全 文 ：山西农业科学 2012，40（6）：575- 578 Journal of Shanxi Agricultural Sciences
白羊草茎段愈伤组织诱导和植株再生
于 娜 1，董宽虎 2
（1.山西省林业职业技术学院园林系，山西太原 030009；2.山西农业大学动物科技学院，山西太谷 030801）
摘 要：首次采用白羊草拔节期茎段为外植体，通过对其组织培养中愈伤组织诱导和植株再生情况进行研
究，从而筛选出其在组织培养过程中较合适的激素组合。结果表明，茎段作为外植体时，愈伤诱导在仅附加
2，4- D 2.0 mg/L诱导培养基中的诱导率高于 2，4- D和 6- BA的激素组合；诱导出的愈伤组织转入 MSB＋
6- BA 0.07 mg/L＋NAA 0.05 mg/L分化培养基中，分化率显著高于其他激素组合。
关键词：白羊草；茎段；愈伤诱导；植株再生
中图分类号：S543＋.9 文献标识码：A 文章编号：1002- 2481（2012）06- 0575- 04
Callus Induction and Plant Regeneration from Stem
Segments of Bothriochloa ischaemum
YUNa1，DONGKuan- hu2
（1.Department Gardens，Shanxi Vocational and Technical College of Forestry，Taiyuan 030009，China；
2.College of Animal Science＆ Technology，Shanxi Agricultural University，Taigu 030801，China）
Abstract：Stem segment of Bothriochloa ischaemum as explant, callus induction and planets regeneration was conducted to
screen a suitable hormone combination. Results showed that the inductivity of Bothriochloa ischaemum stem segment was higher
in MSB medium added only 2.0 mg/L 2，4- D than in hormone combination of 2，4- D and 6- BA. The embryo calluses obtained
from induction medium could be succeeded on medium MSB＋6- BA 0.07 mg/L＋NAA 0.05 mg/L, they had remarkable high
differentiation frequency than in other hormone combinations.
Key words：Bothriochloa ischaemum; stem segment; embryogenic callus; plant regeneration
收稿日期：2012- 05- 13
基金项目：国家科技支撑计划项目（2007BAD56B01）
作者简介：于 娜（1979-），女，山西阳城人，助教，硕士，主要从事草地资源与草地管理教学及研究工作。董宽虎为通讯作者。
doi:10.3969/j.issn.1002-2481.2012.06.04
白羊草（Bothriochloa ischaemum）是禾本科
孔颖草属多年生草本植物，是优良的牧草和水土
保持植物，具有固土保水，生活力强，高产耐牧、
耐践踏，适口性强等优点，是饲用价值较高的放
牧型禾草之一，广泛分布于我国暖温带落叶阔叶
林地带，是控制水土流失和维持丘陵山地的原生
态平衡的重要草种[1- 2]。目前，关于白羊草组培再
生体系的研究较少，仅 20世纪 90年代永杰等[3- 4]
进行过探讨。
笔者在连续以白羊草成熟胚、真叶为外植体
材料，成功建立了植株再生体系的基础上[5- 6]，以
拔节期茎切段作为外植体，通过对其组织培养中
愈伤诱导和植株再生情况进行研究，以期筛选出
其在组织培养过程中较为合适的激素组合，为进
一步开展白羊草的组织培养及分子生物学研究
提供依据。
1 材料和方法
1.1 材料来源
供试白羊草种子于 2006年 10月采自山西
省太谷县凤山。该区海拔 1 100 m，植被为喜暖灌
草丛类草地，建群种为白羊草（Bothriochloa is－
chaemum），其千粒质量为 0.697 5 g[7]。
待白羊草成熟胚培养出的 1月龄无菌幼苗
长至拔节期时，截取 0.5～1.0 cm的带节小段接
种于供试的不同培养基上。
1.2 培养基配制、灭菌及培养室条件
以 MSB（MS无机盐＋B5有机成分）培养基
加 3%蔗糖、5%琼脂粉制备基础培养基，pH值调
至 5.8；在 121℃条件下灭菌 20 min。诱导愈伤培
养条件：黑暗培养，室温为（25±2）℃。分化培养
条件：光照 16 h/d，室温为（25±2）℃，光照强度
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山西农业科学 2012年第 40卷第 6期
为 2 000～3 000 lx。
1.3 诱导培养基
1.3.1 诱导愈伤组织 共设 5个诱导培养基，在
基础培养基上分别附加 2，4- D 2.0 mg/L和不同
质量浓度的 6- BA（0（G1），0.2（G2），0.5（G3），1.0
（G4），1.5（G5）mg/L）。每个处理接种茎段 30个，
重复 3次。将诱导出的愈伤组织再接种至继代培
养基MSB＋2，4- D 1.0 mg/L上进行培养。
1.3.2 诱导愈伤组织分化 将继代培养后的愈
伤组织转移到附加有不同质量浓度 6- BA 和
NAA的分化培养基中进行培养。共设 7个分化
培养基，即 J1. 6- BA 0.1 mg/L＋NAA 0.03 mg/L；
J2. 6- BA 0.1 mg/L＋NAA 0.05 mg/L；J3. 6- BA
0.1 mg/L＋NAA 0.07 mg/L；J4. 6- BA 0.03 mg/L＋
NAA 0.05 mg/L；J5. 6- BA 0.04 mg/L ＋NAA
0.05 mg/L；J6. 6- BA 0.06 mg/L＋NAA 0.05 mg/L；
J7. 6- BA 0.07 mg/L＋NAA 0.05 mg/L。每个处理接
种愈伤 20个，重复 3次。
1.4 数据处理
1.4.1 定性指标 为衡量愈伤组织质量，根据其
形态特征，把愈伤组织分为 5个等级[8]。1级：愈
伤组织呈乳白色、淡黄色，新鲜，质地中等，易碎，
生长旺盛；2级：愈伤组织呈乳白色，质地较松
散，生长较快；3级：愈伤组织呈青白色，透明水
浸状，生长缓慢；4级：愈伤组织呈白色，顶部生
有气生根，生长迟缓；5级：愈伤组织呈青白色，
结构致密，质地坚硬，生长缓慢。
1.4.2 定量指标 对出芽率、愈伤组织诱导率、
分化率进行了统计，每处理重复 3次。出芽率＝
出芽数 /接种外植体数×100%；出愈率＝产生愈
伤组织块数 /接种种子数×100%；分化率＝产生
绿色原基的愈伤组织数 /接种愈伤数×100%。
2 结果与分析
2.1 不同诱导培养基对愈伤组织诱导的影响
试验观察表明，将茎段接种在诱导愈伤培养
基（图 1- A）7 d左右，茎节处开始膨大，15 d左右
开始产生愈伤组织（图 1- B），接种在不同诱导培
养基上的茎段开始出愈时间差异不大，G1处理
出愈最早，而且量也多，出愈率达到 35.83%（图
1- C，表 1），G5处理的出愈率也达到 35.29%（表
1），G2～G5处理上的愈伤量随着 6- BA质量浓
度的提高而增加，但质量较差，30 d后呈现褐色，
颗粒致密，生活力较小。而 G1处理愈伤大多呈
白色，愈伤团粒状，致密，有生活力。因此，G1处
理对愈伤组织诱导最好。
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于 娜等：白羊草茎段愈伤组织诱导和植株再生
3 讨论
愈伤在 1个月后增大至 1.5～2.0 cm，此时不
定芽陆续出现，1 个愈伤块上通常有 10～20 个
绿色芽点，少部分愈伤分化前先出现紫色的小点，
后逐渐才转为绿色。产生部位一般在茎节处，愈
伤组织包裹着茎节，一般为结构松软、白色的非
胚性愈伤组织，少数愈伤组织在茎段切口处产生。
Griffin等[9- 11]对早熟禾、大麦、狗牙根、高羊茅
的研究结果表明，在诱导培养基中添加较低质量
浓度的 6- BA，可促进胚性愈伤组织的形成，提高
愈伤质量，增加其再生能力。在培养基中加入细
胞分裂素的目的，主要是为促进细胞分裂和不定
芽的形成，打破顶端优势，有利于形成丛生芽并
增殖[12]。长期以来，人们广泛地把生长素 /细胞分
裂素的值运用于组培中，二者的比例决定着芽和
根的分化。一般来说，当生长素 /细胞分裂素的
值高时，有利于长根，低时有利于长芽，中间值有
利于愈伤组织的诱导和分化[13]。本试验中，诱导
培养基上的茎段不仅有愈伤诱导，还有侧芽产
生，随着 6- BA质量浓度的提高，出芽率增加，但
增长幅度不大。本试验没有筛选出侧芽的增殖和
表 1 不同处理对白羊草茎段诱导愈伤的影响
2.2 白羊草愈伤组织的继代
诱导出来的愈伤组织在诱导培养基上培养
30 d后，愈伤已明显增长变大。但是由于出愈伤
的部位一般在茎节处，且连接较紧密（图 1- C），
所以，需要先在超净工作台上，无菌条件下用消
毒过的刀镊剥离愈伤组织，然后再继代到 2，4- D
质量浓度为 1.0 mg/L的继代培养基上，实现非胚
性愈伤向胚性愈伤转化，使致密或疏松的颗粒中
胚性愈伤组织发生率提高。
本试验中，白羊草成熟胚的胚性愈伤组织只
能在形成松软的非胚性愈伤之后，通过降低培养
基中 2，4- D的质量浓度，使致密或疏松的颗粒
中胚性愈伤组织发生率提高（图 1- D）。
2.3 白羊草愈伤组织的分化
无菌苗茎段诱导出的愈伤继代 7 d 后接种
到分化培养基上。每 5 d观察 1次，第 8天可以
观察到愈伤组织有绿色芽点出现，芽点虽多，但
20 d后才可以观察到有少量丛生芽产生，随着分
化愈伤增长至 2～3 cm，多数芽点变褐，一般最
后 1个愈伤只分化 1个不定芽。1个月后可长至
20 cm左右，同时根系发达（图 1- E），此时即可
炼苗后移栽，植株生长良好（图 1- F）。只有少数
分化植株未长出根，将未分化出根的小苗转入无
任何激素的培养基中即可生根。
由表 2可知，J1～J3分化培养基中 6- BA保
持在 0.1 mg/L 时，NAA 在 0.03，0.05，0.07 mg/L
变化时愈伤分化率不显著（P＜0.05），以 J2分化
率为最高。当降低 6- BA质量浓度，保持 NAA质
量浓度为 0.05 mg/L时，J3～J7处理的分化率差
异显著，尤以 6- BA在 0.07 mg/L时分化率为最
高，达到 82.62%；其次为 6- BA 0.06 mg/L，分化
率为 79.37%；但当 6- BA质量浓度降低至 0.03，
0.04 mg/L时，分化率急剧下降，说明 6- BA对分
化率有显著影响（P＜0.05）。
出芽率 /%
9.19
8.81
21.62
23.21
20.59
出愈率 /%
35.83
15.25
8.11
28.79
35.29
外植体数 /个
90
90
90
90
90
培养基
G1
G2
G3
G4
G5
2，4- D/（mg/L）
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
6- BA/（mg/L）
0
0.2
0.5
1.0
1.5
愈伤质地
疏松块状
较致密，浅黄
较致密，浅黄
致密，浅黄
致密，浅黄
愈伤等级
1
2
2
2
1
愈伤长势
++++
++
++
+++
++++
注：+表示愈伤组织的生长速度，+越多表示生长速度越快（P＜0.05）。表 2同。
表 2 不同分化培养基对茎段愈伤分化的影响
愈伤质地
深黄，松散
深黄，致密
褐色，较致密
深黄，致密
深黄，松散
深黄，较致密
亮黄，致密
愈伤长势
++
+++
++
+++
+++
+++
++++
分化率 /%
58.21±2.51bc
59.26±6.91bc
55.04±7.40c
21.59±4.59d
56.93±3.49c
79.37±1.04ab
82.62±8.04a
培养基
J1
J2
J3
J4
J5
J6
J7
6- BA/（mg/L）
0.1
0.1
0.1
0.03
0.04
0.06
0.07
NAA/（mg/L）
0.03
0.05
0.07
0.05
0.05
0.05
0.05
注：同列不同小写字母表示差异显著（P＜0.05）。
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山西农业科学 2012年第 40卷第 6期
生根诱导的培养基组合。
植物体内同时存在数种植物激素，它们之间
可相互促进增效，也可相互拮抗抵消[14]。在植物
生长发育过程中，任何一种生理过程往往不是培
养基中某一激素的单独作用，而是培养基中多种
激素相互作用的结果[15]。
大量研究表明，诱导植株再生能否成功，受
内因和外因的共同影响，内因是指植物组织的来
源、年龄、生理状态和发育时期等，而外因则是指
培养条件和预处理等。同一材料的不同外植体在
相同的培养条件下培养时，其再生能力也存在差
异。通过试验发现，白羊草成熟种子与真叶、茎段
在愈伤组织及不定芽的诱导上差异显著，成熟种
子更利于白羊草高效植株再生体系的建立。同时
还发现，外植体的接种方法，如接种密度、分割大
小等均会影响白羊草植株再生，如用无菌苗茎节
片断为外植体的愈伤诱导率不高，一个原因有可
能是这部分组织本身的分生能力较差；另一个原
因可能是试验过程中没有准确地切取所需部位，
造成出愈率低。
前人研究表明，在相同的分化培养基上，成
熟种子分化率很高，说明相同种类的激素配比对
同一植物的不同器官组织培养有不同的效果，也
就是同一材料的不同外植体在相同的培养条件
下，其再生能力也存在差异。
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