全 文 ：辽宁农业科学　2009(3):5 ～ 8LiaoningAgriculturalSciences
文章编号:1002-1728(2009)03-0005-04
野西瓜苗无性系建立的研究
＊ 郑　亮 ,白　玥 ,曲杨乐 ,吴　君 ,姜长阳
(辽宁师范大学生命科学学院 ,辽宁 大连　116029)
摘要:以野西瓜苗嫩茎为材料 ,进行了愈伤组织诱导 ,愈伤组织和不定芽分化 , 试管苗生根 ,试管苗移栽 、扦插
和移植的研究 , 成功的建立起野西瓜苗的无性系。结果证明:MS+BA0.5 mg/L+2, 4-D1.0 ～ 1.5 mg/L是野
西瓜苗嫩茎愈伤组织诱导的理想培养基;MS+AgNO3 1.0 mg/L+BA1.0mg/L+NAA0.2 ～ 0.4mg/L是诱导
野西瓜苗嫩茎愈伤组织和不定芽分化的理想培养基;1/2MS+IAA0.4 mg/L+NAA0.2 mg/L是诱导野西瓜
苗试管苗生根培养的理想培养基;移植到山坡上的试管苗保持了野西瓜苗的生物性状 ,生长旺盛。
关键词:野西瓜苗;愈伤组织;无性系;快速繁殖
中图分类号:Q943.1 文献标识码:A
　　野西瓜苗(Hibiscustrionum)又叫香铃草 、小
秋葵 、黑芝麻 、火炮草 ,属于锦葵科木槿属一年生
草本植物 ,生长于路旁 、田埂 、荒地 、草地和山坡等
处 [ 1] ,我国各地均有分布 ,蒙古 、朝鲜 、日本 、俄罗
斯及其他许多欧洲 、非洲 、北美洲国家也有分
布 [ 2] 。
野西瓜苗种子含油 22.35%,可用于制肥皂 ,
有的山区百姓将采收的鲜草捣碎泡水用做洗涤液
或洗发 。茎皮纤维可代麻;种子及全草均可入药。
全草入药 ,能治急性关节炎 、感冒咳嗽 、肠炎 、痢
疾 、等疾病;种子入药 ,能治结核咳嗽 、肾虚头晕 、
耳鸣耳聋等疾病 [ 3] 。
由于野西瓜苗具有重要的经济价值和药用价
值 ,多年来很多老百姓都一直进行采集作为药用
或它用 ,从而导致野西瓜苗数量和分布越来越少。
在辽宁南部的部分地区 ,有的已经难以见到
野西瓜苗。为此 ,有人准备对野西瓜苗进行人工
栽培 ,但由于无法采集到种子导致不能进行人工
栽培。为了对这种具有重要经济价值的野生植物
进行保护 ,满足人们栽培的需要 ,我们对野西瓜苗
进行了组织培养及无性系建立的研究 。
虽然目前已多有锦葵科植物组织培养的报
道 [ 4 ～ 8] ,但迄今未见野西瓜苗组织培养及无性系
建立的报道 。
1　材料与方法
1.1　材料及灭菌
6月中旬将在田间发现的长势非常旺盛的野
西瓜苗嫩茎切下后 ,放到 250 ml的磨口广口瓶
中 ,用自来水振荡洗涤 20 min左右 ,再用 0.05%
安利洗涤液振荡洗涤 10 ～ 15 min,然后置于超净
工作台上 ,用 70% ～ 75%的乙醇灭菌 20 s左右
后 ,迅速用无菌水振荡洗涤 2次 , 倒入 0.05 %
HgCl2溶液振荡灭菌 5 min,接着用 0.025%HgCl2
溶液振荡灭菌 5 min,再用无菌水振荡洗涤 6次 ,
将装有材料的瓶子置于 25℃的温箱中放置 24h,
然后再用 0.05%HgCl2灭菌 5 min,接着用无菌水
洗涤 6次。即可获得野西瓜苗无菌嫩茎。
1.2　培养条件
以 MS、1/2 MS为基本培养基 ,附加不同种类
不同浓度的 BA、IBA、IAA、NAA和 2, 4-D。以 MS
为基本培养基加蔗糖 30g/L,以 1/3MS为基本培
养基加蔗糖 10g/L。
培养基胨力强度为 180 g/cm2 [ 9] , pH为 5.8
～ 6.0, 培养温度 20 ～ 25 ℃, 光照度 2 000 ～
3 000 lx,光照 10 ～ 12 h/d。
＊ 收稿日期:2009-03-20
作者简介:郑亮(1985-),男 ,吉林白城人 ,辽宁师范大学生命科学学院本科学生 ,从事植物培养研究。
通讯作者:姜长阳(1953-),男 ,辽宁大连人 ,辽宁师范大学生命科学学院教授 ,从事植物技术研究。
辽 宁 农 业 科 学 　　　　　　　　　　　　　　　　　　2009年
2　试验结果
2.1　愈伤组织诱导
将无菌嫩茎切成长 0.2 ～ 03 cm茎段 ,接种到
以 MS为基本培养基 , 附加不同浓度 BA、NAA、
IAA和 2, 4-D的培养基上 ,进行愈伤组织诱导培
养 。愈伤组织诱导试验重复了 3次 ,每个处理接
种 100个材料 。
接种后 10d左右在有的培养基上可见形成
愈伤组织 , 50 d时观察统计。表 1可见 , 在附加
BA与 NAA或 2, 4-D的培养基上均能诱导形成愈
伤组织 ,且 BA与 2, 4-D配合使用的培养基上愈
伤组织的诱导率明显地高于 BA与 NAA配合使
用的培养基 ,其中在 MS+BA0.5 mg/L+2, 4-D
1.0mg/L和 MS+BA0.5mg/L+2, 4-D1.5mg/L
两种培养基上 ,不仅愈伤组织诱导率为 100%,而
且愈伤组织长势好。观察表明 ,上述两种培养基
上培养到 15 d时 ,所培养的材料几乎都形成初始
愈伤组织。初始愈伤组织一般是在茎段两端的切
口处形成的(呈哑铃状),外观上为无色光滑的透
明状。随着培养时间的延长 ,诱导培养的愈伤组
织逐渐由哑铃状变成了两个靠近的块状。培养到
50 d时 ,所培养的愈伤组织其外观也由无色的透
明状 ,经过黄色变成了绿色的颗粒状 。把在上述
两种培养基上诱导培养的颗粒状愈伤组织 ,在相
同培养基上进行继代培养 , 3次重复试验 ,每次继
代 6代的试验结果证明:每次继代养时间为 45 d,
所培养的愈伤组织颗粒外观不变 ,每次继代平均
1个愈伤组织颗粒可形成 21.2个颗粒 。上述结
果 说 明:MS + BA 0.5 mg/L + 2, 4-D
1.0 ～ 1.5mg/L是野西瓜苗嫩茎愈伤组织诱导的
理想培养基 。
2.2　不同浓度生长素对愈伤组织和不定芽分化
的影响
把在 MS+BA 0.5 mg/L+2, 4 -D1.0 ～
1.5mg/L培养基上继代培养的嫩茎颗粒状愈伤
组织分散为独立的颗粒后 ,接种到以 MS+AgNO3
1.0mg/L+BA1.0 mg/L为基本培养基 ,附加不
同浓度的 IAA、IBA和 NAA的培养基上进行颗粒
状愈伤组织的光照和暗培养分化培养 。每种培养
基接种 100个愈伤组织颗粒。 50d时观察统计分
化率和长势 。把分化培养的不定芽从基部剪下 ,
接种到与颗粒状愈伤组织分化培养相同的培养基
上 ,进行不定芽的分化培养和分化继代培养。
由表 2可见 ,在暗培养的条件下 ,附加不同浓
度 IBA、IAA、NAA的培养基上愈伤组织颗粒都不
能分化;在光照培养的条件下 ,在附加不同浓度
IBA的培养基上 ,颗粒状愈伤组织也不能分化;而
在附加不同浓度的 IAA、NAA的培养基上愈伤组
织颗粒都能不同程度的分化。但从愈伤组织颗粒
的分化率和分化不定芽的长势看 ,在 NAA的浓度
为 0.2mg/L、0.4mg/L的培养基上 ,不仅颗粒状
愈伤组织分化率达到了 94%以上 ,而且分化不定
芽长势 好 。观 察表 明 , 在 NAA的浓 度 为
0.2mg/L、0.4 mg/L的两种培养基上 ,接种培养
16d时大部分愈伤组织颗粒开始分化。随后 ,伴
随着愈伤组织颗粒不断地分化和不定芽的生长 ,
在已经分化的不定芽基部又会分化出多个不定
芽 ,培养到 50 d时 ,一个愈伤组织颗粒就会分化
出 3 ～ 8个 、高 0.5 cm以上的绿色不定芽 ,分化生
长的不定芽呈丛生状 ,生长旺盛 。把由愈伤组织
分化的不定芽从基部剪下 ,接种到与颗粒状愈伤
组织分化培养相同的培养基上 ,经过 45 d的分化
培养 ,一个不定芽平均可分化培养出 4.3个高在
0.5cm以上 ,生长旺盛丛生不定芽。经过 4次不
定芽的分化继代培养重复试验 ,每次重复试验继
代培养 6代的研究表明 ,所培养的不定芽的长势
和分化率基本不变。上述说明 , MS+AgNO3
1.0mg/L+BA1.0 mg/L+NAA0.2 ～ 0.4 mg/L
这一培养基是诱导野西瓜苗嫩茎愈伤组织和不定
芽分化的理想培养基 。
2.3　不同基本培养基对不定芽生根的影响
将在 MS+AgNO3 1.0 mg/L+BA1.0 mg/L
+NAA0.2 ～ 0.4mg/L培养基上继代分化培养的
不定芽从基部剪下后 ,接种到以 MS、1/2 MS、B5、
N6、LS为基本培养基 ,附加进行 IAA0.4 mg/L+
NAA0.2mg/L的培养基上进行生根培养 ,生根培
养进行了 5次重复试验 ,每次重复试验继代培养
6代 ,每种处理接种 100个材料。观察统计表明 ,
接种后 10d左右在有的培养基上可形成根原基。
培养到 30d时观察统计证明 ,在以 1/2 MS为基
本培养基的培养基上 ,培养材料不仅生根率最高 ,
达到了 97%,而且所培养的试管苗叶片伸展 、茎
粗壮 、株高 5 cm左右 、生长旺盛 。
·6·
第 3期　　　　　　　　 郑　亮等:野西瓜苗无性系建立的研究
表 1　不同浓度激素对嫩茎愈伤组织诱导的影响
激素(mg/L)
BA NAA IAA 2, 4-D
诱导愈伤组织数
(个)
诱导率
(%) 长势
0 0 0 0 0 0 -
0.5 0.5 0 0 54 54 +
0.5 1.0 0 0 68 68 +
0.5 1.5 0 0 86 86 +
0.5 0 0.5 0 0 0 -
0.5 0 1.0 0 0 0 -
0.5 0 1.5 0 0 0 -
0.5 0 0 0.5 76 76 +
0.5 0 0 1.0 100 100 ++
0.5 0 0 1.5 100 100 ++
1.0 0.5 0 0 57 57 +
1.0 1.0 0 0 69 69 +
1.0 1.5 0 0 91 91 ++
1.0 0 0.5 0 0 0 -
1.0 0 .0 0 0 0 -
1.0 0 1.5 0 0 0 -
1.0 0 0 0.5 68 68 +
1.0 0 0 1.0 87 87 +
1.0 0 0 1.5 93 93 +
　　注:-为不生长;+为生长一般;++为生长好
表 2不同浓度生长素对愈伤组织分化的影响Table1　Theeffectofdifferentconcentrationauxinsoncalusinduction
生长素种类 浓度(mg/L) 愈伤组织分化数 分化率(%) 分化不定芽长势
IAA 0.2 17/0 17/0 +/-
0.4 56/0 56/0 +/-
0.8 25/0 25/0 +/-
1.0 12/0 12/0 +/-
1.2 7/0 7/0 +/-
IBA 0.2 0/0 0/0 -/-
0.4 0/0 0/0 -/-
0.8 0/0 0/0 -/-
1.0 0/0 0/0 -/-
1.2 0/0 0/0 -/-
NAA 0.2 94/0 94/0 ++/-
0.4 97/0 97/0 ++/-
0.8 56/0 56/0 +/-
1.0 36/0 36/0 +/-
1.2 28/0 28/0 +/-
　　注:+为长势一般;++为长势较好;-为不生长;/前为光培养 ,后为暗培养
把上述在以 1 /2 MS为基本培养基的培养基
上培养的试管苗剪成长 1.5 cm左右 、至少具有 2
个生长点的茎段后 ,接种到相同的培养基上进行
生根继代培养。经过 25 d的继代培养 ,又可以培
养成为 1代叶片伸展 、茎粗壮 、株高 5 cm左右 、生
长旺盛的生根试管苗 。每次继代培养的繁殖系数
为 3.2。所有的重复试验继代培养的试验结果基
本一致。上述说明 , 1 /2MS+IAA0.4 mg/L+
NAA0.2mg/L这一培养基是诱导野西瓜苗试管
苗生根培养的理想培养基 。
2.4　试管苗的移栽 、扦插和移植
把培养着生根试管苗的培养瓶瓶塞打开 ,放
到光照 4 000 ～ 5 000 lx的温室中炼苗 4 d后 ,用
镊子将试管苗取出 ,在 25 ℃左右的清水中将根部
的培养基洗去后 ,移栽到上面铺着一层 6 ～ 7 cm
厚炉灰渣的温室苗床上。移栽后的前 15 d要保
持没有直射光 、温度 25 ℃左右 、湿度 90%以上的
环境条件;从第 16 d开始 ,按照温室内的正常环
境进行管理 。移栽试验进行了 5次 ,移栽 300株。
移栽后 30 d观察统计证明:移栽成活率为
95.6%。
把经过在温室中炼苗的试管苗从培养瓶中取
出后 ,切成至少具有 2片叶子(实际上是具有 2个
生长点)、长 2cm左右的茎段后 ,把下面 1片叶子
剪掉 ,接着把茎段的下部切口插到浓度分别为
80mg/L的 NAA溶液中处理 3 ～ 4 min,然后扦插
到与移栽相同的温室苗床河沙中 ,并按照与移栽
相同的环境条件进行管理 。扦插试验进行了 4
次 ,扦插的株数分别为:300个茎段。扦插后 30 d
观察统计证明:扦插成活率为 91%。
观察还表明 ,扦插前期的成活试管苗与比移
栽苗小 1 /3 ～ 1 /2。扦插 60d后 ,扦插试管苗和移
栽试管苗的外观和大小上基本无法区别。上述说
明:在温室中 ,炉灰渣是诱导野西瓜苗试管苗移栽
·7·
辽 宁 农 业 科 学 　　　　　　　　　　　　　　　　　　2009年
和扦插的理想基质。
把在温室中移栽 、扦插成活的试管苗 ,于 5月
下旬和 6月上旬分 5次移植到山坡上定植 。结果
证明:移植成活率近 100%;移植的试管苗不仅具
有保持了野西瓜苗的各种生物性状 ,而且出现了
生长旺盛 、整齐 、根系增加 1倍左右的特点 。
3　讨论
本研究以嫩茎为材料 ,成功地建立起野西瓜
苗的无性系 ,这为该野生植物的种质保存提供了
可能。用愈伤组织的继代培养的方法进行繁殖 ,
经过 45 d的培养 ,平均 1个愈伤组织颗粒可形成
21.2个颗粒 。按照这个速度计算 ,每年的繁殖数
量为 21.28个;用生根继代的方法进行繁殖 , 25 d
的繁殖系数为 3.2。按照这个速度计算 ,每年的
繁殖数量为 3.214.6个。上述计算结果证明 ,不论
采用什么方法进行繁殖 ,每年都能繁殖出大量的
试管苗 ,满足生产上对大量种苗的需要。但由于
采用生根继代的方法繁殖的试管苗生长非常旺
盛 ,而且没有无效苗。所以 ,在生产上应采用生根
继代的方法繁殖野西瓜苗的试管苗。
在本研究中 ,在无光的条件下所培养的材料
都不能生根 ,这种观察结果与巩振辉[ 10]和安利
佳 [ 11]观点一致。之所以会出现在光照下培养材
料不能生根的现象 ,主要与在光照会促进生根培
养基中生长素的分解有关 。在生根培养基中都加
入了较高浓度的生长素 ,培养前期能促进形成根
原基。而根原基一旦形成后 ,高浓度的生素就会
抑制根的伸长生长。在培养的前 10 d左右形成
根原基后 ,如果培养基中仍然具有较高浓度的生
长素 ,就会抑制根的伸长生长。但在光照下根原
基形成后 ,光照作用会促进培养基中的生长素迅
速分解 ,导致培养基中生长素浓度快速降低。在
较低浓度生长素的生根培养基中 ,根的伸长区细
胞中的液泡会快速吸水膨胀 ,促使着根的生长 。
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ZHENGLiang, BAIYue, QUYang-Le, WUJun, JIANGChang-Yang
(ColegeofLifeSciences, LiaoningNormalUniversity, Dalian, Liapning　116029)
Abstract:TheasexuallineofHibiscustrionumwasestablishedbythestudiesonthedevelopmentofgrowing
point, diferentiationofadventitiousbuds, rooting, cutingandtransplantationoftubeseedlingforthesprouts
ofHibiscustrionum.TheresultsshowedthattheidealmediaforcalusinductionisMS+BA0.5 mg/L+2 , 4-
D1.0 ～ 1.5 mg/L.ThebestmediafordiferentiationisMS+AgNO3 1.0 mg/L+BA1.0 mg/L+NAA0.2
～ 0.4 mg/L.Themediumof1 /2MS+IAA0.4mg/L+NAA0.2 mg/Lissuitableforrootingandrhizome
growthoftubeseeding.Thecinderistheidealmediumoftransplantingandcuting.Fieldplantingshowesthat
thetubeseedinggrewwelandkeepalbiologicalcharacter.
Keywords:Hibiscustrionum;Calus;Clone;Rapidpropagation
·8·