全 文 ：风车草的组织培养与快繁体系的建立
彭文杰　华振铃　苏　娜　李学东＊＊
(首都师范大学生命科学学院 ,北京　100048)
摘 要
　　本实验以风车草(Graptopetalum paraguayense)的叶片为材料 , 研究其快繁成功.结果表明:正面叶片接种于琼脂
或者MS 培养基上 ,其无菌苗培养出苗率最高;疏松愈伤组织和胚性愈伤组织诱导的最佳培养基分别为:MS+6-BA
0.5 mg L+2 , 4-D 0mg L;MS+6-BA 0.5+2 , 4-D 2.0;疏松愈伤芽诱导以及生根分别以:MS+6-BA 0.5 mg L+NAA 0.5
mg L;MS+IBA 0.5 mg L+NAA 0.5 mg L最适.各培养基 pH5.8 , 附加0.7%的琼脂 , 3%蔗糖.炼苗和移栽的适当方案
为:蛭石∶珍珠岩=3∶1灭菌培养基质中保湿培养;蛭石∶珍珠岩=5∶1 未经灭菌的培养基质中炼苗培养.
关键词:风车草 , 快繁 ,愈伤组织.
中图分类号:Q945.5 , Q949.751.1
收稿日期:2008-05-23
＊首都师范大学实验室开放基金资助项目
＊＊通讯作者
　　风车草(Graptopetalum paraguayense)为景天科石
莲花属多年生宿根多浆植物 ,别名粉叶石莲花 、莲花
掌 、仙人荷花.原产墨西哥和美国亚利桑那州的干旱
地区 ,因其既耐高温干旱 ,又较耐寒 ,生命力旺盛 ,适
应性强 ,现已成为世界各地普遍栽培的观赏植物.花
期4月～ 5月 ,花冠5裂 ,雄蕊 10枚 ,两轮排列 ,雌蕊
5枚 ,离生 ,胚珠多数[ 1] .其茎短缩 ,枝匍匐 ,叶片紧
密排列 ,倒卵形 ,肥厚多汁 ,先端锐尖 ,稍带粉蓝色 ,
叶心淡绿色 ,大叶微带紫晕 ,表面具白粉 ,丛生如莲
花状 ,望之如玉石雕刻 ,故名石莲花.中医认为它具
有减轻肝紊乱 ,利尿 ,去痛等功效.国外研究证明 ,它
的叶片提取物具有抑制血管紧缩素转移酶的活性的
潜能 ,可以在一定程度上抑制高血压症[ 2] .此外 ,它
还具有净化空气作用 ,并能够减少各种电器电子产
品产生的电磁辐射污染.本文采用组织培养技术建
立的风车草的离体繁殖体系 ,培养周期仅为 120 d
左右 ,长成的苗健壮 ,量大 ,达到了快繁的目的.同
时 ,无菌愈伤组织的获得也为它的药用成分提取提
供了一种新途径.
1　材料与方法
1.1　材　料
风车草(Graptopetalum paraguayense)(图 4A),培
养在首都师范大学生命科学学院植物学实验室 ,培
养基质为珍珠岩和园艺花卉土.
1.2　实验方法
1.2.1　材料消毒处理
取风车草植株 ,用流水冲洗 0.5 h后 ,在超净台
上用 75%的酒精消毒 30 s ,然后再用 0.05%的升汞
液处理 5 min ,最后用无菌水冲洗 3次[ 3 , 4] .
1.2.2　无菌苗的培养
把消毒过风车草茎段 、叶片 ,分别按照正反两面
放置在琼脂和MS培养基上 ,每瓶2个叶片或者3个
茎段 ,正反面各 10 个处理.培养于 25 ℃培养箱 ,光
暗比 12 12 h.统计叶片的摆放方式与无菌苗出苗率
的关系.
1.2.3　愈伤组织的培养
当无菌苗叶片生长到 1 cm×2 cm时 ,将无菌苗
从三角瓶内取出 ,将叶片取下 ,用刀片将叶片放于无
菌的滤纸上 ,切成 5 mm×5 mm 的小块 ,接种在愈伤
组织培养基上 ,令其伤口接触培养基上(表 1)[ 5 , 6] ,5
块 皿 ,设置 5个重复 ,培养于 25 ℃培养箱内培养 ,
光暗比 12 12 h.对照处理为黑暗培养 ,观察并计算
出愈率.
20
　
第 30 卷　第 3 期
2009 年 6月
首都师范大学学报(自然科学版)
Journal of Capital Normal University
(Natural Science Edition)
　
No.3
June , 2009
表 1　风车草愈伤组织诱导培养基 mg·L-1
序号 培养基成分A 培养基成分 B 培养基成分C
1
MS+6-BA 0
+2 , 4-D0
MS+6-B 0.5
+2 , 4-D 0
MS + 6-BA 1.0
+2, 4-D 0
2
MS+6-BA 0
+2 , 4-D0.5
MS+6-BA 0.5
+2 , 4-D 0.5
MS + 6-BA 1.0
+2, 4-D 0.5
3
MS+6-BA 0
+2 , 4-D 0.75
MS+6-BA 0.5
+2 , 4-D 0.75
MS + 6-BA 1.0
+2, 4-D0.75
4
MS+6-BA 0
+2 , 4-D 1.0
MS+6-BA 0.5
+2 , 4-D 1.0
MS + 6-BA 1.0
+2, 4-D 1.0
5
MS+6-BA 0
+2 , 4-D 1.5
MS+6-BA 0.5
+2 , 4-D 1.5
MS+6-BA 1.0
+2, 4-D 1.5
6
MS+6-BA 0
+2 , 4-D 2.0
MS+6-BA 0.5
+2 , 4-D 2.0
MS + 6-BA 1.0
+2, 4-D 2.0
1.2.4　芽和根的诱导
愈伤组织生长到直径 0.5 ～ 1 cm 时 ,将疏松的
愈伤组织转接在生芽培养基上(表 2).之后将生芽
的愈伤块继续转接在生根培养基上(表 2).每个瓶
内接 5块愈伤 ,每个处理做 5个重复.培养于 25 ℃
培养箱内培养 ,光暗比 12 12 h.对照处理为黑暗培
养 ,观察并记录出苗率和生根率.
表 2　风车草出芽和生根培养基 mg·L-1
序号 诱导出芽培养基D 诱导生根培养基 E
1 MS+6-BA 0.5+NAA 0.1 1 2MS+IBA 0.5+NAA 0.1
2 MS+6-BA 0.5+NAA 0.2 1 2MS+IBA 0.5+NAA 0.2
3 MS+6-BA 0.5+NAA 0.3 1 2MS+IBA 0.5+NAA 0.3
4 MS+6-BA 0.5+NAA 0.4 1 2MS+IBA 0.5+NAA 0.4
5 MS+6-BA 0.5+NAA 0.5 1 2MS+IBA 0.5+NAA 0.5
1.2.5　炼苗和移栽处理
将无菌苗小心的从三角瓶中取出 ,在25 ℃温水
中浸泡洗掉培养基 ,栽入经过高温灭菌的蛭石∶珍珠
岩=3∶1培养基质中 ,盖塑料薄膜保湿 ,并 3天浇一
次蒸馏水∶Knop无机营养液=5∶1的液体培养液[ 7] ,
并观察和计算成活率.三周后 ,在薄膜上打孔透风.
最后去除薄膜 ,并将苗接种在蛭石∶珍珠岩=5∶1未
经灭菌的培养基质中 ,观察和计算成活率.
2　结果与分析
2.1　无菌苗的培养
接种到琼脂和MS上的茎段和叶片的出苗率如
表3.结果表明:琼脂 、MS 出苗率差异不显著.茎段 、
正面叶和反面叶在两种基质上的出苗率分别为
40%、43.3%、90%、95%和 15%、20%.由图 1可知
琼脂和MS 培养基对无菌苗的出苗率影响不明显.
因此 ,以正面叶为材料 ,于琼脂或者 MS培养基上培
养无菌苗效果最佳(无菌苗见图版 B).
表 3　风车草无菌苗出苗率
序号
茎段 正面叶 反面叶
接种数 出苗率 %琼脂 MS 接种数
出苗率 %
琼脂 MS 接种数
出苗率 %
琼脂 MS
1 3 1 1 2 2 2 2 0 1
2 3 2 2 2 2 2 2 1 1
3 3 2 1 2 2 2 2 0 0
4 3 1 2 2 2 2 2 0 0
5 3 1 1 2 2 2 2 0 0
6 3 1 1 2 1 2 2 1 1
7 3 1 1 2 2 2 2 0 1
8 3 1 2 2 2 2 2 1 0
9 3 1 1 2 1 1 2 0 0
10 3 1 1 2 2 2 2 0 0
总数 30 12 13 20 18 19 20 3 4
总出
苗率 40%43.3% 90% 95% 15% 20%
图 1　无菌苗培养结果
2.2　愈伤组织的诱导
愈伤诱导实验结果表明:叶片接种 35 d后 ,出
愈率可达 85%.所长愈伤组织分为两种:①质地疏
松 ,颜色浅绿 ,为疏松愈伤组织(图 4E), 30 d后直径
可达 0.6 ～ 0.8 cm ,并生芽(图 4F).②质地致密 、颜
色深绿 ,为胚性愈伤组织(图 4C).30 d后 ,胚性愈伤
组织生长 15 d后 ,开始生芽(图 4D), 2周后 ,胚性愈
伤组织直径可达 1.0 ～ 1.5 cm ,芽长 0.5 ～ 0.8 cm.由
表 4和图 2可看出:在仅有 2 ,4-D的MS培养基上不
能直接诱导愈伤组织;在添加 6-BA 0.5 mg L 和不同
浓度梯度 2 , 4-D 的MS 培养基上 ,疏松愈伤组织的
出愈率随着 2 , 4-D 浓度的增大而增大 , 2 , 4-D 含量
为 2.0 mg L 时 ,达到最大值 84.1%,胚性愈伤组织
的出愈率随着 2 ,4-D 浓度的增大而减小 , 2 , 4-D 含
量为2.0mg L 时 ,达到最小值 5.4%,2 ,4-D含量为0
mg L时 ,有最大值 68.3%;在添加 6-BA 1.0 mg L 和
不同浓度梯度 2 , 4-D的 MS 培养基上 ,两种类型的
21
第 3期 彭文杰等:风车草的组织培养与快繁体系的建立
愈伤组织均增长 ,2 ,4-D含量为 2.0 mg L 时 ,出愈率
分别达到 36.8%和 7.4%.因此 ,采用MS+6-BA 0.5
+2 ,4-D 0处理疏松愈伤组织的获得率最高 ,而采用
MS+6-BA 0.5+2 ,4-D 2.0处理胚性愈伤的出愈率
最高.
2.3　芽和根的诱导
接种在出芽培养基上的疏松愈伤组织培养 21 d
后 ,各处理均可生芽(图 4G),生芽率如表 4 ,D5培养
表 4　风车草愈伤培养结果
序号 出愈率 %① ② 序号
出愈率 %
① ② 序号
出愈率 %
① ②
A1 0 24.2 B1 10.5 68.3 C1 5.6 4.9
A2 0 32.9 B2 25.9 55.1 C2 11.5 5.2
A3 0 41.4 B3 37.2 45.9 C3 29.2 7.6
A4 0 58.2 B4 49.8 20.7 C4 31.7 6.3
A5 0 60.1 B5 78.5 15.6 C5 35.0 6.8
A6 0 61.8 B6 84.1 5.4 C6 36.8 7.4
图 2　不同激素处理的出愈率
基的生芽率最高达 89.7%.将带芽胚性愈伤组织接
种在出芽培养基上 ,15 d后 ,芽长 1.5 ～ 1.8 cm.出芽
率随着培养基中 NAA浓度的增加而增加.因此 ,添
加6-BA 0.5 mg L 和 NAA 0.5 mg L 的MS 培养基是
愈伤诱导出芽的最佳培养基.
由愈伤再分化出的芽长达 2.0 cm 左右时 ,接种
在生根培养基上 ,各处理均可生根(图 4G),其中以
E2培养基生根率最高为 91.6%.出芽率随着培养基
中NAA浓度的增加而增加.因此 ,添加 IBA 0.5 mg L
和NAA 0.5 mg L的MS 培养基是愈伤诱导生根的最
佳培养基.
表 5　风车草出芽和生根培养结果
培养基 生芽率 % 培养基 生根率 %
D1 25.9 E1 75.9
D2 35.4 E2 91.6
D3 59.1 E3 72.3
D4 72.9 E4 68.1
D5 89.7 E5 42.1
图 3　不同激素处理的出芽率和生根率
2.4　炼苗和移栽处理
接种在生根培养基上的芽 ,生有 5 ～ 6片叶子 ,
根长达到 3 ～ 5 cm 时 ,将无菌苗栽入经过高温灭菌
的蛭石∶珍珠岩=3∶1培养基质中 ,进行炼苗处理 ,
定期喷施无菌营养液[ 8] .一周后 , 成活率达到
86.2%.将长势良好的苗继续移栽在未经灭菌的蛭
石∶珍珠岩=5∶1 培养基质中 ,苗的成活率达到
89.6%,风车草的炼苗和移栽成功.
22
首都师范大学学报(自然科学版) 2009年
3　讨　论
品种及外植体类型对离体器官再生成苗有很大
影响[ 9] .本试验采取以叶片为实验材料 ,培养无菌苗
的方法 ,得到培养愈伤的无菌材料.由于风车草营养
繁殖过程中 ,叶片的方向影响到其出芽率 ,因此 ,实
验中首先对比了正面接叶和反面接叶的出芽率 ,并
选用合适的消毒方法 ,找到无菌苗的最佳培养方法.
一般来讲胚性愈伤组织多由胚性细胞组成 ,很
容易分化形成植株 ,但外植体的不同部位如:叶片 、
叶柄 、茎段均可诱导胚性愈伤组织的产生[ 10] .本实
验过程中 ,叶鞘与培养基接触部位产生白绿色圆形
胚性愈伤 ,并在培养 1周后 ,分化出丛生芽.因此 ,
此途径是风车草无菌苗大量扩繁的好途径.
实验表明 ,由叶片脱分化形成的疏松愈伤组织
与2 , 4-D和 6-BA 的配比有关 ,配比不同 ,诱导出的
愈伤类型不同.仅添加 2 , 4-D不能诱导出疏松愈伤
组织 ,但可诱导出大量的胚性愈伤.在添加 0.5 mg L
的 6-BA和不同浓度的 2 ,4-D培养基上 ,疏松愈伤组
织出愈率较高.当 6-BA含量达到 1.0 mg L 时 ,疏松
愈伤的出愈率降低.其诱导机理还有待于进一步研
究.
本实验利用组织培养技术 ,建立了风车草的无
菌繁殖体系 ,胚性愈伤途径培养周期仅 60 d 左右 ,
疏松愈伤组织途径培养周期为 120 d左右 ,所成苗
健壮 ,量大.不仅满足大量观赏的需要 ,而且还为它
的分子生物学研究提供了很好的基础材料.
图版说明 A-I:A:实验材料风车草(标尺:2 cm);B:无菌苗;C:胚性愈伤;D:生芽的胚性愈伤;E:疏松愈伤组织块;F:愈伤
组织上的从生芽;G:愈伤上生长 2周的芽;H:愈伤上生长 3周的芽;(B-H标尺:0.5 cm)I:移栽成活的苗(标尺:1 cm)
图 4　风车草组织培养各时期照片
参 考 文 献
[ 1] 　龙雅宜.园林植物栽培手册[M] .北京:中国林业出版社 , 2004.
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23
第 3期 彭文杰等:风车草的组织培养与快繁体系的建立
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-116.
Tissue Culture and Rapid Propagation of Graptopetalum paraguayense
Peng Wenjie　Hua Zhenling　Su Na　Li Xuedong＊
(College of Life and Science , Capital Normal University , Bei jing　100048)
Abstract
The leaves of Graptopetalum paraguayense wes use to culture the axenic plant.Loose callus and embryoid were
induced by the axenic leave of the plant successfully in the medium of MS+6-BA 0.5 mg L+2 ,4-D 0 mg L andMS+
6-BA 0.5+2 ,4-D2.0.The sub-cultured buds and rooting could induced on the medium of MS+6-BA 0.5mg L+NAA
0.5 mg L and MS+IBA 0.5 mg L+NAA 0.5 mg L with 0.7 per cent of agar , 3% sucrose and pH5.8.The proper
scheme of transplant as followed:asepsis vermiculite∶perlite=3∶1 and vermiculite∶perlite=5∶1 with not disposed by
disinfection.
Key words:Graptopetalum paraguayense , tissue culture , rapid propagation.
(上接第 19页)
A New Synthesis Method and Spectroscopy Characterization of
the Complex of Zn(Ⅱ)and Cd(Ⅱ)with 2-Hmbt
Zhou Lili　Yang Xiaodong　Sun Jingjing　Jin Qionghua＊
(Department of Chemistry , Capital Normal University , Beijing　100048)
Abstract
The reaction of Zn(NO3)·6H2O 、Cd(NO3)2·4H2O with 2-mercaptobenzothiazole (2-Hmbt)and L ligand(L=2 ,2′-
bipy ,1 , 10-phen)leads to the formation of the complexes Zn(C7H4NS2)2(2 ,2′-bipy)(1)、Zn(C7H4NS2)2(1 ,10-phen)
(2) and Cd(C7H4NS2)2(2 , 2′-bipy)(3).The complexes were characterized by elemental analysis , infrared
spectroscopy , complex((1))characterized by 1H NMR.
Key words:Zn , Cd , 2-Hmbt , 2 , 2′-bipy , 1 , 10-phen , complex.
作者简介　周丽丽(1982—), 女 ,黑龙江省牡丹江人 , 硕士研究生.
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首都师范大学学报(自然科学版) 2009年