全 文 ：香青兰（Dracocephalum moldavica L.）是唇形科
青兰属一年生草本植物， 茎叶极芳香， 其提取物具有
很高的药用价值， 有镇咳平喘、 补脑安神之功效[1]。
药理和临床研究结果表明， 香青兰具有保护心肌缺
血、 抑制血小板聚集、 降血脂和清除氧自由基等作
用， 对冠心病心绞痛具有良好的防治效果 [2]。 香青
兰难以通过种子进行种质资源的保存， 而田间种质
资源保存需要消耗大量人力物力， 且有可能导致种
质资源的丢失。 离体保存是近年来被证明行之有效
的种质保存方法， 得到国内外学者广泛研究， 已成
功应用于生姜 [3]、 草莓 [4]、 菊花 [5]等多种植物的保
存。 离体保存方法主要分限制生长保存和超低温保
存。 理论上讲， 超低温保存法维持了细胞的活力和
形态发生潜能， 是长期保存最理想的方法[6]， 但其
技术难度大， 难操作， 投入与产出不成正比， 难以
取代常规的种质资源保存 [7]。 限制保存的途径主要
有： 低温处理、 调整培养基成分、 提高培养基渗透压
及添加生长延缓剂等。 低温处理是最常用的方法[8]，
但是耗能过大， 保存成本较高。 本试验对常温条件
下香青兰的限制生长保存进行了研究， 旨在为进一
步研究香青兰长期保存提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料
生长健壮的香青兰植株， 来源于阜阳师范学院
生命科学学院植物组织培养中心。
热带作物学报 2013， 34（4）： 675-680
Chinese Journal of Tropical Crops
收稿日期 2013-01-20 修回日期 2013-03-20
基金项目 阜阳师范学院自然科学科研重点项目（No. 2009FSKJ02ZD）； 安徽省花木科技专家大院项目[No. 科农（2012）82号]； 安徽省自然科
学基金项目（No. 11040606M86）。
作者简介 兰 伟（1973年—）， 男 ， 硕士研究生 ， 讲师 ； 研究方向 ： 观赏植物种质资源收集保存与利用。 Tel： 18956748848， E-mail：
ahfyygp@163.com。
香青兰的离体保存研究
兰 伟 ， 徐培培， 许树成
阜阳师范学院生命科学学院， 安徽 阜阳 236037
摘 要 以香青兰为试材， 研究不同养分水平培养基， 不同浓度甘露醇、 多效唑及琼脂对试管苗离体保存的影
响。 结果表明： 1/4MS 培养基中试管苗前期存活率较低， 但保存时间延长了 4 个月以上； 甘露醇对试管苗的生
长有抑制作用， 可延长试管苗存活时间 4 个月； 多效唑能促进香青兰试管苗侧芽分化， 但对试管苗茎的伸长有
明显抑制作用， 其中浓度为 2.0 mg/L 时试管苗存活率最高， 保存时间可延长 4 个月， 保存至 9 个月时， 存活率
达到 50％； MS 培养基中附加琼脂浓度 8.5～10.5 g/L 为香青兰最佳离体保存方法， 该条件下香青兰试管苗保存时
间明显延长， 保存 12 个月时存活率仍高达 85％～60％， 且试管苗恢复生长后长势良好， 其再生后代的形态特征
与对照株无差异。
关键词 香青兰； 离体保存； 甘露醇； 多效唑； 琼脂
中图分类号 Q813.1 文献标识码 A
Conservation of Dracocephalum moldavica L. in Vitro
LAN Wei, XU Peipei, XU Shucheng
Biology department of Fuyang Teachers College, Fuyang, Anhui 236037, China
Abstract The effect of different concentrations of mannitol, paclobutrazol and agar on Dracocephalum moldavica L.
in vitro plantlet preservation were studied. The results showed that the survival rate of the plantlets growing in the
condition of 1/4MS medium was lower than that in the condition of MS and 1/2MS medium at earlier stage,
however its survival time had extended for more than 4 months. The growth of vitro plantlet was significantly
inhibited by using mannitol, however its survival time had also extended for more than 4 months. The growth of
vitro plantlet was significantly promoted by paclobutrazol, the survival rate of vitro plantlet was 50% in the
condition of 2.0 mg/L which could extend for 4~9 months. MS medium added with agar 8.5~10.5 g/L was the best
condition for the growth of Dracocephalum moldavica L. in vitro plantlet, which couod be saved for 12 months with
a high survival rate of 85%~60%, and the plantlets grew well with no difference compared with the control groups.
Key words Dracocephalum moldavica L.; Conservation in vitro; Mannitol; Paclobutrazol; Agar
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2013.04.016
第 34 卷热 带 作 物 学 报
表 2 表明， 保存至 5 个月时， A4～A7 的试管
苗株高为对照组 A3（图 1-A） 的 42.3％～19.4％， 萌
发的植株叶片数减少， 叶面积减小， 并且叶面积随
甘露醇浓度升高而减小（图 1-B， C， D， E）， 发根
少， 根粗壮， A4～A7 各处理组试管苗增殖倍数均
比对照组 A3的高， 甘露醇浓度为 20.0 g/L 时最高，
达到 10.60倍。
2.1.2 不同浓度多效唑对试管苗保存的影响
由表 1（A8～A12）可以看出， 培养基中附加 1.0～
2.0 mg/L 的多效唑， 试管苗保存时间比对照（A3）
表 1 不同养分水平培养基与不同浓度甘露醇、 多效唑处理下试管苗的存活率
处理 培养基 甘露醇/（g/L） 多效唑/（mg/L） 琼脂/（g/L）
存活率/％
1 月 3 月 5 月 7 月 9 月 11 月 12 月
A1 1/4MS 0 0 6.5 95.0 70.0 50.0 35.0 25.0 10 0
A2 1/2MS 0 0 6.5 100.0 94.4 77.8 35.0 0 0 0
A3 MS 0 0 6.5 100.0 94.4 40.0 0 0 0 0
A4 MS 5.0 0 6.5 95.0 93.8 91.7 33.3 25.0 0 0
A5 MS 10.0 0 6.5 100.0 100 70.0 50.0 25.0 0 0
A6 MS 15.0 0 6.5 100.0 95.0 70.0 50.0 33.3 0 0
A7 MS 20.0 0 6.5 100.0 95.0 60.0 60.0 40.0 0 0
A8 MS 0 1.0 6.5 100.0 100.0 100.0 60.0 40.0 0 0
A9 MS 0 2.0 6.5 100.0 100.0 100.0 82.0 50.0 0 0
A10 MS 0 4.0 6.5 70.0 50.0 44.4 16.7 0 0 0
A11 MS 0 6.0 6.5 0 0 0 0 0 0 0
A12 MS 0 8.0 6.5 0 0 0 0 0 0
A13 MS 0 0 4.5 100.0 90.0 33.3 0 0 0 0
A14 MS 0 0 8.5 100.0 100.0 100.0 100.0 95.0 95.0 85.0
A15 MS 0 0 10.5 100.0 85.0 85.0 70.0 70.0 60.0 60.0
1.2 方法
1.2.1 无菌试材的获得 取生长健壮的香青兰当
年生枝条， 去掉叶片， 剪取带有 3~4 个节的茎段，
置于自来水下冲洗 8～10 min， 纱布或滤纸吸干表
面水分后， 置于 70％乙醇中表面消毒 30 s， 无菌
水冲洗 1 次后， 浸入 0.1％升汞溶液消毒 7～8 min，
无菌水冲洗 4次后， 置于灭菌的滤纸上， 切去茎段
两侧被消毒液直接损伤的部位， 留取 2~3 个节的
茎段， 按照生长极性方向接种于 MS+30 g/L 蔗糖+
6.5 g/L琼脂的培养基上。 30 d后， 把萌发的腋芽转
接到 MS+6-BA 0.5 mg/L +NAA 0.1 mg/L+30 g/L 蔗
糖+6.5 g/L琼脂的培养基上进行增殖扩繁。
1.2.2 离体保存 继代培养 30 d 的试管苗， 选其
节间长度和长势基本一致的两个节茎段为试材， 接
种于 A1～A15 共 15 种培养基中（表 1）， 培养基附
加蔗糖 30 g/L， pH 值均为 5.8。 各组试验材料先期
培养 7 d， 以便去除污染材料， 每处理随机选取 15
瓶， 每瓶 2株， 第 1个月和最后 1个月每个月统计
1 次， 其间每 2 个月观察统计 1 次， 不更换培养基
连续统计至 12 个月。 观测指标主要为植株的成活
率、 平均株高、 叶片面积、 叶片数目、 芽增值倍
数、 生根等状况。 基部向上所有节间及叶片全部变
黄的植株作死亡植株统计。 各统计指标参考兰伟
等[9]的方法。
1.2.3 恢复培养 将连续保存 12个月的香青兰试
管苗与正常继代试管苗同时转接到继代培养基和生
根培养基上， 30 d后进行增殖倍数、 平均株高及生
根状况调查。
1.2.4 培养条件 培养室光照强度为 2 000～3 000 lx
（12 h/d）、 温度（23±2）℃。
1.3 数据处理
使用Excel和 Spsss 软件对试验数据进行分析。
2 结果与分析
2.1 植物生长抑制物质对香青兰试管苗离体保存
的影响
2.1.1 不同浓度甘露醇对试管苗保存的影响
由表 1 可知， 在常温条件下， MS 基本培养基
中附加 5.0～20.0 g/L 甘露醇 （A4～A7）， 试管苗存活
时间均延长了 4 个月， 保存至 11 个月时， 植株全
部死亡， 随着甘露醇浓度的增加， 对试管苗的生长
抑制作用越明显， 香青兰试管苗存活率逐渐升高，
当甘露醇浓度为 20.0 g/L 时， 保存至 9 个月时， 植
株存活率为 40％。
676- -
第 4 期
表 2表明， 多效唑浓度较低， 能促进试管苗侧
芽的分化， A9处理植株增殖倍数是对照 A3的 2.20
倍； 能抑制试管苗的生长， 试管苗平均株高仅为对
照组株高的 51.2％； 叶面积较小， 茎叶颜色呈紫色
或深绿色； 3个月内大部分试管苗开始长出气生根，
保存后期， 试管苗根部出现变黑现象， 直至死亡。
延长了 4 个月 ， 保存至 9 个月时 ， 存活率达到
40.0％～50.0％（图 2-A， B）， 且随着浓度的增加而
升高； 多效唑浓度增加到 4.0 mg/L时， 试管苗存活
率比对照组明显下降（图 2-C）； 当多效唑浓度提高
到 6.0～8.0 mg/L 时， 直接导致试管苗 1 个月内全部
死亡， 说明高浓度的多效唑对试管苗产生了毒害作用。
A. 对照（CK）正常继代试管苗生长状态； B.甘露醇浓度为 5.0 g/L 时试管苗保存 5 个月的生
长状态； C. 甘露醇浓度为 10.0 g/L 时试管苗保存 5 个月的生长状态； D. 甘露醇浓度为 15.0 g/L
时试管苗保存 5 个月的生长状态； E. 甘露醇浓度为 20.0 g/L 时试管苗保存 5 个月的生长状态。
图 1 MS 培养基中附加不同浓度甘露醇对香青兰试管苗保存的影响
A B
C D E
A. 多效唑浓度为 1.0 mg/L 时试管苗保存 5 个月的生长状态； B. 多效唑浓度为 2.0 mg/L 时
试管苗保存 5 个月的生长状态； C. 多效唑浓度为 4.0 mg/L 时试管苗保存 5 个月的生长状态。
图 2 MS 培养基中附加不同浓度多效唑对香青兰试管苗保存的影响
A B C
兰 伟等： 香青兰的离体保存研究 677- -
第 34 卷热 带 作 物 学 报
图 4 不同浓度琼脂对试管苗株高的影响
1 3 5 7 9 11
CK
A13
A14
A15
25.00
20.00
15.00
10.00
5.00
0.00
株
高
/c
m
时间/M
2.1.3 不同养分培养基及琼脂浓度对试管苗保存的
影响 表 1 表明（A13～A15）， 保存前期， MS 培养
基为植株生长提供充足的营养， 植株长势健壮， 但
养分消耗过快， 7 个月时植株全部死亡 ； 1/2MS、
1/4MS 培养基中试管苗芽增殖较多， 根、 茎较细，
叶片较小且呈黄绿色， 试管苗在 1/4MS 培养基保
存时， 前期试管苗存活率偏低， 但保存时间 11 个
月有余， 比对照组延长了 6个月以上， 但苗高普遍
低于 MS、 1/2MS。 培养基中琼脂浓度对试管苗的
保存时间有显著影响， 当琼脂浓度为 8.5～10.5 g/L
时， 试管苗保存至 12个月， 存活率高达 85％～60％，
且植株长势相对较好（图 3-A， B）。 由表 2 和图 4
可知， 琼脂浓度增加对试管苗的平均增殖倍数和芽
的分化等指标无显著影响， 但平均根数、 平均叶片
面积和平均株高差异显著， 相对于对照组 A3， 平
均叶片面积随琼脂浓度增加而减小。
2.2 保存材料的恢复培养
A14、 A15 处理中的香青兰试管苗保存 12 个
月后， 转接至继代及生根培养基上， 植株生长健
壮， 形态正常（图 5-A， B）， 与正常继代的试管苗
（CK）比较， 其平均增殖倍数、 株高与根数无显著
差异（表 3）。
处理 甘露醇浓度/（g/L） 多效唑浓度/（mg/L） 琼脂/（g/L） 平均增殖倍数 平均根数/条 平均株高/cm 平均叶面积/cm2
A3 0 0 6.5 （5.40±1.14）ab （24.40±1.52）d （19.83±1.04）h （0.99±0.10）f
A4 5.0 0 6.5 （9.00±1.00）cd （16.80±0.84）c （8.38±0.60）c （0.27±0.02）b
A5 10.0 0 6.5 （9.40±1.14）cd （22.80±1.79）d （6.87±0.78）b （0.22±0.02）b
A6 15.0 0 6.5 （8.20±0.84）c （9.00±1.22）b （4.23±0.73）a （0.09±0.02）a
A7 20.0 0 6.5 （10.60±1.14）d （12.40±1.14）a （3.84±0.24）a （0.07±0.01）a
A8 0 1.0 6.5 （10.19±1.30）de （18.80±2.28）c （10.26±0.99）d （0.29±0.05）b
A9 0 2.0 6.5 （11.90±0.84）f （19.20±1.92）c （10.10±0.85）d （0.41±0.03）c
A10 0 4.0 6.5 （6.75±0.84）b （18.20±1.30）c （10.10±0.83）d （0.56±0.04）e
A11 0 6.0 6.5 0 0 0 0
A12 0 8.0 6.5 0 0 0 0
A13 0 0 4.5 （4.80±0.84）a （39.20±2.17）e （18.60±1.06）g （0.46±0.06）cd
A14 0 0 8.5 （6.44±0.89）ab （17.60±1.52）c （15.50±1.38）e （0.50±0.04）de
A15 0 0 10.5 （6.00±0.71）ab （18.00±1.58）c （17.10±0.90）f （0.47±0.03）cd
表 2 不同浓度甘露醇、 多效唑保存 5 个月的试管苗增值倍数、 株高、 根数及叶面积
说明： 同列数据后小写字母字母不同表示在 0.05 水平上差异显著。 下同。
A. 琼脂浓度为 8.5 g/L 时试管苗保存 12 个月的生长状态；
B. 琼脂浓度为 10.5 g/L 时试管苗保存 12 个月的生长状态。
图 3 MS 培养基中附加不同浓度琼脂对
香青兰试管苗保存的影响
A B
678- -
第 4 期
3 讨论
离体培养条件下， 培养基各种营养物质为试管
苗生长提供必要的条件， 通过控制培养基的养分和
水分水平， 可以抑制细胞生长， 达到延长保存时间
的效果。 本试验中， 1/2 MS 和 1/4MS 培养基中的
试管苗由于养分不足， 试管苗生长受到明显的抑
制， 保存时间分别延长了 2～4 个月， 但根、 茎细
弱， 叶片黄绿。 1/4MS 培养基中试管苗因生长缓
慢， 保存至 11 个月时仍有 10％的存活率， 这与
Zee 等 [10]、 赵密珍等 [11]分别在菠萝、 草莓的报道基
本一致。 琼脂数量的多少主要是影响培养基软硬程
度和试管苗从培养基中吸收营养的难易 [12]。 本试验
中， 琼脂浓度 8.5～10.5 g/L 的培养基中， 试管苗保
存 12 个月， 存活率高达 85％～60％， 可能是由于
琼脂浓度大形成固体形态后培养基间间隙缩小， 致
使根系吸收养分较难， 使试管苗保存时间得以有效
延长。 通过增加培养基中琼脂浓度来进行香青兰常
温离体保存， 避免了添加植物生长抑制剂可能引起
的遗传不稳定性。
甘露醇常用于植物种质资源离体保存， 其原理
是通过提高培养基渗透压来减缓植物的吸收作用，
从而延缓细胞生长 [13]。 近年来已有不少学者在甘露
醇对植物离体保存的影响上做了研究， 王艳芳等 [5]
认为无糖培养基中添加低浓度的甘露醇（5～10 g/L）
对切花菊 “神马” 试管苗的生长有较明显抑制作用，
试管苗存活时间比对照组延长了 6个月； 叶秀仙等[14]
研究结果表明， 培养基中甘露醇浓度为 10~30 g/L
时， 文心兰试管苗保存 6个月的存活率较对照组提
高了 10.0％； 甘露醇浓度提高至 50 g/L时， 试管苗
存活率明显下降， 仅有 42.2％， 比对照组下降了
47.8％； Goncalves等[15]认为， MS培养基添加20 g/L
甘露醇在 5 ℃条件下保存 Drosophyllum lusitanicum，
不继代可连续保存 8 个月； Divakapan 等 [16]将香草
在 MS＋15 g/L 蔗糖＋15 g/L 甘露醇培养基上每年继
代 1 次即可。 本试验中， 在培养基常规添加 30 g/L
蔗糖基础上又附加了 5.0～20 g/L 的甘露醇， 香青兰
试管苗存活时间均延长了 4个月， 当甘露醇浓度为
20.0 g/L， 保存至 9 个月时， 有 40.0％的植株存活，
这与叶秀仙等 [14]、 Goncalves 等 [15]、 Divakapan 等 [16]
研究结果基本一致， 而与王艳芳等 [5]菊花 “神马”
的离体保存研究结果不同， 可能不同品种植物对生
长抑制物质的类型耐受性不同， 而且关于甘露醇的
最佳使用浓度， 不同的植物种类不尽相同 [17-19]。 培
养基中附加不同浓度的甘露醇（5.0～20.0 g/L）， 对
香青兰试管苗存活率无明显差异。
多效唑是一种高效低毒的植物生长延缓剂， 能
延长培养材料的保存时间。 有关研究认为， 0.1～
0.2 mg/L 的多效唑可以有效减少野生草莓 [4]、 金铁
锁试管苗的继代次数 [20]。 有报道称， 0.5～2.5 mg/L
的多效唑有利于葡萄[21]、 欧李[22]等植物的离体保存。
兰 伟等 [23]研究认为， 较低浓度的蔗糖（15~30 g/L）
结合高浓度的多效唑（6~9 mg/L）， 适宜于那贺川野
菊试管苗的中长期离体保存， 试管苗存活率较高，
生长健壮， 且叶片增厚， 叶色浓绿。 在本试验中，
低浓度多效唑（1.0~2.0 mg/L）能延长香青兰试管苗
保存时间 4个月， 高浓度多效唑不利于香青兰试管
苗保存， 同时， 多效唑能促进香青兰侧芽的分化，
抑制试管苗的生长， 这一结果与赵密珍等 [4]报道的
多效唑对草莓种质离体保存的影响相同。 常温缓慢
生长离体保存除了改变培养基成分或在培养基中添
加生长抑制物质， 还常与调节光照及低温处理等综
合运用， 因此还可以在减弱光照或缩短光周期的同
时， 在培养基中添加生长抑制剂， 以及与低温处理
相结合等技术进一步研究香青兰缓慢生长离体保
存技术[24-25]， 如何综合利用多种影响植株离体保存
的因素， 来更大限度地延长试管苗离体保存时间还
需进一步探索。
参考文献
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处理 平均增值倍数 平均株高/cm 平均根数/条
A14（恢复） （4.40±1.14）a （17.81±1.16）a （34.40±1.34）a
A15（恢复） （4.60±1.14）a （17.57±1.22）a （34.60±1.52）a
CK （4.20±1.30）a （17.70±1.29）a （35.00±1.41）a
表 3 保存 12 个月的试管苗恢复生长情况
A. 琼脂浓度为 8.5 g/处理后的恢复培养植株；
B. 琼脂浓度为 10.5 g/L 处理后的恢复培养植株。
图 5 香青兰试管苗保存 12 个月再生植株的生长状况
A B
兰 伟等： 香青兰的离体保存研究 679- -
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责任编辑： 赵军明
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