 mg ／ L）或TDZ（0．01、0．10、0．50、1．00、2．00、4．00
mg ／ L）以及0．1 mg ／ L NAA、30．0 g ／ L蔗糖、5．0 g ／ L琼
脂和1．5 g ／ L活性炭（AC）进行茎段增殖配方筛选，
比较不同浓度细胞分裂素对山薯组培苗继代培养
的影响，共9个处理，每处理重复3次，每个重复接种
3瓶，每瓶6个茎段，下同。
以上述筛选获得的较优继代培养基为基础，设
计2×2交互作用试验，对培养方式（即固体或液体培
养）、活性炭（添加或不添加）及其交互作用对山薯
组培苗继代培养的影响进行研究，共4个处理。组培
苗继代培养2个月后，对增殖系数、茎长、植株鲜重、
干重等进行统计。
固体培养基用5．0 g ／ L琼脂固化，液体培养基用
脱脂棉作支撑物。 在灭菌前将所有培养基pH调至
5．8～6．0，于121℃高温高压灭菌20 min。 茎段增殖培
养在光照下进行，光周期为12 h ／ 12 h（白天 ／黑夜），
光照强度约2000 lx，培养温度控制在（27．0±1．0）℃。
1． 3 数据处理
所有数据均采用Excel、SAS等软件进行处理和
统计分析，图表中所有试验数据为3次重复平均值，
以“平均值±标准误差”的形式表示。
2 结果与分析
2． 1 不同植物生长调节剂配比对山薯组培苗继代
培养的影响
从表1可以看出， 在固体培养基中添加不同植
物生长调节剂组合对山薯组培苗增殖系数、茎长及
腋芽点芽球形成有不同程度的影响。 随着6－BA浓
度的升高， 山薯组培苗增殖系数和茎长差异不明
显；随着TDZ浓度的升高，山薯组培苗增殖系数和
茎长逐渐降低而腋芽芽球显著增加，茎段腋芽生长
受到明显抑制；当TDZ浓度达到4．00 mg ／ L时，山薯
组培苗增殖系数仅为0．94，显著低于其他处理，且茎
长不到1．0 cm。在添加低浓度TDZ培养基中，山薯茎
段腋芽大多形成膨大的芽球（图1－a）；在添加2．00或
4．00 mg ／ L TDZ培养基中，部分腋芽点经过2个月的
培养可形成1．0～3．0 cm直径大小的愈伤组织（图1－
b）；然而，在添加6－BA的培养基中，腋芽少有膨大
芽球的形成，显著低于添加TDZ培养基中形成的芽
球数。
在9个不同植物生长调节剂组合培养基中，虽
然山薯组培苗增殖系数和茎长最高的是组合2（分
别为2．16、1．61 cm），即添加1．0 mg ／ L 6－BA和0．1
mg ／ L NAA的培养基，但各个组合中的组培苗增殖
系数和茎长都较低，因此，需要对山薯组培苗继代
培养配方及条件做进一步研究。
表 1 不同植物生长调节剂配比对山薯组培苗继代培养的影响
Table 1 Effects of different combinations of plant growth regulators on the subculture of D． fordii plantlet using axillary bud
注：同列不同小写字母表示 5％水平的显著差异。
Note：Different small alphabets in the same column represent significant difference at 5％ level．
2． 2 不同培养方式及活性炭对山薯组培苗继代培养
的影响
由表2可知， 培养方式对组培苗茎长、 增殖系
数、植株鲜重及干重有极显著影响，即在液体培养
基中的组培苗增殖系数、茎长、植株鲜重和干重显
著高于固体培养基，分别是固体培养基的2．21、2．16、
4．18、4．42倍。液体培养基中植株叶面积约是固体培
养基的5．00倍（数据未列出）。 在所有处理中，处理D
严华兵等：山薯组培苗继代培养基配方筛选 759· ·
处理编号
Treatment number
培养方式
Medium type
活性炭（mg/L）
AC
茎长 (cm)
Length of stem
增殖系数
Proliferation coefficient
鲜重 (mg)
Fresh weight
干重 (mg)
Dry weight
A 固体 Solid - 1.62±0.15 c 1.33±0.54 c 52.78±2.26 c 5.01±0.33 b
B 固体 Solid 1.5 2.03±0.18 c 2.39±0.14 bc 72.22±8.10 c 6.29±0.68 b
C 液体 Liquid - 3.56±0.61 b 3.28±0.47 b 215.56±51.89 b 22.06±5.06 a
D 液体 Liqiud 1.5 4.52±0.61 a 4.77±0.51 a 306.77±30.40 a 28.16±6.35 a
ANOVA分析
培养方式 Medium type ** ** ** **
活性炭 AC * ** NS NS
培养方式×活性炭 Medium type × AC NS NS NS NS
液/固 L/S 2.21倍 2.16倍 4.18倍 4.42倍
液体继代 Subculture in liquid medium 4.66±0.49 3.85±0.14 305.56±47.56 25.28±3.76
即MS基本培养基添加 1．0 mg ／ L 6－BA、0．1 mg ／ L
NAA、30．0 g ／ L蔗糖和1．5 g ／ L活性炭的液体培养基
的组培苗茎长、增殖系数、植株鲜重及干重表现最
好， 显著高于其他处理， 部分单株增殖系数高达
14．0，且有分节增殖现象（图1－c）。
从表2还可看出， 活性炭的添加对组培苗茎长
有显著影响，对增殖系数有极显著影响，而对植株
鲜重、干重无显著影响；而在未添加活性炭的固体
或液体培养基中，试验材料及培养液褐化明显。 此
外， 培养方式与活性炭交互作用对组培苗茎长、增
殖系数、植株鲜重及干重无显著影响。 将增殖培养
材料在添加1．0 mg ／ L 6－BA、0．1 mg ／ L NAA、30．0 g ／ L
蔗糖和1．5 g ／ L活性炭的MS液体培养基中继代培养
2个月，增殖系数高达3.85，茎长约4．66 cm，植株鲜
重、干重分别达到305．56、25．28 mg，表明获得的继
代增殖材料能在液体培养基中进行再继代培养。
表 2 不同培养方式及活性炭对山薯组培苗继代培养的影响
Table 2 Effects of different medium types and activated carbon（AC）on the subculture of D． fordii plantlet using axillary bud
注：同列不同小写字母表示 5％水平的显著差异；NS、* and ** 分别表示在两因素两水平交互作用 ANOVA分析中差异不显著、达 5％和 1％显著
水平。
Note：Different small alphabets in the same column represented significant difference at 5％ level． NS，* and ** indicate no significant difference，sig－
nificant difference at 5 and 1％ levels of probability，respectively．
a：低浓度 TDZ（0．50或 1．00 mg/L）条件下诱导腋芽点产生芽球；b：高浓度 TDZ（2．00或 4．00 mg/L）条件下诱导腋芽点形成愈伤组织；c 添加活性
炭液体培养基中茎段多节增殖；d：愈伤组织上不定芽的分化形成
a：Bulbs produced in the medium contained lower TDZ concentration（0．50 or 1．00 mg/L）；b：Callus formation in the medium contained higher TDZ
concentration（2．00 or 4．00 mg/L）；c：Multi－stem multiplication in liquid medium contained AC；d：Adventitious buds derived from the callus
图 1 山薯组培苗不同继代培养阶段
Fig.1 Different subculture stages of D. fordii plantlet

a b
c d
广 西 农 业 科 学760· ·
3 结论与讨论
TDZ是人工合成的苯基脲衍生物之一，1976年
开始作为棉花的落叶剂使用，后来在不同植物离体
培养中发现其具有很强的类似于细胞分裂素活性
以及一定的生长素活性， 从而被应用于腋芽增殖、
愈伤组织诱导、体细胞胚诱导、原生质体培养等方
面，应用范围广且作用效果明显［4］。唐军等［5］对怀山
药的研究结果表明，0．20～2．00 mg ／ L TDZ抑制腋芽
萌发，诱导腋芽形成芽球或愈伤组织。 本研究结果
也表明，随着TDZ使用浓度的增加，明显抑制了腋
芽生长，利于诱导腋芽芽球的形成，且部分芽球膨
大形成愈伤组织，而随着培养时间延长，在致密型
绿色瘤状愈伤组织上会出现腋芽分化（图1－d）。 因
此，TDZ可应用于山薯愈伤组织诱导及悬浮培养细
胞系的建立，为山薯细胞工程或基因工程育种提供
良好的再生体系。
与固体培养或半固体培养相比，液体培养能显
著提高一些植物的增殖效率， 这在甘蔗、 甘薯、水
稻、马铃薯、生姜、薯蓣属等不同植物上已有报道。
郑加协等［6］发现，蜜宝菠萝液体振动培养的增殖率
是固体培养的2．64倍。 马铃薯试管苗的液体培养显
著优于固体培养， 且成苗时间比固体培养缩短1周
左右［7］。 Jova等［8］、Balogun等［9］对不同山药品种的研
究结果也表明，液体培养较固体培养能显著提高试
管苗增殖效率，这可能是因为在液体培养基中，植
物能更有效吸收营养。 本研究结果也表明，在液体
培养基中的山薯组培苗增殖系数、茎长、植株鲜重
或干重都显著高于固体培养，因此应用液体培养进
行山薯良种快繁较为适宜。
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（责任编辑 韦莉萍）
严华兵等：山薯组培苗继代培养基配方筛选 761· ·