全 文 ：核 农 学 报　 ２０１５，２９（１）：００５６ ～ ００６２
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｕｃｌｅａｒ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
收稿日期：２０１３⁃１２⁃１５　 接受日期：２０１４⁃０９⁃１７
基金项目：国家“８６３”计划（２０１１ＡＡ１００２０７０１），浙江省教育厅项目（Ｙ２０１２２３９３８），浙江农林大学博士科研启动基金项目（２０１１ＦＲ０１７），浙江农林
大学天目学院大学生科技创新活动计划项目（ＴＭＫＣ１３０８）
作者简介：朱向涛，男，主要从事园林植物应用研究． Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｚｘｔ８２０２＠ １６３． ｃｏｍ
通讯作者：王雁，女，研究员，主要从事园林植物遗传育种研究。 Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｗａｎｇｙａｎ＠ ｃａｆ． ａｃ． ｃｎ
文章编号：１０００⁃８５５１（２０１５）０１⁃００５６⁃０７
江南牡丹茎段愈伤组织诱导与植株再生
朱向涛１ 　 王　 雁２ 　 吴　 倩１ 　 张婧蕾１ 　 竺柯叶１
（ １ 浙江农林大学天目学院，浙江 临安　 ３１１３００；２ 中国林业科学研究院林业研究所 ／
国家林业局林木培育重点实验室，北京　 １０００９１）
摘　 要：为探讨不同培养基、不同植物生长调节剂对江南牡丹茎段愈伤组织诱导及植株再生的影响，本研
究以江南牡丹凤丹幼嫩茎段为材料，通过愈伤组织途径建立了植株再生体系。 结果表明：改良 ＭＳ 培养
基为牡丹茎段愈伤组织诱导的最佳培养基，愈伤组织最高诱导率为 ９３􀆰 ３％ ，最佳的培养基组合为改良
ＭＳ ＋２，４⁃Ｄ０􀆰 ２ｍｇ·Ｌ － １ ＋ ６⁃ＢＡ２􀆰 ０ ｍｇ·Ｌ － １ ＋ ＮＡＡ０􀆰 ３ ｍｇ·Ｌ － １。 在愈伤组织分化过程中，加入 ＫＴ０􀆰 ２
ｍｇ·Ｌ － １效果最好，有机物也能促进愈伤组织分化，其中加入水解酪蛋白 ３００ ｍｇ·Ｌ － １效果最佳。 牡丹
茎段愈伤组织分化培养基为改良 ＭＳ ＋ ＫＴ０􀆰 ２ ｍｇ·Ｌ － １ ＋ ６⁃ＢＡ０􀆰 ３ ｍｇ·Ｌ － １ ＋ ＮＡＡ０􀆰 １ ｍｇ·Ｌ － １，分化率
为 ３７􀆰 ８％ ，牡丹愈伤组织不定芽在 １ ／ ２ＭＳ ＋ ＩＢＡ０􀆰 ２ ｍｇ·Ｌ － １条件下能够诱导生根，诱导率为最高的
１３􀆰 ３％ 。 本研究结果将为进一步开展江南牡丹的高效再生体系和转基因育种等研究提供技术支持和理
论依据。
关键词：牡丹；凤丹；茎段；愈伤组织；植株再生
ＤＯＩ：１０􀆰 １１８６９ ／ ｊ． ｉｓｓｎ． １００⁃８５５１􀆰 ２０１５􀆰 ０１． ００５６
　 　 牡丹（Ｐａｅｏｎｉａ ｓｕｆｆｒｕｔｉｃｏｓａ Ａｎｄｒ． ）为芍药科芍药属
落叶亚灌木，我国特产花卉，中国十大名花之一［１ － ２］。
牡丹作为一种新型油用植物，市场前景广阔。 江南牡
丹作为中国四大牡丹品种群之一，主要分布在上海、江
苏南部、浙江杭州以及安徽宁国、铜陵等地［３］，但由于
繁殖率低、繁殖速度慢的问题，目前仅存 ２０ 余个品种，
有些品种正濒临灭绝。 转基因技术能够提高育种效
率，而稳定高效的植株再生体系是利用基因工程培育
新品种的基础，目前已有多个成功克隆牡丹基因的报
道［５ － ６］，但牡丹完善的再生体系尚未建立［４］，转基因技
术无法成功应用于牡丹育种。 因此建立完善的牡丹组
织培养体系进而开展遗传转化研究迫在眉睫。
利用牡丹不同外植体如叶片［７］、叶柄［８］、花药［９］、
花瓣［１０］等进行愈伤组织诱导的研究已经取得了一定
进展，但愈伤组织分化率低，生长状况不佳的问题突
出，完善的组织培养体系尚未建立。 本研究首次以江
南牡丹凤丹幼嫩茎段为材料，探讨不同培养基、不同植
物生长调节剂对其愈伤组织诱导及其分化的影响，获
得了牡丹茎段愈伤组织诱导、分化及生根的最佳培养
基组合，建立了高效茎段愈伤组织再生体系，为研究遗
传转化体系提供了良好的材料。
１　 材料与方法
１􀆰 １　 材料
以江南牡丹（引种自安徽宁国）凤丹 ３ ～ ４ 月幼嫩
茎段为外植体，试验在浙江农林大学智能实验楼组培
室进行，样品采于浙江农林大学牡丹种植基地。
１􀆰 ２　 方法
１􀆰 ２􀆰 １　 外植体处理　 晴天上午，取生长状况良好的牡
丹新生幼嫩茎段，装入样品袋，带回实验室。 用软刷刷
去表面污垢，洗涤剂浸泡 ５ｍｉｎ，流水冲洗 ２ｈ，然后置于
超净工作台内，用 ７０％酒精消毒 ２０ｓ后，用无菌水冲洗
３ ～ ５ 遍，之后用 ２％ ＮａＣｌＯ 消毒 ２０ｍｉｎ，无菌水冲洗 ３
６５
　 １ 期 江南牡丹茎段愈伤组织诱导与植株再生
～ ５ 遍，用无菌滤纸吸干表面水分，在超净工作台切成
０􀆰 ５ ～ １ｃｍ小段待用。
１􀆰 ２􀆰 ２　 不同培养基茎段愈伤组织诱导的影响　 分别
以 ＭＳ、ＷＰＭ、１ ／ ２ＭＳ、改良 ＭＳ（大量元素改为 ＷＰＭ 大
量元素） 等为培养基，均加入 ２， ４⁃Ｄ ０􀆰 ２ ｍｇ·Ｌ － １、
ＮＡＡ０􀆰 ２ ｍｇ·Ｌ － １进行愈伤组织诱导，筛选合适的培养
基。
１􀆰 ２􀆰 ３　 不同生长调节剂对茎段愈伤组织诱导的影响
　 以改良 ＭＳ为基本培养基，生长素选择 ＮＡＡ、２，４⁃Ｄ，
其浓度均为 ０􀆰 １、０􀆰 ２ 和 ０􀆰 ３ ｍｇ·Ｌ － １，细胞分裂素选
择 ６⁃ＢＡ，其浓度均为 １􀆰 ０、２􀆰 ０ 和 ３􀆰 ０ ｍｇ·Ｌ － １，正交试
验获得愈伤组织诱导最佳培养基。 以空白作为对照。
１􀆰 ２􀆰 ４　 不同细胞分裂素类型对茎段愈伤组织分化的
影响　 以改良 ＭＳ 为基本培养基，细胞分裂素选择 ６⁃
ＢＡ、 ＫＴ、 ＺＴ ３ 种， 浓 度 分 别 为 ０􀆰 １、 ０􀆰 ２ 和 ０􀆰 ３
ｍｇ·Ｌ － １，生长素选择 ＮＡＡ０􀆰 ２ ｍｇ·Ｌ － １，以空白作对
照。
１􀆰 ２􀆰 ５　 不同有机物对茎段愈伤组织分化的影响　 以
改良 ＭＳ为基本培养基，加入 ＫＴ ０􀆰 ２ ｍｇ·Ｌ － １和 ＮＡＡ
０􀆰 ２ ｍｇ·Ｌ － １，培养基中分别加入椰乳（ ｃｏｃｏｎｕｔ ｍｉｌｋ，
ＣＭ）、水解酪蛋白（ ｃａｓｅｉｎ ｈｙｄｒｏｌｙｚａｔｅ，ＣＨ）、酵母提取
物（ｙｅａｓｔ ｅｘｔｒａｃｔ，ＹＥ）等有机物，浓度分别设定为 ２００、
３００、４００ ｍｇ·Ｌ － １，以空白作对照。
１􀆰 ２􀆰 ６　 茎段愈伤组织分化最佳培养基筛选　 以改良
ＭＳ为基本培养基，加入 ＫＴ、６⁃ＢＡ、ＮＡＡ ３ 种生长调节
剂，浓度分别为 ０􀆰 １、０􀆰 ２ 和 ０􀆰 ３ ｍｇ·Ｌ － １，进行正交试
验设计，以空白作对照。
１􀆰 ２􀆰 ７　 生根培养基的筛选 　 当丛生芽长到 １ ～ ３ ｃｍ
时，将其转移到生根培养基上。 生根培养基以 １ ／ ２ＭＳ
为基本培养基，加入 ＩＢＡ和 ＩＡＡ 浓度分别为 ０􀆰 １、０􀆰 ２、
０􀆰 ３ ｍｇ·Ｌ － １，同时蔗糖浓度为 １５ ｇ·Ｌ － １进行生根诱
导。
１􀆰 ３　 培养条件
所有培养基均加蔗糖 ３０ ｇ·Ｌ － １， 琼脂 ７ ｇ·Ｌ － １，
ｐＨ 值 ５􀆰 ７ ～ ５􀆰 ８。 培养温度均为 ２３℃， 光照强度为 ３５
～ ４０ μｍｏｌ·ｍ － ２ｓ － １， 相对湿度为 ４０％ ～７０％ ，愈伤组
织诱导阶段进行暗培养 １５ｄ 后转入光照条件下，光照
时间 ８ｈ · ｄ － １，愈伤组织分化阶段光照时间 １０
ｈ·ｄ － １。生根诱导阶段转入暗培养条件下。 以上每个
处理 １０ 瓶，每瓶 ３ 个外植体，重复 ３ 次。
１􀆰 ４　 数据采集与处理
先后培养 ３０ｄ 后统计可见愈伤组织数，计算愈伤
组织的诱导率，将诱导出的愈伤组织转接到培养基上
培养 ３０ｄ后统计分化出芽的愈伤组织数量并计算愈伤
组织的分化率，将分化出的芽团进行切割并转移到生
根培养基中，培养 ３０ｄ 后观察芽底部生根的个数并计
算生根率。 利用 ＳＰＳＳ１７􀆰 ０ 统计软件和 Ｅｘｃｅｌ 进行数
据统计分析。
诱导率 ＝ 诱导出愈伤组织的个数 ／接种个数 ×
１００％
分化率 ＝分化出芽的愈伤组织个数 ／接种个数 ×
１００％
生根率 ＝生根的个数 ／接种个数 × １００％
２　 结果与分析
２􀆰 １　 不同培养基茎段愈伤组织诱导的影响
图 １ 显示，不同的培养基条件下均能诱导出茎段
愈伤组织，但诱导率不同，４ 种培养基中，诱导率最高
的是改良 ＭＳ 培养基，诱导率为 ７７􀆰 ８％ ，最低的是
１ ／ ２ＭＳ 培养基，诱导率为 ５３􀆰 ３％ ，总体上来看，改良
ＭＳ培养基是诱导牡丹茎段愈伤组织最佳培养基。
图 １　 不同培养基对牡丹愈伤组织诱导的影响
Ｆｉｇ． １　 Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍｅｄｉｕｍ ｔｏ ｃａｌｌｕｓ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ
２􀆰 ２　 不同生长调节剂对茎段愈伤组织诱导的影响
在培养基不添加任何植物生长调节剂的情况下，
不能诱导出愈伤组织（表 １）。 培养基上添加植物生长
调节剂的均能诱导出愈伤组织。 诱导率最低的为
６６􀆰 ７％ ，最高诱导率为 ９３􀆰 ３％ ，因此最佳的培养基组
合为改良 ＭＳ ＋ ２，４⁃Ｄ ０􀆰 ２ ｍｇ·Ｌ － １ ＋ ６⁃ＢＡ２􀆰 ０ ｍｇ·
Ｌ － １ ＋ ＮＡＡ０􀆰 ３ ｍｇ·Ｌ － １。 １ ～ ３ 号诱导出的愈伤组织
均为白色，４ ～ ６ 号培养基诱导出的愈伤组织为淡黄
色，７ ～ ９ 号培养基诱导出的愈伤组织为淡黄色，愈伤
组织的形状有团状、颗粒状，有的致密，有的松软。 统
计分析发现，５ 号培养基的诱导率与其他组合有明显
差异。
７５
核　 农　 学　 报 ２９ 卷
表 １　 不同植物生长调节剂水平对茎段愈伤组织诱导的影响
Ｔａｂｌｅ １　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｅｖｅｌｓ ｏｆ ｈｏｒｍｏｎｅｓ ｏｎ ｓｔｅｍ ｃａｌｌｕｓ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ
编号
Ｓｅｑｕｅｎｃｅ
２，４⁃Ｄ ／
（ｍｇ·Ｌ － １）
６⁃ＢＡ ／
（ｍｇ·Ｌ － １）
ＮＡＡ ／
（ｍｇ·Ｌ － １）
愈伤诱导率
Ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ ｃａｌｌｕｓ ／ ％
愈伤组织特征
Ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｃａｌｌｕｓ
１ ０􀆰 １ １􀆰 ０ ０􀆰 １ ６６􀆰 ７Ｆ 白色，致密、颗粒状
Ｗｈｉｔｅ，ｃｏｍｐａｃｔ ｇｒａｎｕｌａｒ
２ ０􀆰 １ ２􀆰 ０ ０􀆰 ２ ７３􀆰 ３Ｅ 白色、致密、颗粒状
Ｗｈｉｔｅ，ｃｏｍｐａｃｔ ｇｒａｎｕｌａｒ
３ ０􀆰 １ ３􀆰 ０ ０􀆰 ３ ７０􀆰 ０Ｆ 白色、松软、团状
Ｗｈｉｔｅ，ｃｏｍｐａｃｔ Ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｅ
４ ０􀆰 ２ １􀆰 ０ ０􀆰 ２ ８０􀆰 ０Ｄ 淡黄色、疏松、颗粒状
Ｌｉｇｈｔ⁃ｙｅｌｌｏｗ ｌｏｏｓｅ ｇｒａｎｕｌａｒ
５ ０􀆰 ２ ２􀆰 ０ ０􀆰 ３ ９３􀆰 ３Ａ 淡黄色、疏松、颗粒状
Ｌｉｇｈｔ⁃ｙｅｌｌｏｗ ｌｏｏｓｅ ｇｒａｎｕｌａｒ
６ ０􀆰 ２ ３􀆰 ０ ０􀆰 １ ８３􀆰 ３Ｃ 淡黄色、疏松、颗粒状
Ｌｉｇｈｔ⁃ｙｅｌｌｏｗ ｌｏｏｓｅ ｇｒａｎｕｌａｒ
７ ０􀆰 ３ １􀆰 ０ ０􀆰 ３ ８６􀆰 ７Ｂ 黄色、致密、颗粒状
Ｙｅｌｌｏｗ ｃｏｍｐａｃｔ ｇｒａｎｕｌａｒ
８ ０􀆰 ３ ２􀆰 ０ ０􀆰 １ ７６􀆰 ７Ｅ 黄色、致密、颗粒状
Ｙｅｌｌｏｗ ｃｏｍｐａｃｔ ｇｒａｎｎｕｌａｒ
９ ０􀆰 ３ ３􀆰 ０ ０􀆰 ２ ８０􀆰 ０Ｄ 黄色、松软、团状
Ｙｅｌｌｏｗ ｌｏｏｓｅ Ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｅ
ｃｋ ０ ０ ０ ０Ｇ
　 　 注：不同字母代表 ０􀆰 ０１ 水平差异极显著。 下同。
Ｎｏｔｅ：Ｌｅｃｔｅｒｓ ｍｅａｎ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ａｔ ０􀆰 ０１ ｌｅｖｅｌ． Ｔｈｅ ｓａｍｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ．
２􀆰 ３　 不同细胞分裂素类型对茎段愈伤组织分化的影
响
由图 ２ 可知，３ 种细胞分裂素均能诱导茎段愈伤
组织分化，分化率有所差异，当 ６⁃ＢＡ、ＫＴ 浓度为 ０􀆰 ２
ｍｇ·Ｌ － １时，愈伤组织分化率最高，ＺＴ 浓度为 ０􀆰 ３ ｍｇ
·Ｌ － １时，愈伤组织分化率最高。 总体上来看，ＫＴ的诱
导分化率最高，其次是 ６⁃ＢＡ，诱导分化率最低的是
ＺＴ，对照不加任何激素的诱导分化率为 ０，总体上来
看，在 ＮＡＡ为 ０􀆰 ２ ｍｇ·Ｌ － １的情况下，添加 ３ 种细胞分
裂素均能诱导茎段愈伤组织分化，且分化率均在 ２０％
以上。 最佳的组合是改良 ＭＳ ＋ ＫＴ０􀆰 ２ ｍｇ·Ｌ － １ ＋
ＮＡＡ０􀆰 ２ ｍｇ·Ｌ － １，愈伤组织分化率达到 ３７􀆰 ８％ 。
２􀆰 ４　 不同有机物对茎段愈伤组织分化的影响
不同的有机物对茎段愈伤组织的分化具有一定作
用，３ 种有机物添加后茎段愈伤组织分化率均有不同
程度的提高（图 ３），相比较而言，添加椰乳和水解酪蛋
白时，随着浓度的增加，愈伤组织分化率先增加后降
低，椰乳浓度 ３００ ｍｇ·Ｌ － １时，分化率为 ４１􀆰 １％ ，水解
酪蛋白浓度为 ３００ ｍｇ·Ｌ － １时，分化率为 ４２􀆰 ２％ 。 酵
母提取物随着添加浓度的增加，愈伤组织分化率逐渐
提高，浓度为 ４００ ｍｇ·Ｌ － １时，分化率达到 ３８􀆰 ９％ 。 三
者在最佳浓度时均比不加有机物愈伤组织分化率高。
２􀆰 ５　 不同处理组合对茎段愈伤组织分化的影响
在不添加植物生长调节剂的组合里面，愈伤组织
的分化率为 ０（表 ２）。 在几种组合中，牡丹茎段愈伤
组织分化率均在 ２５％以上，但是总体分化率不高，均
在 ４０％以下。 正交试验可以看出，组合 ６ 愈伤组织分
化率最高，为 ３７􀆰 ８％ ，组合 ９ 愈伤组织分化率最低，为
２５􀆰 ６％ ，方差分析发现，组合 ６ 与其他组合差异显著，
因此最佳培养基组合为改良 ＭＳ ＋ ＫＴ０􀆰 ２ ｍｇ·Ｌ － １ ＋ ６⁃
ＢＡ０􀆰 ３ ｍｇ·Ｌ － １ ＋ ＮＡＡ０􀆰 １ ｍｇ·Ｌ － １。
２􀆰 ６　 不同激素浓度对愈伤不定芽生根诱导的影响
不同的生长素类型诱导生根率有所区别（表 ３）。
相对来说，ＩＢＡ 比 ＩＡＡ 效果更好，在浓度为 ０􀆰 ２ ｍｇ·
Ｌ － １时，诱导率为 １３􀆰 ３％达到最大值，随着浓度的不断
增高，生根率呈现先升高后降低的变化趋势，当 ＩＡＡ
浓度为 ０􀆰 １ ｍｇ·Ｌ － １时，没有不定芽生根，而浓度为
０􀆰 ２ ｍｇ·Ｌ － １时，诱导率为 １０􀆰 ０％ 。
８５
　 １ 期 江南牡丹茎段愈伤组织诱导与植株再生
表 ２　 不同组合对茎段愈伤组织分化的影响
Ｔａｂｌｅ ２　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｅｖｅｌｓ ｏｆ ｈｏｒｍｏｎｅｓ ｏｎ ｓｔｅｍ ｃａｌｌｕｓ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ
编号
Ｓｅｑｕｅｎｃｅ
ＫＴ ／
（ｍｇ·Ｌ － １）
６⁃ＢＡ ／
（ｍｇ·Ｌ － １）
ＮＡＡ ／
（ｍｇ·Ｌ － １）
愈伤分化率
Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ／ ％
１ ０􀆰 １ ０􀆰 １ ０􀆰 １ ２８􀆰 ９Ｅ
２ ０􀆰 １ ０􀆰 ２ ０􀆰 ２ ３１􀆰 １Ｄ
３ ０􀆰 １ ０􀆰 ３ ０􀆰 ３ ３２􀆰 ２Ｃ
４ ０􀆰 ２ ０􀆰 １ ０􀆰 ２ ２８􀆰 ９Ｅ
５ ０􀆰 ２ ０􀆰 ２ ０􀆰 ３ ３６􀆰 ７Ｂ
６ ０􀆰 ２ ０􀆰 ３ ０􀆰 １ ３７􀆰 ８Ａ
７ ０􀆰 ３ ０􀆰 １ ０􀆰 ３ ３５􀆰 ６Ｂ
８ ０􀆰 ３ ０􀆰 ２ ０􀆰 １ ３３􀆰 ３Ｃ
９ ０􀆰 ３ ０􀆰 ３ ０􀆰 ２ ２５􀆰 ６Ｆ
ｃｋ ０ ０ ０ ０Ｇ
图 ２　 不同细胞分裂素及浓度对愈伤组织分化的影响
Ｆｉｇ． ２　 Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ＣＴＫ
ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｔｏ ｃａｌｌｕｓ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ
表 ３　 不同组合对茎段愈伤不定芽生根的影响
Ｔａｂｌｅ ３　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｅｖｅｌｓ ｏｆ ｈｏｒｍｏｎｅｓ ｏｎ ｒｏｏｔｉｎｇ
ＩＢＡ ／
（ｍｇ·Ｌ － １）
生根率
Ｒｏｏｔｉｎｇ ｒａｔｅ ／ ％
ＩＡＡ ／
（ｍｇ·Ｌ － １）
生根率
Ｒｏｏｔｉｎｇ ｒａｔｅ ／ ％
０􀆰 １ ６􀆰 ７ ０􀆰 １ ０􀆰 ０
０􀆰 ２ １３􀆰 ３ ０􀆰 ２ １０􀆰 ０
０􀆰 ３ １０􀆰 ０ ０􀆰 ３ ６􀆰 ７
３　 讨论
牡丹作为中国候选国花和十大名花之一，具有较
高的观赏价值和商业价值。 但其再生体系尚未建立，
图 ３　 不同有机物类型及浓度对愈伤组织分化的影响
Ｆｉｇ． ３　 Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｔｙｌｅ ａｎｄ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ
ｏｆ ｏｒｇａｎｓ ｔｏ ｃａｌｌｕｓ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ
主要是愈伤组织分化困难和生根困难两个方面。 外植
体类型能够影响到愈伤组织诱导与植株再生，本试验
以幼嫩茎段作为外植体，总体来说，愈伤组织诱导率较
高，而愈伤组织分化率和生根率相对较低，其原因为植
物愈伤组织诱导和植株再生除了与外植体类型相
关［１１ － １４］外可能与外植体的生理状态有很大关系，幼嫩
茎段属于新生组织，分化能力比较强，因此愈伤组织诱
导率比较高，后期愈伤组织分化和生根率较低主要可
能与诱导过程中培养基和植物激素相关，具体原因有
待进一步研究。
暗培养处理对不定芽再生的影响在其他植物中也
有报道［１５］，其原因可能是在暗培养条件下，生长素的
降解过程较慢，有助于调节外植体内生长素和细胞分
裂素之间的比例，从而有助于愈伤组织的器官形成，本
研究在愈伤组织诱导阶段和生根阶段均采用暗处理，
９５
核　 农　 学　 报 ２９ 卷
注：１．幼嫩茎段，２ ～ ４ 茎段诱导愈伤组织，５ 愈伤组织增殖，６ ～ ７ 愈伤组织分化，８ 分化苗生长，９ 诱导生根。
Ｎｏｔｅ：１． Ｙｏｕｎｇ ｓｔｅｍ， ２ ｔｏ ４ ｃａｌｌｕｓ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｅｍ ，５ ｃａｌｌｕｓ ｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｏｎ， ６ ｔｏ ７ ｃａｌｌｕｓ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ ８ ｓｅｅｄｉｎｇ ｇｒｏｗｔｈ， ９ ｒｏｏｔｉｎｇ．
图 ４　 牡丹茎段愈伤组织诱导及植株再生
Ｆｉｇ． ４　 Ｐｌａｔｅ Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｃａｌｌｕｓ ａｎｄ Ｐｌａｎｔ Ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｆｒｏｍ Ｐａｅｏｎｉａ ｓｕｆｆｒｕｔｉｃｏｓａ Ａｎｄｒ
获得较好效果，这与林颖等［１６］研究结果保持一致。
培养基类型是影响愈伤组织诱导和分化的重要因
素。 Ａｒｒｕｄａ 等［１７］发现适当提高培养基中钙的浓度，可
使桉树愈伤组织的总蛋白和糖含量增加，从而明显提
高器官再生效果。 本试验中，利用 ＷＰＭ 的大量元素
取代了 ＭＳ的大量元素，ＮＨ４ＮＯ３ 的量在 ＭＳ 的基础上
有所增加，试验结果来看，牡丹茎段愈伤组织诱导率有
所提高，因此，改良 ＭＳ培养基是较合适的培养基。 这
与 Ｋａｌｐａｎａ等［１８］试验结果保持一致。
有机物具有促进细胞分裂的作用，本试验选用了
３ 种有机物加入牡丹茎段愈伤组织分化培养基中，试
验结果显示，水解酪蛋白对愈伤组织分化促进作用更
加明显，研究认为，水解酪蛋白在促进体细胞胚形成和
提高体细胞胚质量方面具有重要作用［２２ － ２３］。 加入有
机物后，愈伤组织的质量明显提高，合适的有机物浓度
能提高愈伤组织的分化率，这与前人在其他研究中的
结果相一致［ １９ － ２１］。
试验结果表明，愈伤组织不定芽生根率较低，最高
仅为 １３􀆰 ３％ ，这可能与前期愈伤组织的质量、愈伤组
织诱导不定芽的质量密切相关，具体原因有待进一步
研究。 前人也曾用愈伤组织不定芽进行诱导生根试
验，最高的生根率仅为 ９􀆰 ６％ ［２９］，本试验生根率要更
高。 牡丹在组织培养过程中生根率较低也是制约牡丹
再生体系建立的一个重要因素，可能与牡丹品种、培养
条件、外植体类型均有密切关系，本试验中在生根阶段
采用了暗培养的方式进行培养，试图创造生根需要的
暗环境，有一定作用，不定芽生根困难的机理有待于进
一步研究。
近年来，牡丹各个品种再生体系建立研究较多，刘
会超等［２４ － ２５］利用腋芽作为外植体，研究了各因素对魏
紫牡丹侧芽污染、不定芽发生、增殖与生根的影响，获
得了侧芽不定芽发生的最佳培养基和较高的生根率。
０６
　 １ 期 江南牡丹茎段愈伤组织诱导与植株再生
张改娜等［２６ － ２７］利用凤丹不定芽和子叶诱导植株并促
进幼苗生根。 毛红俊等［２８］利用日本牡丹子叶诱导愈
伤组织并获得了植株再生，但存在愈伤组织分化率和
苗生根率较低的问题。 利用牡丹幼嫩茎段再生植株尚
未见报道，因此，研究幼嫩茎段的愈伤组织再生体系具
有重要意义。 通过本研究，获得了茎段愈伤组织诱导、
分化和生根的最佳培养基及分化过程中合适有机物的
种类和浓度，初步建立了茎段愈伤组织再生体系，为遗
传转化体系提供了良好的材料。
４　 结论
本试验结果显示，江南牡丹凤丹茎段愈伤组织诱
导的最佳的培养基为改良 ＭＳ ＋２，４⁃Ｄ ０􀆰 ２ ｍｇ·Ｌ － １ ＋
６⁃ＢＡ ２􀆰 ０ ｍｇ·Ｌ － １ ＋ ＮＡＡ ０􀆰 ３ ｍｇ·Ｌ － １，诱导率达到
９３􀆰 ３％ ，ＫＴ在诱导愈伤组织方面效果较好，添加有机
物能促进牡丹愈伤组织的分化，愈伤组织分化最佳组
合为改良ＭＳ ＋ ＫＴ０􀆰 ２ ｍｇ·Ｌ － １ ＋ ６⁃ＢＡ ０􀆰 ３ ｍｇ·Ｌ － １ ＋
ＮＡＡ ０􀆰 １ ｍｇ·Ｌ － １，不定芽生根的最佳组合为 １ ／ ２ＭＳ
＋ ＩＢＡ ０􀆰 ２ ｍｇ·Ｌ － １，生根率为 １３􀆰 ３％ 。 愈伤组织分化
与愈伤组织的质量、牡丹的品种类型、外植体基因型密
切相关，相关研究还有待进一步探索。
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１６
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｕｃｌｅａｒ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
２０１５，２９（１）：００５６ ～ ００６２
Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｃａｌｌｕｓ ａｎｄ Ｐｌａｎｔ Ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｆｒｏｍ
Ｐａｅｏｎｉａ ｓｕｆｆｒｕｔｉｃｏｓａ Ａｎｄｒ．
ＺＨＵ Ｘｉａｎｇｔａｏ１ 　 ＷＡＮＧ Ｙａｎ２ 　 ＷＵ Ｑｉａｎ１ 　 ＺＨＡＮＧ Ｊｉｎｇｌｅｉ１ 　 ＺＨＵ Ｋｅｙｅ１
（ １ Ｔｉａｎｍｕ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ａｎｄ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌｉｎ’ａｎ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ　 ３１１３００；
２ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ，Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｔｒｅｅ Ｂｒｅｅｄｉｎｇ ａｎｄ Ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ ／
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ，Ｓｔａｔｅ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　 １０００９１）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍｅｄｉｕｍ ａｎｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｌａｎｔ ｈｏｒｍｏｎｅ ｏｎ ｃａｌｌｕｓ ｉｎｄｕｃｔ ａｎｄ ｐｌａｎｔ
ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ， ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ， ｙｏｕｎｇ ｓｔｅｍｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｕｌｔｉｖａｒ ｆｅｎｇｄａｎ ｗｅｒｅ ｕｓｅｄ ａｓ ｅｘｐｌａｎｔｓ ｔｏ ｉｎｄｕｃｅ ｃａｌｌｕｓ ａｎｄ ｉｔｓ
ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｗａｓ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｖｉａ ｃａｌｌｕｓ ｐａｔｈｗａｙ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｍｅｄｉｕｍ ｗａｓ
ｍｏｄｉｆｉｅｄ ＭＳ， ｔｈｅ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ｃａｌｌｕｓ ｗａｓ ９３􀆰 ３％ ， ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｍｅｄｉｕｍ ｏｆ ｃａｌｌｕｓ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｔｈｅ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ＭＳ ＋
２，４⁃Ｄ０􀆰 ２ ｍｇ·Ｌ － １ ＋ ６⁃ＢＡ２􀆰 ０ ｍｇ·Ｌ － １ ＋ ＮＡＡ０􀆰 ３ ｍｇ·Ｌ － １ ． ＫＴ ０􀆰 ２ ｍｇ·Ｌ － １ ａｎｄ ｈｙｄｒｏｌｙｚｅｄ Ｃａｓｅｉｎ ３００ ｍｇ·Ｌ － １
ｗａｓ ａｎ ｏｐｔｉｍｕｍ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｃａｌｌｕｓ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ． Ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｍｅｄｉｕｍ ｏｆ ｃａｌｌｕｓ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ＭＳ ＋
ＫＴ０􀆰 ２ ｍｇ·Ｌ － １ ＋ ６⁃ＢＡ０􀆰 ３ ｍｇ·Ｌ － １ ＋ ＮＡＡ０􀆰 １ ｍｇ·Ｌ － １， ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｗａｓ ３７􀆰 ８％ ． Ｔｈｅ ｒｏｏｔｓ ｗｅｒｅ ｉｎｄｕｃｅｄ
ａｆｔｅｒ ｓｈｏｏｔｓ ｗｅｒｅ ｔｒａｎｓｆｅｒｒｅｄ ｔｏ １ ／ ２ ＭＳ ｍｅｄｉｕｍ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ０􀆰 ２ ｍｇ·Ｌ － １ ＩＢＡ． Ｔｈｅ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｗａｓ １３􀆰 ３％ ． Ｏｕｒ
ｒｅｓｅａｒｃｈ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｉｌｌ ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｂａｓｉｓ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｆｕｒｔｈｅｒ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ
ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ ｂｒｅｅｄｉｎｇ ｏｆ ｐｅｏｎｙ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｐａｅｏｎｉａ ｓｕｆｆｒｕｔｉｃｏｓａ Ａｎｄｒ． ‘ｆｅｎｇｄａｎ’， ｓｔｅｍ， ｃａｌｌｕｓ， ｐｌａｎｔ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ
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