全 文 ：基金项目 ： 广东省科技厅农业攻关项目 （2006B202010022， 2007A020200006-6， 2010B020302007） ， 广东省农业厅农业科技项目
（B05083）， 广东海洋大学大学生创新实验 CXSY200834， 广东省特色专业建设点项目资助。
第一作者简介： 蔡国红， 男， 1985 年生， 从事园艺植物组培快繁研究。
* 通讯作者， 丰 锋， 男， 教授， 从事园艺植物良种繁育及安全高效生产技术研究。 Tel: 0759-2362893； E-mail: ff1703@126.com。
收稿日期： 2010-04-11 修回日期： 2010-07-28
第 31 卷 第 9 期 热 带 作 物 学 报 Vol．31 No．9
2010 年 9 月 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL CROPS Sep.2010
蔗糖、 多效唑、 ABA、 KT对
淮山薯试管珠芽诱导的影响
蔡国红， 杨 泉， 李洪波， 丰 锋 *
广东海洋大学农学院， 广东湛江 524088
摘要 以淮山薯不定芽为材料， 采用正交试验设计方法研究了蔗糖、 多效唑（PP333）、 脱落酸（ABA）、 激动素（KT）
对淮山薯试管珠芽诱导的影响。 结果表明： ①组合 MS+蔗糖 90 g/L+PP333 2.0 mg/L+ABA 12 mg/L+KT 1.0 mg/L 最
有利于淮山薯试管珠芽的诱导， 珠芽诱导率 84.46％， 平均珠芽数 4.45 个； ②蔗糖是影响珠芽诱导率和平均珠芽
数的主导因子， 脱落酸是影响珠芽大小的主导因子； ③较高浓度的蔗糖（90 g/L） 有利于淮山薯试管珠芽的诱导，
平均诱导率 77.63％， 平均珠芽数 4.12 个。
关键词 淮山薯； 试管珠芽； 正交设计
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2010.09.005
中图分类号 Q813； S632.1
淮山薯（Dioscorea fordii Prain et Burkill.）又名薯蓣， 俗称 “怀山药”、 “淮山药”、 简称 “淮山”， 为薯
蓣科（Dioscoreaceae）薯蓣属（Dioscorea）的攀缘性草本植物 [1]， 在中国已有 2500 年以上的栽培历史， 是一种
药食兼用的高产、 高效经济作物 [2]， 为中国著名的 “四大怀药” 之一。 由于长期营养繁殖， 造成其品种退
化， 产量降低， 甚至某些优良品种几乎处于濒临灭绝的境地。 因此改善品质， 提高产量， 已成为淮山薯
生产中亟待解决的问题[3]。 近年来， 山薯的提纯复壮、 组培快繁研究取得了较大的进展[2-5]， 但存在试管苗
的移栽成活率偏低等问题。 诱导试管薯[6，8]和试管珠芽可能是一种好的解决方法。 但实验发现山薯试管薯
形成数量少， 难以满足生产需要。
珠芽是植物在长期的物种进化中， 为适应自然环境而形成的保护自我、 繁衍后代的特殊器官， 多在
叶腋处形成， 具有数量多、 耐旱耐寒、 能较好地保留母体的特征而较少变异和退化 [10]。 试管珠芽作为营养
繁殖器官， 具有许多优点： 易保存， 运输方便； 脱毒苗形成的微型块茎无病毒侵染， 利于国际间种质交
换[11]， 广东海洋大学植物细胞工程实验室现已诱导出少量珠芽， 但对具体诱导机制尚不清楚， 通过对试管
珠芽诱导条件的优化， 为研究外界条件对淮山薯珠芽的形成机理提供依据， 进而大量生产， 促进优良品
种快繁推广。
1 材料与方法
1.1 材料
材料为淮山薯第 7 代不定芽。 多效唑（PP333）由厦门星隆达（Sanland）化学试剂有限公司生产， 有效成
分分别为 95％、 脱落酸（ABA）购于上海生工生物工程技术服务有限公司。
1.2 方法
1.2.1材料的培养 把淮山薯不定芽接种于 MS+NAA 0.03 mg/L+KT 3.0 mg/L+Ad 5.0 m/L+PVP 100 mg/L，
9 期 蔡国红等： 蔗糖、 多效唑、 ABA、 KT 对淮山薯试管珠芽诱导的影响
蔗糖 30 g/L， 琼脂 5.0 g/L的固体培养基中增殖， 在（25±1）℃， 光照强度 24～30 μmol/m2·s， 光照时间 10 h/d
（培养条件下同）， 30 d 继代 1次， 继代 5次得到试验需要的不定芽数。
1.2.2试验内容与方法 （1）蔗糖对淮山薯试管珠芽诱导的影响。 蔗糖浓度分别为 45、 60、 75、 90 g/L，
基本培养基为 MS+IBA 1.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L+PP333 1.0 mg/L+KT 1.0 mg/L。 （2）PP333对淮山薯试管珠芽诱
导的影响。 PP333浓度分别为 0、 1、 2、 4 mg/L， 基本培养基为 MS+IBA 1.0 mg/L+NAA 0.5mg/L+KT 1.0 mg/L+蔗
糖 80 g/L。 （3）ABA 对淮山薯试管珠芽诱导的影响。 ABA 设 0、 3、 6、 9 共 4 个浓度， 基本培养基为 MS+
IBA 1.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L+PP333 1.0 mg/L+KT 1.0 mg/L+蔗糖 80 g/L。 （4）蔗糖、 PP333、 ABA、 KT不同浓度
配比对淮山薯试管珠芽诱导的影响。 选用 L9（34）正交表进行试验设计， 试验因素水平分别为： 蔗糖（60、
75、 90 g/L）、 PP333（2.0、 4.0、 6.0 mg/L）、 ABA（6.0、 9.0、 12.0 mg/L）、 KT（0.5、 1.0、 1.5 mg/L）。 以 MS+IBA
1.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L+PP333 1.0 mg/L+KT 1.0 mg/L 为对照。
以上实验每处理接种 10瓶， 每瓶 3～8个不定芽， 3次重复。
1.2.3观测内容与数据分析 培养过程中观察不定芽生长及珠芽形成情况， 60 d 后统计产生珠芽的不定
芽数和珠芽数量， 计算珠芽诱导率和平均珠芽数。
珠芽诱导率=产生珠芽不定芽数÷接种不定芽数×100％
平均珠芽数=总珠芽数÷接种不定芽数。 并进行 Duncans 多重比较。
2 结果与分析
2.1 蔗糖对淮山薯试管珠芽诱导的影响
各处理培养 40 d后在叶腋开始有试管珠芽形成（图 a）， 培养 60 d后多数珠芽 5~10 mm 大小（图 b）； 多
数珠芽紫色（图 d）， 少数乳白色（图 e）； 珠芽多长椭圆形， 部分圆球形、 长形（图 c）。 60 d 后统计蔗糖对
淮山薯试管珠芽诱导的影响， 结果见表 1， 表明在实验的浓度范围内， 珠芽诱导率和珠芽数量均随蔗糖浓
度的增加而增加， 各浓度处理间的珠芽诱导率和珠芽数量均达极显著差异。 当蔗糖浓度为 90 g/L 时， 珠
芽诱导率达 49.3％， 珠芽数 4.93个。 在新生试管苗的数量上则随着浓度的升高而降低， 在糖浓度为 45 g/L
时， 长出的幼嫩试管苗数量最多， 叶腋处长出的不定根数量最少； 当浓度达到 90 g/L 时， 增殖芽数量最
少， 几乎不长增殖芽， 但各叶腋处均长出大量的不定根， 且诱导出的珠芽较大。
图 1 不同颜色、 形状、 大小的试管珠芽
a. 培养 40 d（1 mm大小）； b. 培养 60 d（10 mm大小）； c. 各种形状试管珠芽； d. 紫色试管珠芽； e. 乳白色试管珠芽。
a b c
d e
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热 带 作 物 学 报 31 卷
2.2 PP333对淮山薯试管珠芽诱导的影响
结果见表 2， 随着 PP333浓度的提高， 珠芽诱导率逐渐增加， 植株受抑制的程度逐渐增强， 平均珠芽
数量也逐渐增加； PP333为 4 mg/L处理下的珠芽诱导率（63.4％）、 平均珠芽数（9.29个）均极显著高于其它处
理， 各处理间珠芽大小间差异不显著。 PP333各浓度处理下的不定芽均较未处理的苗矮， 生长健壮肥厚，
茎节和根粗壮， 叶片色泽鲜艳， 在高浓度下生长的试管苗， 茎节明显短缩， 说明随着 PP333浓度的升高，
其对试管苗的抑制作用也随之增强。
2.3 ABA对淮山薯试管珠芽诱导的影响
结果见表 3， 随处理浓度的增加， 珠芽诱导率、 平均珠芽数逐渐增加； ABA 9 mg/L 处理的珠芽诱导
率（75.9％） 极显著高于其他处理， ABA 9 mg/L、 6 mg/L处理的平均珠芽数量（10.17个、 9.79个）极显著高
于其他处理， 而 ABA 9 mg/L 与 6 mg/L 处理间平均珠芽数量差异不显著； 各处理间珠芽大小间差异不显
著。 在 9 mg/L 浓度处理下， 不仅产生珠芽的数量多， 且珠芽也较大； 实验浓度范围内， 随着处理浓度的
提高各处理叶片的数量有逐渐减少的趋势。
2.4 蔗糖、 PP333、 ABA、 KT配比对淮山薯试管珠芽诱导的影响
接种 60 d 后统计珠芽诱导率、 平均珠芽数， 测量珠芽大小， 并进行极差分析， 结果见表 4， 可见：

   

  
     
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9 期
①蔗糖是影响珠芽诱导率和平均珠芽数的主导因子， 脱落酸是影响珠芽大小的主导因子； ②90 g/L 的蔗糖
处理， 珠芽诱导率（77.63％）和平均珠芽数（4.12个）极显著高于其它处理； ③2 mg/L PP333处理珠芽诱导率
（67.45％）极显著高于 6 mg/L PP333处理珠芽诱导率（57.58％）， 而平均珠芽数量（3.60个）显著高于 6 mg/L
PP333处理（3.24个）； ④12.0 mg/L 脱落酸处理珠芽诱导率（70.12％）极显著高于其它处理， 平均珠芽数（3.76个）
极显著高于 6.0 mg/L 处理（3.12 个）； ⑤1.0 mg/L KT 处理珠芽诱导率（60.06％）极显著低于其它处理， KT
各处理间平均珠芽数无显著差异； ⑥所有处理珠芽大小无显著差异。
方差分析表明， 各处理间珠芽诱导率差异均极显著（F蔗糖＝345.751， FPP333＝55.205， FABA＝64.701， FKT＝
18.979， F0.05=3.63， F0.01=6.23）， 平均珠芽数量上， 蔗糖和 ABA 处理间差异极显著， PP333处理间差异显著，
KT处理间差异不显著（F蔗糖＝53.701， FPP333＝4.449， FABA＝14.205， FKT＝1.781）。
处理组合间多重比较结果见表 5， 可见： ①组合 MS+蔗糖 90 g/L+PP333 2.0 mg/L+ABA 12 mg/L+KT
1.0 mg/L 最有利于淮山薯试管珠芽的诱导， 诱导率最高（84.46％）， 平均珠芽数最多（4.45 个）； ②较高的
蔗糖浓度（90 g/L）有利于淮山薯试管珠芽的诱导， 平均诱导率 77.63％， 平均珠芽数 4.12个。

       

           
    
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蔡国红等： 蔗糖、 多效唑、 ABA、 KT 对淮山薯试管珠芽诱导的影响 1461
热 带 作 物 学 报 31 卷
3 讨论和结论
一般认为, 蔗糖是光合作用的主要产物, 也是植物体内碳水化合物运输的主要形式, 同时蔗糖是淀粉
合成的主要前体物质, 其作用是作为碳源和维持渗透压[12]。 高浓度蔗糖可诱导淀粉合成酶基因的表达 [13]，
此酶是块茎膨大过程中的重要酶, 说明蔗糖不仅为试管薯膨大提供碳源, 而且可能对块茎发育过程中一些
重要酶的基因表达和部分贮藏蛋白积累都有影响[12]， 本研究结果也证实了这些观点。
多效唑是一种植物生长抑制剂， 通过阻碍贝壳杉烯向异贝壳杉烯酸的氧化， 抑制生物体内赤霉素的
生物合成， 从而抑制植物的生长[14]。 在高浓度的多效唑作用下， 试管苗生长受到抑制， 刺激叶腋产生不定
根， 进而膨大形成珠芽。 随着多效唑浓度的升高， 植株生长受抑制的程度也逐渐增强， 叶腋处不定根的
数量也有逐渐增加的趋势。 在低浓度下试管苗高大粗壮， 高浓度下植株明显矮化。 由于高浓度下对植株
的抑制作用， 促使叶腋处膨大产生珠芽。
内源脱落酸（ABA）含量随块茎形成而增加， 外加 ABA 对块茎形成有明显的促进作用， 同时块茎形成
是多种激素综合调节作用的结果， 其它激素增加大同时， ABA 更大幅度的增加， 使生长刺激型激素与抑
制型激素平衡水平下降， 从而促进了块茎的形成[15]。 从总的趋势看， 外源 ABA 对珠芽的形成和有明显的
促进作用， 珠芽形成的数量和大小与外源 ABA浓度呈正相关。
结论： ①组合 MS+蔗糖 90 g/L+PP333 2.0 mg/L+ABA 12 mg/L+KT 1.0 mg/L 最有利于淮山薯试管珠芽的
诱导， 珠芽诱导率 84.46％，平均珠芽数 4.45 个； ②蔗糖是影响珠芽诱导率和平均珠芽数的主导因子， 脱
落酸是影响珠芽大小的主导因子； ③较高浓度的蔗糖（90 g/L）有利于淮山薯试管珠芽的诱导， 平均诱导率
77.63％， 平均珠芽数 4.12 个。
参 考 文 献
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9 期 蔡国红等： 蔗糖、 多效唑、 ABA、 KT 对淮山薯试管珠芽诱导的影响
Effects of Sugar, Paclobutrazol, Abscisic Acid and Kinetin
on the Induction of Bulbils of Dioscorea fortlii
Cai Guohong, Yang Quan, Li Hongbo, Feng Feng
Agricultural college of Guangdong Ocean University, Guangdong, Zhanjiang, Guangdong 524088
Abstract Using adventitious buds of Dioscorea fortlii as materials, employing orthogonal experimental
design methods, the effects of sugar, paclobutrazol (PP333) , abscisic acid (ABA) and kinetin (KT) on the
induction of bulbils of Dioscorea fortlii were investigated. Results showed that, MS medium supplied with
90 g/L sugar, 2.0 mg/L PP333, 12 mg/L ABA and 1.0 mg/L KT was best for the induction of bulbils, with
an inducting rate of 84.46% and an average number of bulbils of 4.45; sugar was the principle influencing
factor on the bulbils induction and the number of induced bulbils, while abscisic acid was the principle
influencing factor on the size of induced bulbils; high sugar concentration (90 g/L) enhanced the induction
of bulbils, with an inducing rate of 77.63% and an average number of bulbils of 4.12.
Key words Dioscorea fordii Prain et Burkill. ; Bulbils; Orthogonal experimental design
责任编辑： 郑定华
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