全 文 ：山东科学
SHANDONG SCIENCE
第 25 卷 第 4 期 2012 年 8 月出版
Vol． 25 No． 4 Aug． 2012
收稿日期:2012-02-21
基金项目:山东省自然科学基金(Y2008D14) ;莱芜职业技术学院科研项目基金
作者简介:亓翠英(1975 －) ，女，硕士，讲师，研究方向为药用植物分子细胞遗传学。Email:qcuiying@ 163． com
DOI:10． 3976 / j． issn． 1002 － 4026． 2012． 04． 008
白花丹参试管苗玻璃化现象的影响因素研究
亓翠英1，王宁2，李绪霞1，王峰祥1，李丰盛3，祝福有3
(1．莱芜职业技术学院生物技术研究所，山东 莱芜 271100;2．莱芜市林业局，山东 莱芜 271100;
3．莱芜市紫光生态园，山东 莱芜 271111)
摘要:为探讨不同培养条件对白花丹参组培苗玻璃化的影响，以白花丹参不育变异品种的幼嫩茎段为外植体，以 MS为基
本培养基，研究了 KT /NAA比例、活性炭添加及琼脂浓度对防治白花丹参组培苗玻璃化现象的作用。结果表明，当 KT浓
度为 1． 5 mg·L －1、NAA浓度为 0． 5 mg·L －1、培养基中添加 0． 3%活性炭、琼脂浓度为 0． 8%时，白花丹参组培苗增殖系
数较高，玻璃化率低，炼苗成功率最高。因此，MS + KT 1． 5 mg·L －1 + NAA 0． 5 mg·L －1 +琼脂 0． 8% +活性炭 0． 3%的
培养基可以有效防治白花丹参组织培养中的玻璃化现象。
关键词:白花丹参;试管苗;玻璃化防治
中图分类号:S567． 5 + 3;Q813． 1 + 2 文献标识码:A 文章编号:1002-4026(2012)04-0032-04
Research on negative impacts of vitrification of Salvia miltiorrhiza
Bge． f． alba plantlets
QI Cui-ying1，WANG Ning2，LI Xu-xia1，WANG Feng-xiang1，LI Feng-sheng3，ZHU Fu-you3
(1． Institute of Biotechnology，Laiwu Vocational and Technical College，Laiwu 271100，China;
2． Laiwu Forestry Bureau，Laiwu 271100，China;3． Ziguang Ecological Garden of Laiwu City，Laiwu 271111，China)
Abstract∶ This paper addresses the impacts of different culture conditions on the vitrification of Salvia miltiorrhiza Bge． f．
alba seedlings． We investigated the influences of KT/NAA ratio，active carbon and agar concentration on the prevention of
vitrification of tissue culture seedlings with the tender stems of Salvia miltiorrhiza Bge． f． alba C． Y． Wu et H． W． Li．‘ buyu’
as the explants and MS as basic medium． Experimental results show that the tissue culture seedlings has higher bud
multiplication coefficient and lower vitrification rate when KT concentration of 1． 5 mg · L － 1，NAA concentration of
0． 5 mg·L － 1，active carbon of 0． 3% and agar concentration of 0． 8% are employed． Therefore，the MS + KT 1． 5 mg·L － 1
+ NAA 0． 5 mg·L － 1 + agar 0． 8% + active carbon 0． 3% medium can effectively prevent vitrification of plantlets．
Key words∶ Salvia miltiorrhiza Bge． f． alba;plantlets;vitrification prevention
白花丹参(Salvia miltiorrhiza Bge． f． alba)为唇形科鼠尾草属丹参的变型，具有显著的扩张冠状血管及周
围血管的作用，对治疗血栓闭塞性脉管炎有独特疗效［1］。白花丹参主要分布于山东莱芜及泰山周边地区，
近几年野生资源极少见，属珍稀濒危药用植物［2］。白花丹参不育型不能靠种子繁殖，仅靠营养器官繁殖，自
然增殖率低［3］。
第 4 期 亓翠英，等:白花丹参试管苗玻璃化现象的影响因素研究
通过组织培养的方法可以快速大量繁殖优良的白花丹参种苗，有效保护这一珍稀药用资源［4 － 6］。在组
织培养过程中，有些培养物的嫩茎、叶片往往会呈半透明水渍状，这种现象通常称为玻璃化。出现玻璃化会
使增殖系数大为降低，嫩茎也不宜诱导生根。作者在对白花丹参的组织培养过程中发现继代培养中试管苗
的玻璃化现象十分严重，大大影响了组织培养的进程。有关白花丹参试管苗玻璃化现象的影响因素及控制
措施的研究迄今鲜见报道。因此，作者对白花丹参试管苗玻璃化现象的影响因素进行了研究，利用简单易行
的方法筛选出了有效防治玻璃化苗的继代培养基，以期为提高白花丹参试管苗的数量及质量提供有效的措
施。
1 材料和方法
1． 1 实验材料
实验于 2010 年 8 月至 2011 年 5 月在莱芜职业技术学院组织培养实训室进行，以采自山东省莱芜市紫
光生态园的白花丹参不育变异品种(Salvia miltiorrhiza Bge． f． alba C． Y． Wu et H． W． Li．‘ buyu’)作为实验
材料。
1． 2 实验方法
将初代培养分化的丛生芽经分割后，进行继代培养实验。以 KT /NAA 不同浓度比例、琼脂浓度、活性炭
为实验因子，共设置 8 个处理(表 1) ，重复 3 次，每个处理接种 40 株苗。培养 45 d 后，调查试管苗增殖系数
及玻璃化苗率缓解状况。并按以下各式计算:
增殖系数 =培养 45 d的有效苗总数 /接种苗数 (有效苗指苗的高度大于 2． 0 cm的试管苗) ;
玻璃化率(%)=培养 45 d后的玻璃化苗总数 /培养 45 d后的有效芽苗总数。
表 1 继代培养基
Table 1 Subculture media
编号 培养基配方(KT /NAA浓度比例、琼脂浓度) 编号 培养基配方(活性炭)
M1A
MS + KT1． 5 mg·L －1 + NAA0． 2 mg·L －1 +琼脂 0． 7%
(正常继代培养基)
M1B
MS + KT1． 5 mg·L －1 + NAA0． 2 mg·L －1 +琼脂 0． 8% +活性
炭 0． 3%
M2A
MS + KT1． 0 mg·L －1 + NAA0． 2 mg·L －1 +琼脂 0． 8%
(KT /NAA =5)
M2B
MS + KT1． 0 mg·L －1 + NAA0． 2 mg·L －1 +琼脂 0． 8% +活性
炭 0． 3%
M3A
MS + KT 1． 5 mg·L －1 + NAA0． 5 mg·L －1 +琼脂0． 8%
(KT /NAA =3)
M3B
MS + KT1． 5 mg·L －1 + NAA0． 5 mg·L －1 +琼脂 0． 8% +活性
炭 0． 3%
M4A
MS + KT0． 5 mg·L －1 + NAA0． 5 mg·L －1 +琼脂 0． 8%
(KT /NAA =1)
M4B
MS + KT0． 5 mg·L －1 + NAA0． 5 mg·L －1 +琼脂 0． 8% +活性
炭 0． 3%
1． 3 培养条件
培养温度 25 ± 2 ℃，日光灯照射时间 12 h /d左右，光照强度为 2 500 lx左右。
2 结果与分析
2． 1 KT /NAA配比对白花丹参试管苗玻璃化的影响
实验结果表明，在 M1A培养基中试管苗玻璃化无缓解的迹象，植株矮小肿胀、呈鲜嫩水渍状，叶片皱缩，
同时产生大量同样呈现玻璃化状态的不定根(见表 2 及图 1 A、B )。在 M2A和 M2B 两种培养基中，试管苗
增殖系数较高，生长快，生根现象较明显，但玻璃化现象亦未得到明显缓解，且试管苗呈现“头重脚轻”状态，
叶宽，茎秆细弱如丝，这部分试管苗在后续的生根炼苗环节成为“鸡肋”，试管苗数量虽较多，但增加了炼苗
的难度，且炼苗成功率不到 50%。在 M3A和 M3B两种培养基中培养时，试管苗植株分生最多，茎秆粗细均
匀正常，颜色近正常的深绿，玻璃化现象基本消除，同时有少量生根现象。在生根炼苗环节这部分试管苗表
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山 东 科 学 2012 年
现良好(见表 2 及图 1 C、D)。M4A和M4B培养基中的试管苗玻璃化也有明显缓解，但无论增殖系数还是玻
璃化率的缓解情况均不如 M3A和 M3B两种培养基表现好。
A．继代培养初期发现的玻璃化苗;B．在 M1A培养基中继续培养试
管苗玻璃化严重;C． M3B 培养基中生长的健壮试管苗;D． 移栽成
活后的试管苗。
图 1 白花丹参试管苗在继代培养中的生长及炼苗情况
Fig． 1 Growth and seedling adaptation photos of the plantlets
表 2 继代培养试管苗生长情况统计
Table 2 Growth statistics of the plantlets through subculture
培养基编号
接种苗
数 /株
增殖系数 平均株高 / cm 玻璃化率 /% 生长情况
M1A 40 1． 23 3． 2 54． 3 －
M1B 40 1． 28 3． 3 48． 6 －
M2A 40 3． 55 3． 9 42． 8 + －
M2B 40 3． 89 3． 7 38． 2 +
M3A 40 5． 88 4． 1 15． 5 +
M3B 40 6． 21 3． 9 9． 8 + +
M4A 40 3． 21 4． 2 18． 9 +
M4B 40 2． 94 4． 3 17． 8 +
注:+ +表示生长情况较好，+表示生长情况好，+ －表示生长情况一般，
－表示生长情况较差
细胞分裂素的作用是促进细胞分裂和不定芽的形成，有利于形成丛生芽并增殖。生长素的作用则是诱
导愈伤组织产生，促进细胞脱分化及细胞的伸长。试管苗体内累积的细胞分裂素浓度高或者细胞分裂素和
生长素比例严重失调时，试管苗往往无法正常生长而出现玻璃化现象［7］。从本实验结果来看，适当提高生
长素 NAA的浓度，使 KT /NAA比例保持在 3 时(M3A、M3B培养基) ，玻璃化现象的缓解作用明显，且试管苗
生长情况良好，移栽成活率也高。
2． 2 活性炭对白花丹参试管苗玻璃化的影响
活性炭加入培养基中的主要目的是利用其吸附能力，减少一些有害物质的影响［8 － 10］。加活性炭的 B 组
培养基与相同激素浓度而未加活性炭的 A 组培养基相比，其试管苗增殖系数有增高的趋势，而玻璃化率则
明显降低。
2． 3 琼脂浓度对白花丹参试管苗玻璃化的影响
M1A添加 0． 7%的琼脂，试管苗水渍状严重，研究认为培养体系的水分状况不适，培养瓶中湿度过大也
会导致试管苗玻璃化。M1B培养基将琼脂浓度提高到 0． 8%，培养基硬度增加，降低了培养基的水势，使玻
璃化苗比例减少，说明适当提高培养基中琼脂浓度对于防治玻璃化是比较有利的。
3 讨论
污染、外植体褐化和玻璃化苗的产生一直是植物组织培养所面临的三大难题。玻璃化的起因是细胞生
长过程中的环境变化，试管苗为了适应新环境而呈玻璃化。产生玻璃化苗的因素有激素浓度、琼脂用量、温
度、离子水平、光照时间、通风条件等［7］。目前对组培苗玻璃化现象的发生规律及其机理还缺乏真正的了
解，但有一点共识，玻璃化苗是在试管内受控条件下培养植物的产物，是人工提供的培养基和培养条件不完
全符合培养物固有需求的结果。据此，成功的组织培养尽量减少继代次数，缩短试管内生长周期，才能从根
本上避免玻璃化苗的产生。文献报道［11 － 14］防治玻璃化往往通过正交法设计培养基配方，从中筛选最优培养
基，这种方法虽严谨但繁琐费时。我们选择的途径是在原来继代培养的基础上针对影响玻璃化显现的主要
因素对配方做适度调整，方法省时省力，具体来说有三大措施，即调整 KT /NAA 比例、添加活性炭、适当增加
琼脂用量而降低培养基的水势。通过实验我们认为:培养基 MS + KT1． 5 mg·L －1 + NAA 0． 5 mg·L －1 +琼
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第 4 期 亓翠英，等:白花丹参试管苗玻璃化现象的影响因素研究
脂 0． 8% +活性炭 0． 3%可以有效防治白花丹参不育品种组织培养继代过程中的玻璃化现象。关于琼脂浓
度对试管苗生长的影响尚需进一步的研究。
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