全 文 ：文章编号 :100028551 (2009) 042626205
朝天罐的离体培养与植株再生
胡松梅1 　禹华芳1 　龚泽修1 　李　萍2 　蒋道松2 　胡雄贵3
(11 湖南娄底职业技术学院 , 湖南 娄底　41700 ; 21 湖南农业大学生物科学技术学院 , 湖南 长沙　410128 ;
31 湖南畜牧兽医研究所 , 湖南 长沙　410153)
摘 　要 :以朝天罐 ( Osbeckia opipara)的茎段为外植体进行离体培养植株再生研究 ,结果表明 :茎段在适宜
的培养基上可形成愈伤组织 ,并分化成再生植株。培养基MS + 62BA 2mgΠL + NAA 012mgΠL + 蔗糖 30mgΠ
L + 琼脂 7mgΠL ,既适合于愈伤组织的诱导 ,也适合于愈伤组织的增殖和分化 ,诱导率为 8313 % ;丛生芽
增殖的最佳培养基为 MS + 62BA 012mgΠL + NAA 011mgΠL + 蔗糖 50mgΠL + 琼脂 7mgΠL ,增殖系数为 712 ;
试管苗生根的最佳培养基为 1Π2 MS + NAA 015mgΠL + IBA 012mgΠL + 62BA 0105mgΠL + 蔗糖 20mgΠL + 琼脂
7mgΠL ,生根率为 100 %。
关键词 :朝天罐 ;离体培养 ;愈伤组织 ;植株再生
TISSUE CULTURE AND PLANT REGENERATION OF Osbeckia opipara
HU Song2mei 　YU Hua2fang 　GONG Ze2xiu 　LI Ping 　J IANG Dao2song 　HU Xiong2gui
(11 Hunan Loudi Vocational and Technical College , Loudi , Hunan 　417000 ;
21 College Bio2Science and Technology , Hunan Agriculture University , Changsha , Hunan 　410128 ;
31 Hunan Institute of Animal and Veterinary Science , Changsha , Hunan 　410131)
Abstract :Using tender stem as explant ,tissue culture and plant regeneration of Osbeckia opipara had been studied. The results
indicated that the callus could be induced from tender stem , and then differentiated to regeneration plants in the proper
medium. The most appropriate medium for the induction and proliferation of callus as well as for the differentiation of
adventitious buds was MS + 62BA 2mgΠL + NAA 012mgΠL + sucrose 30mgΠL + agar 7mgΠL. The induction rate of callus
reached 8313 %. In addition , the optimum medium for multiplication of cluster buds was MS + 62BA 012mgΠL + NAA 011mgΠ
L + sucrose 50mgΠL + agar 7mgΠL ;and the medium for rooting was 1Π2MS + NAA 015mgΠL + IBA 012mgΠL + 62BA 0105mgΠL
+ sucrose 20mgΠL + agar 7mgΠL. The coefficient of multiplication was 712 and the rooting rate reached 100 %.
Key words : Osbeckia opipara ; tissue culture ; callus ; plant regeneration
收稿日期 :2008212217 　接受日期 :2009201201
作者简介 :胡松梅 (19712) ,女 ,湖南双峰人 , 硕士 ,讲师 ,研究方向为植物资源与细胞工程。E2mail :husongmei2005 @163. com
通讯作者 :蒋道松 (19632) ,男 ,湖南邵阳人 ,博士 ,教授 ,研究生导师 ,研究方向为植物资源与细胞工程。E2mail :roadpine @163. com　　朝天罐 ( Osbeckia opipara) 为野牡丹科金锦香属植物 ,灌木 ,高约 50～150cm ;叶片坚纸质 ,卵形至卵状披针形 ,全缘 ;稀疏的聚伞花序组成圆锥花序 ,顶生 ,花瓣深红色至紫色 ,卵形 ,长约 2cm ,花期 8～9 月 ,果期 10～11 月 ;生于海拔 250～800m 的山坡、山谷、水边、路旁、疏林中或灌木丛中。分布于贵州、广西至台湾、长江流域以南各省区 ,越南至泰国也有分布[1 ,2 ] 。朝天罐是一种传统的中草药 ,清热利湿 ,止咳 ,调 经[3 ,4 ] ,同时也是一种优良的园林植物 ,其株型优雅 ,花果期长 ,花大 ,花色鲜艳 ,果形独特 ,集高雅和朴实于一身 ,为花果同赏植物 ,极具观赏价值[5 ] 。朝天罐既可以做盆栽花卉欣赏 ,也可用来点缀公园的林中空地、山溪两旁及园林中的草坪绿地 ,布置花坛、花径、人行道或作花境栽培等 ,重现大自然的野趣[6 ,7 ] 。目前朝天罐尚处于野生状态 ,园林观赏价值未得到充分利用。为了发掘其观赏、绿化价值 ,有必要进行引种繁殖和育种驯
626　 核 农 学 报　2009 ,23 (4) :626～630Journal of Nuclear Agricultural Sciences
化工作。朝天罐种子数量虽多 ,但萌发率低 ,扦插繁殖
较难生根。朝天罐的离体培养及快速繁殖研究国内外
尚未见报道 ,本试验首次对其进行离体培养与植株再
生研究 ,旨在探索适于朝天罐离体培养的最佳条件 ,为
其快速繁殖研究及广泛应用奠定基础。
1 　材料与方法
111 　材料
试验于 200613 - 2007110 在湖南农业大学细胞工
程实验室进行。材料取自湖南省邵阳市 ,栽种于湖南
农业大学细胞工程实验室实验基地。
112 　方法
取朝天罐母株嫩茎为外植体 ,常规消毒灭菌后 ,将
枝条切成 1cm 左右的小段 ,接种到不含激素的 1Π2 MS
培养基中预培养 5d 后 ,选择无污染无褐化的茎段转接
到诱导培养基中诱导愈伤组织 ,25d 时记录出愈率。
将愈伤组织继代 2 次后 ,每次 20 ,再接种到分化培养
基中分化 ,20d 后切取带 3～5 个均匀、健壮幼芽的愈
伤组织块 ,接种于 MS 增殖培养基上培养 ,25d 后观察
统计丛生芽的增殖及生长状况。选取高 3cm 以上、长
势较一致的壮苗 ,转入 1Π2 MS 生根培养基中诱导生
根 ,25d 后观察统计苗的生根率、平均生根数和生长状
况。
出愈率、增殖系数、生根率的计算方法 :出愈率 =
出愈数Π无污染无褐化的茎段数目 ;增殖系数 = 增殖芽
数Π原接种芽数 ;生根率 = 生根苗数Π接种苗数。
诱导、分化、继代和增殖基本培养基为 MS ,生根基
本培养基为 1Π2 MS ,所有培养基均附加蔗糖 30mgΠL ,
琼脂 710mgΠL , pH 518。诱导、分化、继代及增殖材料
每瓶接 6 块 ,生根每瓶接 6 株 ,每组处理 5 瓶 ,3 次重
复。培养温度为 24 ℃～28 ℃,光照时间为 16hΠd ,光照
强度为 2000lx。
在不同培养基中添加不同激素 ,各处理的浓度设
计分别如下 (单位为 mgΠL ,以下皆同) :
愈伤组织的诱导培养基为 4 个处理组合 : ①2 ,42D
110 + 62BA 012 ; ②2 ,42D 210 + 62BA 012 ; ③62BA 110
+ NAA 012 ; ④62BA 210 + NAA 012。愈伤组织的分化
培养基为 3 个处理组合 : ①62BA 015 + NAA 012 ; ②62
BA 110 + NAA 012 ; ③62BA 210 + NAA 012。不定芽增
殖培养基为 4 个处理组合 : ①62BA 012 + NAA 011 ; ②
62BA 015 + NAA 011 ; ③62BA 110 + NAA 012 ; ④62BA
210 + NAA 012。生根培养基为 9 个处理组合 : ①IBA
011 + NAA012 ; ②IBA 012 + NAA 012 ; ③IBA 015 + NAA
012 ; ④IBA 011 + NAA 015 ; ⑤IBA 012 + NAA 015 ; ⑥IBA
015 + NAA 015 ; ⑦IBA 011 + NAA 110 ; ⑧IBA 012 + NAA
110 ; ⑨IBA 015 + NAA 110。
2 　结果与分析
211 　不同激素组合对朝天罐茎段愈伤组织诱导和分
化的影响
在 1Π2 MS 培养基中预培养 5 d 后的朝天罐茎段在
不同激素组合中的愈伤组织诱导率见表 1。
表 1 　不同激素组合对朝天罐茎段愈伤组织诱导的影响
Table 1 　Effects of different phytohormone combination on callus inducement of Osbeckia opipara
处理
编号
激素组合
phytohormones(mgΠL)
2 ,42D 62BA NAA 外植体数目explant number 出愈数callus 出愈率rate of callus ( %) 愈伤组织生长状况growth of callus
1 1 012 30 3 10 褐化严重 ,增殖缓慢browning serious , proliferate slowly
2 2 012 30 2 617 褐化严重 ,增殖缓慢
browning serious ,proliferate slowly
3 1 012 30 21 70 生长旺盛 ,能分化。
vigorous growth ,can differentiate
4 2 012 30 25 8313 生长旺盛 ,能分化。
vigorous growth ,can differentiate
　　表 1 结果表明 :含有 2 ,42D 的 1、2 号培养基能诱
导产生呈淡绿色的愈伤组织 ,但愈伤组织在 4 号培养
基中进行继代培养时 ,其增殖缓慢 ,褐化现象严重 ,继
代后接种于 3 种分化培养基中其分化率均为 0。分析
认为 :2 ,42D 对朝天罐愈伤组织的分化产生了抑制作
用 ,故不能分化成苗。而 62BA 诱导的愈伤组织生长旺
盛 ,分化能力强。
茎段在不同诱导培养基中培养 4～6d 后 ,3、4 号
726　4 期 朝天罐的离体培养与植株再生
图 1 　茎段诱导形成的愈伤组织
Fig. 1 　The induction and proliferation of callus
培养基中的茎段切口处膨大呈瘤状 ,出现白色愈伤组
织 ,愈伤组织松散 ,颗粒状 ,20d 后开始大量增殖 (见图
1) 。这样的愈伤组织直接接种于分化培养基中 ,不能
分化成芽。将愈伤组织在 4 号培养基中继代 2 次后 ,
愈伤组织可以增殖 ,且逐渐变成深绿色 ,致密呈姜状。
将继代 2 次后的愈伤组织块接种于 3 种分化培养基
中 ,10d 后愈伤组织开始分化 (图 2) , 20d 后愈伤组织
表面可见密密的绿色不定芽丛。3 种分化培养基均能
诱导分化 ,分化率为 100 %。随着 62BA 浓度的升高 ,
愈伤组织增殖率和不定芽的分化速度随之加快。
图 2 　愈伤组织分化出幼芽
Fig. 2 　The differentiation of adventitious
buds from callus
　　试验结果表明 :以朝天罐茎段为外植体诱导愈伤
组织 ,最佳诱导培养基为 MS + 62BA 210mgΠL + NAA
012mgΠL + 蔗糖 30mgΠL + 琼脂 710mgΠL , 诱导率为
8313 %。在此培养基中愈伤组织既可以大量增殖 ,诱
导的愈伤组织又能在分化培养基中分化成芽。
212 　不同激素组合对朝天罐不定芽增殖的影响
不同激素组合对朝天罐不定芽增殖的影响见
表 2。
表 2 　不同激素组合对朝天罐丛生芽增殖与生长的影响
Table 2 　Effects of different phytohormone combination on multiplication and growth of cluster buds of Osbeckia opipara
处理
编号
激素
phytohormones(mgΠL)
62BA NAA 增殖系数coefficient ofmultiplication 平均株高average hight (cm) 幼苗生长情况growth of cluster shoots
1 012 011 712 312 粗壮 , 叶片大而浓绿 ,偶有玻璃苗
vigorous , leaves large and green ,occasionally vitreous
2 015 011 811 219 较粗壮 ,偶有玻璃苗
rather vigorous ,occasionally vitreous
3 110 012 914 215 瘦弱 ,常有玻璃苗
slender , vitreous
4 210 012 1212 114 瘦弱 ,增殖迅速 ,玻璃化程度严重
slender , multiplicate rapidly , vitreous serious
　　表 2 结果表明 :不同浓度的 62BA 均能促进朝天罐
不定芽的增殖。62BA 210mgΠL + NAA 012mgΠL 培养基
的增殖系数最高 ,为 1212 ,但平均株高最低 ,且不定芽
瘦弱 ,玻璃化程度严重。62BA 012mgΠL + NAA 011mgΠL
培养基的增殖系数最低 ,为 712 ,但平均株高最高 ,且
茎粗壮 , 叶片大而浓绿。
62BA 浓度对朝天罐不定芽的增殖和幼苗生长状
况有显著影响。随着 62BA 浓度的增加 ,增殖系数随之
增大 ,62BA 210mgΠL 时达到最高。平均株高在 62BA 浓 度为 012～ 110mgΠL 时变化不明显 ,但当浓度升至210mgΠL 时 ,平均株高显著下降。4 号培养基 (62BA210mgΠL + NAA 012mgΠL) 诱导的丛生芽 ,增殖系数虽大 ,但丛生芽弱小 ,叶片和茎杆细小 ,玻璃化苗多 ,形成有效苗的比例仅 30 %左右。反之 ,1 号培养基诱导的丛生芽叶片宽大、茎干粗壮 ,有效成苗率可达 90 %以上 (图 3) 。不同浓度激素组合的 4 种不定芽增殖培养基诱导的丛生芽均会产生不同程度的玻璃苗 ,随着 62BA 浓度
826 核　农　学　报 23 卷
的增加 ,玻璃苗率也在提高 ,可见 62BA 对朝天罐试管
苗玻璃化有明显的促进作用。在试验过程中 ,将蔗糖
浓度由 3 % 提高到 5 % ,发现可在一定程度上减少玻
璃苗的产生。
试验结果表明 ,朝天罐不定芽的最佳增殖培养基
为 MS + 62BA 012mgΠL + NAA 011mgΠL + 蔗糖 50mgΠL +
琼脂 710mgΠL ,其诱导的植株健壮 ,成苗率高 ,玻璃化
程度小。
213 　不同激素组合对朝天罐试管苗生根的影响
不同激素组合对朝天罐试管苗生根的影响见表
3。
表 3 结果表明 :朝天罐试管苗较易生根 ,平均生根
率达 8913 % ,最低生根率为 7617 % ,最高生根率为
100 %。平均生根数最高为 9133 ,最低为 6133。数据分 析显示 ,NAA 浓度为 012、015、110mgΠL 时 ,平均生根率分别为 89197 %、95157 %、82123 % ,说明随着 NAA 浓度的增加 ,生根率有一定程度的提高 ,但过高浓度的NAA对朝天罐组培苗生根有一定的抑制作用。相反随着 IBA 浓度的增加 ,平均生根数由 6189 上升到9111 ,说明 IBA 浓度较高时对朝天罐组培苗的生根有促进作用。分析认为 , IBA 被组培苗吸收后 ,不易在苗体内输送 ,往往停留在处理的部位 ,多促进苗生出细而疏、分叉多的根系 ,而 NAA 能被组培苗吸收与运输且积累在分生组织中 ,促进根系的生长发育 ,使根直而粗 ,侧根少 ,因此 IBA 与 NAA 混合使用较好。当两者浓度之和大于 1mgΠL 时 ,会强烈地抑制植株的向上生长 ,使植株矮化 ,茎尖发黄甚至死亡 ,分析认为是生长素浓度过高所致。
表 3 　不同激素组合对朝天罐生根的影响
Table 3 　Effects of different phytohormone combination on rooting of Osbeckia opipara
处理
编号
激素
phytohormones(mgΠL)
IBA NAA
生根率
rooting rate ( %)
平均生根数 (根)
average root number
植株长势
plant growth
1 011 012 9313 7167 植株粗壮 ,生长迅速 ,根粗壮
vigorous , rapid , strong root
2 012 012 9313 8133 植株粗壮 ,生长迅速 ,根粗壮
vigorous , rapid , strong root
3 015 012 8313 9133 植株粗壮 ,生长迅速 ,根细而多
vigorous , rapid , fine root
4 011 015 100 6167 植株粗壮 ,生长迅速 ,根粗壮
vigorous , rapid , strong root
5 012 015 100 8167 植株粗壮 ,生长迅速 ,根粗壮
vigorous , rapid , strong root
6 015 015 8617 9133 植株矮化 ,生长缓慢 ,根细而多dwarf , slow , fine root
7 011 1 8617 6133 植株矮化 ,生长缓慢 ,根粗壮
dwarf , slow , strong root
8 012 1 8313 8133 植株矮化 ,生长缓慢 ,根粗壮dwarf , slow , strong root
9 015 1 7617 8167 植株矮化 ,根细而多dwarf , fine root
　　在 5 号培养基中添加 62BA 0105mgΠL ,可促使植株
产生少量腋芽 ,试管苗显得更粗壮 ,移栽后成活率更
高 ,生根率及生根时间不变。如添加 62BA 011mgΠL 以
上 ,会在植株基部分化出丛生芽 ,生根时间延长 ,生长
速率降低。本试验将 5 号培养基中的蔗糖浓度由 3 %
下降到 2 % ,结果生根时间提早 ,生根更同步。
结果表明 :朝天罐组培苗的最佳生根培养基为 1Π2
MS + NAA 015mgΠL + IBA 012mgΠL + 62BA 0105mgΠL + 蔗
糖 20mgΠL + 琼脂 7mgΠL ,生根率为 100 %。在此培养基
中培养 ,10d 左右试管苗开始生根 ,15d 左右长出 3～4
条长约 115cm、粗约 0115cm 的白色无须根 (见图 4) 。
到 20d 时 ,根的数目迅速增多。
打开培养瓶盖炼苗 3d (见图 5) ,移入圃地栽培 ,植
株可正常开花结果 (见图 6) 。
3 　讨论
从朝天罐愈伤组织的诱导来看 ,62BA 诱导效果优
于 2 ,42D。在预试验中 ,用 2 ,42D 015～2mgΠL 诱导叶
片可产生少量愈伤组织 ,但愈伤组织玻璃化 ,生长不旺
926　4 期 朝天罐的离体培养与植株再生
图 3 　丛生芽增殖
Fig. 3 　Multiplication of cluster shoots
图 4 　植株形成不定根
Fig. 4 　Adventitious roots formed from young plants
图 5 　再生植株
Fig. 5 　Regeneration plants
图 6 　朝天罐花与果
Fig. 6 　The flowers and fruits of Osbeckia opipara
盛 ,不能增殖分化 ,此结果与本试验中诱导茎段相同。
用 62BA 1～2mgΠL 和 2 ,42D 015～2mgΠL 分别诱导茎段
和叶片 ,茎段的启动速度均明显强于叶片 ,故用茎作外
植体效果优于叶。在生根试验中 ,NAA 1mgΠL + IBA
015mgΠL 的激素组合可诱使试管苗茎段基部产生大量
白色愈伤组织 ,故推测 NAA 和 IBA 组合应能诱导茎段
愈伤组织 ,但本研究未做相关试验确证。
62BA 对朝天罐的增殖、茎段褐化和丛生芽玻璃化
有明显的促进作用。62BA 对植物的增殖效果显著[8 ] 。
愈伤组织诱导中 ,如不做预处理 ,茎段褐化率为 100 %。
在预试验中采取连续转移外植体 ,降低无机盐含量 ,添
加活性碳 ,可减少褐化 ,此结果与前人研究一致[9 ] 。降
低 62BA 浓度[10] ,提高蔗糖浓度 ,在一定程度上可减少玻
璃苗的产生 ,但不能根治 ,故仍需作进一步探索。
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