全 文 ：药用植物草麻黄细胞的悬浮培养
张红梅1，王明艳1，蔡宝宏2，信佳言1
(1．河北联合大学生命科学学院，河北唐山 063000;2．唐山市第一中学生物教研室，河北唐山 063000)
摘要 ［目的］对草麻黄的子叶诱导出的愈伤组织，进行悬浮培养。［方法］采用组织培养的方法进行了愈伤组织诱导、愈伤组织继代和
悬浮培养研究。［结果］MS +2． 0 mg /L 2，4-D +1． 0 mg /L 6-BA为诱导子叶形成愈伤组织的理想培养基;MS +1． 5 mg /L 2，4-D +1． 5 mg /L
6-BA是愈伤组织的适宜继代培养基;2． 0 mg /L 2，4-D +1． 5 mg /L 6-BA + 300 mg /L水解酪蛋白(CH)是愈伤组织悬浮培养的适宜培养
基，愈伤组织干重增加量为 0． 80 g。［结论］初步选择出草麻黄愈伤组织细胞的悬浮培养条件，为麻黄细胞扩大培养及有效成分提取奠
定基础。
关键词 草麻黄;愈伤组织;悬浮培养
中图分类号 Q943． 1 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611(2012)03 －01419 －02
Cell Suspension Culture of Medicinal Plant Ephedrae sinica Stapf
ZHANG Hong-mei et al (College of Life Science，Hebei United University，Tangshan，Hebei 063000)
Abstract ［Objective］Ephedra callus induced with Ephedra explant were cultured in suspension culture． ［Method］The conditions needed
in callus induction，callus generation and suspension culture of Ephedrae sinica Stapf cotyledon were studied． ［Result］The results showed that
the best medium for callus induction was MS + 2． 0 mg /L 2，4-D + 1． 0 mg /L 6-BA． The best media of callus generation was MS + 1． 5 mg /L
2，4-D + 1． 5 mg /L 6-BA． The best media of suspension culture was 2． 0 mg /L 2，4-D + 1． 5 mg /L 6-BA + CH 300 mg /L，increased amount of
dry weight was 0． 80 g．［Conclusion］The condition of Ephedrae sinica Stapf suspension culture was preliminary established，which will lay a
foundation for the expanding culture and extracting active ingredient of Ephedrae sinica Stapf cell．
Key words Ephedrae sinica Stapf;Callus;Suspension culture
基金项目 河北省教育厅课题(2008141)和河北省唐山市课题
(09130202 A-3-1)资助。
作者简介 张红梅(1977 － ) ，女，河北唐山人，讲师，硕士，从事植物基
因工程与分子生物学研究，E-mail:Zhangxiaomei77@ yahoo．
com． cn。
收稿日期 2011-10-21
麻黄(HERBA EPHEDRAE)在植物分类学上属于裸子植
物门(Gymnospermae)、麻黄科(Ephedraceae)、麻黄属(Ephed-
ra)的干燥草质茎。麻黄作为一种传统中药材，至今已有四
千多年的应用历史，其性温、味辛、微苦，具发汗解表、宣肺平
喘、利水消肿的功效［1］。麻黄主产于河北、山西、内蒙、陕西、
甘肃、新疆等地。长期以来，我国一直是天然麻黄素的主要
出口国，对麻黄碱的提取一直沿用野生资源为原料，导致野
生资源滥采滥挖严重，土地沙化日趋严重，生态环境受到严
重破坏。此外，近年来，一些地方和地区受高额利润的驱动，
大量收购天然麻黄素，也致使天然麻黄资源也受到严重破
坏［2］。应用细胞悬浮培养技术，提取麻黄次生代谢产物，进
行工厂化生产，可缓解当前麻黄资源匮乏的困境，也是一种
解决资源危机的理想途径。
1 材料和方法
1． 1 材料 麻黄种子购自河北省保定市安国药材种子市
场，经教研室李超老师鉴定为(Ephedrae sinica Stapf．)。
1． 2 方法
1． 2． 1 草麻黄种子的预处理。挑取饱满的草麻黄种子，剥
去种子的外壳，用浓度为 70%酒精中浸泡 10 min 和浓度为
0． 1%氯化汞消毒 8 min，而后用无菌水冲洗干净，无菌滤纸
吸干，接种到不含任何激素的 MS培养基上萌发。以期获得
无菌苗。
1． 2． 2 愈伤组织诱导。待无菌幼苗长到 5 cm左右时，把草
麻黄无菌苗子叶切成 0． 5 cm的外植体，分别接种于不同激
素配比的培养基中，每种激素组合接种 5平皿，每平皿接种 8
个外植体，接种的总个数均为 40个(表 1)。
表 1 愈伤组织诱导培养基
试验号 基础培养基 激素组合
1 1． 0 mg /L 2，4-D +0． 5 mg /L 6-BA
2 2． 0 mg /L 2，4-D +0． 5 mg /L 6-BA
3 2． 0 mg /L 2，4-D +1． 0 mg /L 6-BA
4 1． 0 mg /L 2，4-D +0． 2 mg /L KT
5 MS 1． 5 mg /L 2，4-D +0． 2 mg /L KT
6 2． 0 mg /L 2，4-D +0． 2 mg /L KT
7 2． 0 mg /L NAA +0． 5 mg /L 6-BA
8 2． 0 mg /L NAA +1． 0 mg /L 6-BA
9 3． 0 mg /L NAA +0． 5 mg /L 6-BA
10 2． 0 mg /L NAA +0． 2 mg /L 6-BA
1． 2． 3 愈伤组织继代培养。将 2，4-D 2． 0 mg /L + 6-BA 1． 0
mg /L培养基中的愈伤组织接种到含不同质量浓度激素的 MS
培养基上，进行继代培养，24 d后根据愈伤组织的生长倍数
确定最佳激素配比条件。愈伤组织生长倍数 =(生长后重量
－接种量)/接种量。
1． 2． 4 悬浮培养的建立。继代培养生长 24 d后松脆型愈伤
组织 2 ～3 g(干重约 0． 1 g) ，用镊子将愈伤组织分散开，置于
40 ml相应 MS培养基中进行悬浮培养。准确称取每瓶接种
的愈伤组织的干重量均为 0． 1 g。培养温度 26 ℃，摇床转速
120 r /min。培养 25 d后，分别过滤收集培养物，烘干，称重。
每种培养基培养 5 瓶，将每瓶增加的干重表示细胞的生长
量，最后计算 5瓶增长量的平均增长干重。
1． 2． 5 培养基本条件。培养过程中无特殊说明外，以 MS为
基本培养基，附加不同种类和质量浓度的细胞分裂素和生长
素，固体培养基为 0． 8%的琼脂粉(液体培养基不加) ，蔗糖
安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2012，40(3):1419 － 1420 责任编辑 夏静 责任校对 卢瑶
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2012.03.191
30 mg /L，pH为 5． 8 ～6． 0。光照 12 h /d，温度 25 ℃左右。
表 2 悬浮培养液
序号 基础培养基 激素组合
1 2． 0 mg /L 2，4-D +1． 0 mg /L 6-BA +100 mg /L CH
2 2． 0 mg /L 2，4-D +1． 0 mg /L 6-BA +150 mg /L CH
3 2． 0 mg /L 2，4-D +1． 0 mg /L 6-BA +200 mg /L CH
4 2． 0 mg /L 2，4-D +1． 0 mg /L 6-BA +250 mg /L CH
5 MS 2． 0 mg /L 2，4-D +1． 0 mg /L 6-BA +300 mg /L CH
6 2． 0 mg /L 2，4-D +1． 5 mg /L 6-BA +100 mg /L CH
7 2． 0 mg /L 2，4-D +1． 5 mg /L 6-BA +150 mg /L CH
8 2． 0 mg /L 2，4-D +1． 5 mg /L 6-BA +200 mg /L CH
9 2． 0 mg /L 2，4-D +1． 5 mg /L 6-BA +250 mg /L CH
10 2． 0 mg /L 2，4-D +1． 5 mg /L 6-BA +300 mg /L CH
2 结果与分析
2． 1 草麻黄种子的预处理 最初将草麻黄种子直接用浓度
为 70%酒精中浸泡 20 min 和浓度为 0． 1%氯化汞消毒 8
min，然后接种于不含任何激素的 MS培养基中。结果在萌发
的过程中，总是有部分存在于种壳内的细菌没有被杀死，导
致培养基被感染。为此试验时又将草麻黄种子的外壳去掉，
采用上述消毒方法，便可以做到彻底消毒，防止了种子萌发
期间的感染。但进行种子去皮很麻烦，需耗费大量的时间。
2． 2 草麻黄愈伤组织的诱导 从表 3 可知，确定最适合草
麻黄愈伤组织诱导的培养基为 MS + 2． 0 mg /L 2，4-D + 1． 0
mg /L 6-BA。此外，在试验过程中还发现，6-BA 对于保持愈
伤组织的活力起到关键的作用，缺乏 6-BA的培养基中，接种
上的子叶虽然也可诱导出愈伤组织，但随着培养时间的延
长，有的子叶枯死，有的愈伤组织颜色发白，质地特别软，不
适宜进行继代培养。
表 3 草麻黄愈伤组织诱导率
试验号 接种个数 愈伤组织数 诱导率∥%
1 13 32． 5
2 26 65． 0
3 31 77． 5
4 4 10． 0
5 9 22． 5
6 40 6 15． 0
7 15 37． 5
8 24 60． 0
9 16 40． 0
10 17 42． 5
2． 3 愈伤组织的继代培养 由表 4可知，将 1 ～ 5 号培养基
上生长的愈伤组织生长倍数，经过 X2 检验处理，发现均无显
著性差异(p ＞0． 05)。综合考虑，3号培养基中生长的愈伤组
织生长倍数较其他培养基中的愈伤组织高，且生长状态较
好，利于进行愈伤组织的分化研究，因此认为 3 号培养基为
草麻黄愈伤组织最佳继代培养基，即适宜的培养基为 MS +
1． 5 mg /L 2，4-D +1． 5 mg /L 6-BA。
表 4 激素组合浓度对草麻黄愈伤组织继代的影响
试验号 激素组合 生长倍数
1 MS +1． 0 mg /L 2，4-D +0． 5 mg /L 6-BA 12． 1
2 MS +1． 0 mg /L 2，4-D +1． 0 mg /L 6-BA 12． 4
3 MS +1． 5 mg /L 2，4-D + 1． 5 mg /L 6-BA 14． 2
4 MS +2． 0 mg /L 2，4-D +1． 0 mg /L 6-BA 10． 3
5 MS +2． 0 mg /L 2，4-D +2． 0 mg /L 6-BA 11． 6
2． 4 愈伤组织的悬浮培养 由表 5 可知，10 号配方的愈伤
组织悬浮培养生长状态最好，即适宜的培养基为 2． 0 mg /L
2，4-D +1． 5 mg /L 6-BA +300 mg /L CH，干重增长量最大，为
0. 80 g。总的来看，初步选择出的草麻黄愈伤组织细胞悬浮
培养条件，增长量均较低，还有待进一步研究，如基本培养
基、蔗糖浓度等对草麻黄悬浮培养的影响等，以提高悬浮培
养愈伤组织细胞的量［3 －4］。
表 5 草麻黄细胞悬浮培养生长状况
试验号
接种量
干重∥g
细胞增殖量
平均干重∥g
愈伤组织生长状况
1 0． 1 0． 21 细胞团发白，清亮
2 0． 1 0． 30 细胞团发白，清亮
3 0． 1 0． 34 细胞团发白，清亮
4 0． 1 0． 42 细胞团发白，清亮
5 0． 1 0． 31 浅绿色，培养液浓稠
6 0． 1 0． 29 细胞团发白，清亮
7 0． 1 0． 34 细胞团发白，清亮
8 0． 1 0． 64 浅绿色，培养液浓稠
9 0． 1 0． 67 浅绿色，培养液浓稠
10 0． 1 0． 80 绿色，培养液浓稠
3 结论
试验结果表明，MS + 2． 0 mg /L 2，4-D + 1． 0 mg /L 6-BA
为诱导子叶形成愈伤组织的理想培养基;MS + 1． 5 mg /L 2，
4-D +1． 5 mg /L 6-BA 是愈伤组织的适宜继代培养基;2． 0
mg /L 2，4-D + 1． 5 mg /L 6-BA + 300 mg /L水解酪蛋白(CH)
是愈伤组织悬浮培养的适宜培养基，愈伤组织干重增加量为
0． 80 g。初步选择出草麻黄愈伤组织细胞的悬浮培养条件，
增长量均较低，还有待进一步研究，如基本培养基、蔗糖浓度
等对草麻黄悬浮培养的影响等［3 －4］。
应用细胞悬浮培养技术，提取麻黄次生代谢产物，进行
工厂化生产，可缓解当前麻黄资源匮乏的困境，也是一种解
决资源危机的理想途径。该研究方法，为麻黄细胞扩大培养
及有效成分提取的可行性提供了依据。
参考文献
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0241 安徽农业科学 2012 年