全 文 ：李林轩，韦 莹，黄 浩，等． 红芽大戟组织培养条件的优化［J］． 江苏农业科学，2014，42(4) :60 － 62．
红芽大戟组织培养条件的优化
李林轩，韦 莹，黄 浩，李 翠，韦坤华
(广西药用植物园 /广西药用资源保护与遗传改良重点实验室，广西南宁 5300232)
摘要:优化红芽大戟组织培养快速繁殖技术，为保护红芽大戟的野生资源提供技术支撑。分别以 MS和 1 /2MS为
基本培养基，采用正交设计对影响红芽大戟组织培养的继代增殖和诱导生根进行了优化。结果表明，MS + 1． 5 mg /L
6 － BA + 0． 2 mg /L IAA + 0． 2 mg /L NAA + 0． 3 g /L 活性炭有利于丛生芽继代增殖;1 /2MS + 0． 75 mg /L IBA + 0． 2 mg /L
PP333适于诱导生根获得再生植株;生根苗移栽于泥炭 +珍珠岩(体积比 1 ∶ 1)的混合基质上，成活率达 92%。
关键词:红芽大戟;组织培养;继代增殖;正交设计
中图分类号:Q943． 1 文献标志码:A 文章编号:1002 － 1302(2014)04 － 0060 － 03
收稿日期:2013 － 08 － 13
基金项目:广西科学研究与技术开发计划(编号:桂科重 1355001 －
5 － 12) ;广西南宁市科学技术开发计划(编号:201002049C)。
作者简介:李林轩(1986—) ，男，广西桂林人，助理研究员，从事中药
资源保护与开发利用研究。E － mail:starry1125@ sina． com。
通信作者:韦坤华，博士，助理研究员，从事药用植物生物技术研究。
E － mail:divinekh@ 163． com。
红大戟(Knoxia valerianoides Thorel et Pitard)为茜草科多
年生草本植物红芽大戟的干燥块茎。主产于广西、广东，云
南、福建、海南亦有少量分布，生长在低山坡草丛中的半阴、半
阳处。红大戟苦、寒、有小毒，归肺、脾、肾经，药用功能为泻水
逐饮，攻毒消肿散结，主治胸腹积水、两便不利、痈肿疮毒、瘰
疬痰核［1］，还具有抗菌作用，为中成药紫金锭的主药［2］。由
于红大戟使用量的增加、药材使用与种植模式的改变，红芽大
戟长期处于野生状态，人为乱采滥挖，红芽大戟野生资源急剧
减少，在某些区域几乎已经绝迹。红芽大戟自然繁殖主要通
过种子，但由于种胚发育不良，自然散落种子发芽率不到
1%。采用常规方法贮藏 1 年以上的种子，基本丧失活力，几
乎不能出苗［3 － 4］，很难满足市场需求。为更好开发利用红芽
大戟资源，扩大药源，本试验通过正交试验优化红芽大戟组织
培养条件，为红芽大戟快速繁殖工厂化生产育苗提供技术
支撑。
1 材料与方法
1． 1 无菌材料
材料采集自广西药用植物园科研基地内引种栽培生长健
壮的、无病虫害的植株，剪取嫩芽作为试验材料。将嫩芽置洗
洁精水中浸泡 10 min，用自来水流水冲洗 15 min，在超净工作
台上置于 0． 1%HgCl2 溶液浸泡消毒 8 min，再用无菌水浸洗 4
次，每次浸洗 5 min，然后将带有嫩芽的外植体接种于添加
6 －苄基腺嘌呤(6 － BA)2． 0 mg /L +萘乙酸(NAA)0． 4 mg /L
的 MS培养基上［5］。在室内自然散射光照下培养获得无菌丛
生芽。
1． 2 丛生芽快繁培养基优化
将红芽大戟试管苗在 MS + 6 － BA 2． 0 mg /L + NAA
0． 4 mg /L 培养基中继代 5 次后，产生的丛生芽出现枯叶、玻
璃化等现象。在对繁殖培养基进行初步筛选的基础上，在
MS +0． 3 g /L 活性炭为培养基的基础上以 6 － BA(1． 0、1． 5、
2． 0 mg /L)、NAA (0． 1、0． 2、0． 4 mg /L)、IAA(0． 1、0． 2、
0． 4 mg /L)3 种激素的 3 个水平进行正交试验，对红芽大戟的
繁殖培养基进行优化，每个处理 10 瓶，每瓶 3 个单芽，30 d后
以测试管苗生长情况和芽增殖倍数［芽增殖倍数 =(30 d 后
芽数 －接种时芽数)/接种时芽数］为主要考察指标来优化繁
殖培养基。
1． 3 生根培养基筛选
为了筛选最佳的生根培养基，在 1 /2MS 为培养基的基础
上以 IBA(0． 5、0． 75、1． 0 mg /L)、PP333(0． 1、0． 2、0． 4 mg /L)
和活性炭(0、0． 5、1． 0 g /L)3 种因素的 3 个水平进行正交试
验，对红芽大戟的生根培养基进行优化，每个处理 10 瓶，每瓶
20 个单芽，30 d后统计生根率及平均生根数:生根率 =生根
芽数 /接种总数 × 100%;平均生根数 =总生根数 /接种总数 ×
100%。
2 结果与分析
2． 1 丛生芽快繁培养基优化
为了筛选最佳的繁殖培养基，以 6 － BA、NAA、IAA 的 3
个不同浓度设计正交试验。从芽增殖倍数的正交分析结果看
出(表 1、表 2) ，3 个因素对芽增殖倍数的影响次序为 6 － BA
＞ IAA ＞ NAA。6 － BA和 IAA的浓度与芽的增殖倍数具有显
著相关性，NAA的浓度对芽的增殖倍数无显著影响。进一步
分析表明，增殖倍数范围为 7． 33 ～ 10． 37，增殖倍数最高的为
10． 37，出现在 6 － BA 浓度为 1． 5 mg /L 时且植株健壮、展叶
良好;当 6 － BA浓度达到 2． 0 mg /L 时，出现某些异常生长现
象，如轻微玻璃化、落叶等。比较其他 2 种外源激素，NAA 浓
度变化对红芽大戟增殖率影响不显著，当 NAA 浓度升至
0． 2 mg /L 时增殖率有所下降，出现较多的愈伤，不利于丛生
芽诱导。而 IAA对丛生芽增殖影响显著，同时对苗质量也有
影响，当 IAA浓度为 0． 1 ～ 0． 2 mg /L时芽苗生长粗壮，有利于
后期诱导生根，而高浓度的 IAA在一定程度上抑制丛生芽的
增殖，芽苗纤细不利于生根。试验结果表明，红芽大戟最佳增
殖培养基为 MS +1． 5 mg /L 6 － BA +0． 2 mg /L IAA +0． 2 mg /L
—06— 江苏农业科学 2014 年第 42 卷第 4 期
DOI:10.15889/j.issn.1002-1302.2014.04.063
表 1 红芽大戟丛生芽诱导繁殖 L9(34)正交试验结果
组合
A:6 － BA
(mg /L)
B:NAA
(mg /L)
C:IAA
(mg /L) D:空白 增殖倍数 红芽大戟苗生长情况
1 1． 0 0． 1 0． 1 1 7． 0 粗壮
2 1． 0 0． 2 0． 2 2 8． 5 粗壮
3 1． 0 0． 4 0． 4 3 6． 5 纤细、愈伤多
4 1． 5 0． 1 0． 2 3 11． 0 粗壮
5 1． 5 0． 2 0． 4 1 10． 1 纤细
6 1． 5 0． 4 0． 1 2 10． 0 粗壮、愈伤多
7 2． 0 0． 1 0． 4 2 9． 0 轻微玻璃化、纤细
8 2． 0 0． 2 0． 1 3 10． 5 轻微玻璃化、粗壮
9 2． 0 0． 4 0． 2 1 10． 2 轻微玻璃化、粗壮、愈伤多
k1 7． 33 9． 00 9． 16 9． 10
k2 10． 37 9． 70 9． 90 9． 17
k3 9． 90 8． 90 8． 53 9． 33
Ｒ 3． 04 0． 80 1． 37 0． 23
表 2 红芽大戟丛生芽增殖倍数方差分析
方差来源 离均差平方和 自由度 方差 F值 P值 备注
6 － BA 16． 01 2 8． 02 184． 69 P ＜ 0． 01 极显著
NAA 1． 14 2 0． 57 13． 15 0． 05≤P ＜ 0． 1 不显著
IAA 2． 81 2 1． 40 32． 38 0． 01≤P ＜ 0． 05 显著
误差 0． 087 2 0． 043
注:F0． 01(2，2)= 99． 0，F0． 05(2，2)= 19． 0，F0． 1(2，2)= 9． 0。
NAA +0． 3 g /L 活性炭。在此培养基上形成丛生芽的频率较
高，增值倍数最大，植株健壮，芽苗质量好(图 1)。
2． 2 丛生芽诱导生根
将生长健壮的芽苗单切接入红芽大戟生根培养基中，
30 d 后统计生根率及平均生根数。为了筛选最佳生根培养
基，使用 IBA、PP333和活性炭 3 个水平设计正交试验，结果(表
3、表 4)表明，IBA 的浓度对试管苗的生根率有显著的影响，
但 PP333和活性炭对红芽大戟生根率影响不大。对平均生根
数分析表明，IBA和 PP333对试管苗的平均生根数均有显著影
响，PP333影响要大于 IBA，而活性炭影响不显著(表 3、表 5)。
进一步分析，生根率和平均生根数主要受 IBA 浓度的影响，
在 0． 5 ～ 0． 75 mg /L浓度范围内，随着 IBA浓度的增大生根率
和平均生根数上升，当 IBA 浓度高于 0． 75mg /L时，生根率和
平均生根数都下降，表明 IBA浓度过高不利红芽大戟丛生芽
生根。添加低浓度的多效唑有利于丛生芽生长控制和生根，
当 IBA浓度不变、PP333浓度为 0． 1 ～ 0． 2 mg /L时，生根率和平
均生根数随着浓度的增大而升高，当浓度升高至 0． 4 mg /L
时，生根率和平均生根数有所下降，高浓度的 PP333抑制丛生
芽的生根，最佳的生根培养基为 1 /2MS + 0． 75 mg /L IBA +
0． 2 mg /L PP333，在此培养基上的生根率达到 100%，平均生根
数为 6． 7 条(图 2)。
表 3 红芽大戟丛生芽生根诱导正交试验 L9(34)结果
组合
A:IBA
(mg /L)
B:PP333
(mg /L)
C:活性炭
(g /L)
D:
(空白)
生根率
(%)
平均生根
数(条)
1 0． 5 0． 1 0 1 90 5． 0
2 0． 5 0． 2 0． 5 2 88 5． 6
3 0． 5 0． 4 1． 0 3 78 3． 8
4 0． 75 0． 1 0． 5 3 97 5． 8
5 0． 75 0． 2 1． 0 1 100 6． 7
6 0． 75 0． 4 0 2 90 4． 7
7 1． 0 0． 1 1． 0 2 78 4． 0
8 1． 0 0． 2 0 3 80 4． 8
9 1． 0 0． 4 0． 5 1 72 3． 4
k1(生根率) 85． 33 88． 33 86． 67 87． 33
k2(生根率) 95． 67 89． 33 85． 67 85． 33
k3(生根率) 76． 67 80． 00 85． 33 85． 00
Ｒ(生根率) 19． 00 9． 33 1． 33 2． 33
k1(生根数) 4． 80 4． 93 4． 83 5． 03
k2(生根数) 5． 73 5． 70 4． 93 4． 77
k3(生根数) 4． 07 3． 97 4． 83 4． 80
Ｒ(生根数) 1． 67 1． 73 0． 10 0． 27
2． 3 再生苗的移栽
根据红芽大戟的生长特性，将已生根的试管苗开盖炼苗
2 ～ 3 d，洗净根部培养基，移栽于消过毒的泥炭 +珍珠岩(体
积比 1 ∶ 1)的混合基质上，置于透光度为 75%育苗棚中，每
天喷洒少量的水，30 d后移栽成活率达 92%。
—16—江苏农业科学 2014 年第 42 卷第 4 期
表 4 红芽大戟生根培养基生根率方差分析
方差来源 离均差平方和 自由度 方差 F值 P值 备注
IBA 542． 89 2 271． 44 56． 81 0． 01≤P ＜ 0． 05 显著
PP333 157． 56 2 78． 78 16． 49 0． 05≤P ＜ 0． 1 不显著
活性炭 2． 89 2 1． 44 0． 30 P≥0． 1 不显著
误差 9． 56 2 4． 78
注同表 2。
表 5 红芽大戟生根培养基平均生根数方差分析
方差来源 离均差平方和 自由度 方差 F值 P值 备注
IBA 4． 19 2 2． 09 33． 05 0． 01≤P ＜ 0． 05 显著
PP333 4． 53 2 2． 26 35． 74 0． 01≤P ＜ 0． 05 显著
活性炭 0． 02 2 0． 01 0． 16 P≥0． 1 不显著
误差 0． 13 2 0． 06
注同表 2。
3 讨论
培养基中激素的种类与浓度对植物的繁殖与生根非常关
键［7 － 9］。6 － BA是重要的植物激素，可以促进细胞分裂、侧芽
生长等［10］。IAA 是植物自身能够形成的内源生长素，能促进
细胞分裂与细胞生长，在植物的生长与发育上起着关键作用，
通过调节或影响植物整体或细胞水平的多种反应发挥作
用［11］。NAA是广谱型植物生长调节剂，具有促进细胞分裂
与扩大、诱导形成不定根等作用，但是在组织培养过程中也容
易致使材料老化和形成愈伤组织。本研究中我们使用
6 － BA、NAA 和 IAA 进行繁殖筛选，IBA、PP333和活性炭进行
生根筛选，结果发现如果细胞分裂素的浓度超过 2． 0 mg /L，
芽的增殖会出现异常，如玻璃化、老化等;如 NAA 浓度高于
0． 2 mg /L 时，愈伤较多，影响增殖倍数。最终确定最佳的增殖
培养基为 MS + 1． 5 mg /L 6 － BA + 0． 2 mg /L IAA + 0． 2 mg /L
NAA + 0． 3 g /L，与凌征柱等研究使用的诱导培养基 MS +
6 － BA 3． 5 mg /L + NAA 0． 1 mg /L［12］ 和 MS + 6 － BA
2． 0 mg /L + NAA 0． 4 mg /L［13］稍有不同，外源激素总浓度相
对较低，这有利于降低材料继代变异可能性。
IBA是植物自身能够形成的内源生长素，是植物主根生
长促进剂，能提高发芽率、成活率，并能促进细胞分裂与细胞
生长，诱导形成不定根。在植物组织培养过程中，内源激素形
成速度缓慢，无法满足植物生长的需求，需要从培养基中吸
收。相关研究指出，PP333能促进植物的根系生长和次生根的
发生。本试验中选苗是生根的关键因素，主要标准是苗的健
壮程度，细弱苗生根移栽后很难成活。红芽大戟生根时选择
健壮组培苗进行生根培养，同时加入低浓度 PP333促进次生根
的发生，同时不易让生根苗生长过高，试管苗纤细、过高移栽
后都不易成活。在生根过程中 IBA和 PP333有协同促进效果，
0． 75 mg /L 的 IBA与 0． 2 mg /L PP333联合使用生根效果最为
理想，红芽大戟苗茎秆粗壮、根数多、根系发育良好，移栽后成
活率较高。
参考文献:
［1］国家药典委员会． 中华人民共和国药典［M］． 北京:化学工业出
版社，2009:140 － 141．
［2］广东中药志编委会． 广东中药志:第 1 卷［M］． 广州:广东科学技
术出版社，1994:220 － 222．
［3］何茂金，胡廷松，黄健君，等． 红大戟的生态环境及生物学特性的
观察［J］． 中国野生植物资源，1994(2) :12 － 14．
［4］陈芳清，徐祥浩． 药用植物红芽大戟的个体生态学研究［J］． 武
汉植物学研究，1995，13(2) :147 － 151．
［5］卫锡锦． 红大戟的栽培技术［J］． 中药材，1997，20(12) :598．
［6］韦 莹，余丽莹，黄 浩，等． 红芽大戟愈伤组织诱导及分化研究
［J］． 广西植物，2009，29(6) :817 － 821．
［7］韦荣昌，李林轩，吴庆华，等． 植物激素对凉粉草扦插生根的影响
［J］． 江苏农业科学，2013，41(8) :239 － 240．
［8］王菲彬，王 斐，管玲玲，等，植物激素对东方百合试管苗鳞片分
化不定芽的影响［J］． 江苏农业科学，2013，41(6) :53 － 55．
［9］陈 豫，胡 伟，何 磊． 不同浓度激素对胡萝愈伤组织诱导的
影响［J］． 江苏农业科学，2013，41(2) :54 － 56．
［10］Polanco M C，Peláez M I，Ｒuiz M L． Factors affecting callus and
shoot formation from in vitro cultures of Lens culinaris Medik［J］．
Plant Cell，Tissue and Organ Culture，1988，15(2) :175 － 182．
［11］Hagen G，Guilfoyle T． Auxin － responsive gene expression:genes，
promoters and regulatory factors［J］． Plant Molecular Biology，2002，
49(3 /4) :373 － 385．
［12］凌征柱，覃文流，余丽莹，等． 红大戟的组织培养及植株再生
［J］． 中草药，2005，36(10) :1555 － 1557．
［13］黄 浩． 药用植物红芽大戟组织培养的研究［D］． 南宁:广西大
学，2006．
—26— 江苏农业科学 2014 年第 42 卷第 4 期