全 文 ：文章编号 :100028551 (2008) 032300204
安祖花愈伤组织诱导及其分化的正交试验设计
宋英今1 　季　静1 　刘海学2 　王　罡1 　杨少辉1 　王洁华1
(11 天津大学农业与生物工程学院 ,天津　300072 ; 21 天津农学院教务处 ,天津　300384)
摘 　要 :用正交设计法研究了不同激素处理及不同外植体对安祖花愈伤组织诱导及分化的影响。结果表
明 ,在本试验设计中 ,外植体是诱导安祖花愈伤组织的主要因素 ;以茎段为外植体诱导愈伤组织的最佳
培养基为 MS + 110mgΠL NAA + 210mgΠL 62BA ;愈伤组织不定芽诱导的主要因素是 62BA ;不定芽诱导分化
的最佳培养基为 1Π2MS + 015mgΠL 2 ,42D + 110mgΠL 62BA。
关键词 :安祖花 ;正交设计 ;组织培养
CALLUS INDUCTION AND DIFFERENTIATION IN Anthurium Andraeanum BY ORTHOGONAL DESIGN
SONG Ying2Jin 　J I Jing 　LIU Hai2xue 　WANG Gang 　YANG Shao2hui 　WANGJie2hua
(11Agriculture and Biology Engineering College , Tianjin University , Tianjin 　300072 ;
21Dean’s Office , Tianjin Agricultural University , Tianjin 　300384)
Abstract :Effects of various plant growth substances and different explants on callus induction and callus differentiation in
Anthurium andraeanum were studied by orthogonal design statistic analysis. The results indicated that the main factor which
influenced callus induction was explant , the optimal medium for callus induction was MS + 110 mgΠL NAA + 210 mgΠL 62BA.
The results also showed that the main factor which influenced callus differentiation was 62BA and the optimal medium for callus
differentiation was 1Π2MS + 015mgΠL 2 , 42D + 110 mgΠL 62BA.
Key words : Anthurium andraeanum ;orthogonal design ;tissue culture
收稿日期 :2007207230 　接受日期 :2007210210
基金项目 : 农业科技成果转化与推广项目 ( 04260) ; 天津市科技发展计划项目 ( 06YFGZNC01700) ; 科技部农业科技成果转化资金项目
(2006GB2A100013) 。
作者简介 :宋英今 (19722) ,女 ,吉林省长白县 ,博士 ,讲师 ,主要从事分子生物学研究。Tel :022287401878 ; E2mail :songyingjin @yahoo. com. cn
通讯作者 :季静 (19652) ,女 ,吉林省长春市 ,教授 ,主要从事植物基因工程研究。Tel :022287402200 ; E2mail :jijingtjdx @1631com　　安祖花 ( Anthurium andraeanum)是天南星科安祖花属 ,多年生常绿草本植物 ,又名红掌、火鹤花、花烛、大叶花烛、台灯花[1 ] 。1896 年由法国著名植物学家Elouard Andr 自哥伦比亚西南部的热带雨林引种到欧洲 ,1983 年由荷兰引入中国。安祖花是仅次于热带兰的第二大热带花卉 ,为多年生常绿草本植物 ,肉穗花序 ,具红色、粉红色、白色及五彩色的蜡纸佛焰苞。花朵鲜艳夺目 ,是热带观花类的代表 ;叶片有天鹅绒的金属光泽 ,又是相当珍贵的观叶植物[2 ] 。安祖花一般以分株繁殖为主 ,偶尔也用扦插等方法繁殖 ,但速度很慢[3 ] ,目前国外主要是用组织培养法进行繁殖[4 ,5 ] ,国内的种苗也主要是来自国外的组培苗 ,为了满足安祖花的市场需求 ,国内许多学者对其快繁进行了大量的 研究
[6～8 ]
,但存在诱导率较低的问题[9 ,10 ] 。本研究旨
在利用正交试验设计与数据分析方法通过改进离体培
养条件加速安祖花种苗的生产 ,以满足国内花卉市场
的需求。此外 ,该组织培养体系的建立也为农杆菌介
导的遗传转化[11 ,12 ]提供前提条件。
1 　材料与方法
111 　材料
供试安祖花由本实验室保存 ,品种为亚特兰大
(Atlanta) 。
112 　试验设计与统计方法
对安祖花愈伤组织和不定芽诱导采用L9 (34 ) 正交
003　 核 农 学 报　2008 ,22 (3) :300～303Journal of Nuclear Agricultural Sciences
表进行 2 个正交设计 ,每个设计安排组织 9 次试验。
因子水平安排见表 1、表 2。其中 E为NAA ,F 为 62BA ,
G为外植体 ,k 为 2 ,42D ,L 为 62BA ,M 为基本培养基。
每组接种 20 瓶 ,每瓶接种 7 块外植体。根据正交设计
表 ,共 9 个处理 ,每处理重复 3 次。接种后 30d ,统计愈
伤组织诱导率。愈伤组织的诱导率为产生愈伤组织的
外植体块数占接种外植体总块数的百分率。将诱导后
逐渐膨大的愈伤组织切成小块 ,在分化培养基中诱导
不定芽。接种后 35d 左右 ,统计愈伤组织不定芽诱导
分化率。分化率为分化出器官的愈伤组织块数占接种
愈伤组织总块数的百分率。统计分析方法运用
SPSS1310 软件进行正交设计和方差分析。
表 1 　L9 ( 34 )愈伤组织诱导正交试验设计
Table 1 Design of orthogonal test L9 (34 ) forc
callus induction
水平
level
激素 hormone (mgΠL)
E(NAA) F(62BA) G(外植体)explant
1 015 015 叶片 leave
2 110 110 叶柄 petiole
3 115 210 茎段 stem segment
表 2 　L9 ( 34 )不定芽诱导正交试验设计
Table 2 Design of orthogonal test L9 (34 ) for
adventitious induction
水平
level
激素 hormone (mgΠL)
K (2 , 42D) L (62BA) M(培养基)medium
1 0 015 MS
2 011 110 1Π2MS
3 015 115 1Π3MS
113 　接种方法和培养条件
MS为基本培养基 ,附加 3 %蔗糖、018 %琼脂 ,pH
为 518～610。在无菌条件下取组培苗叶片、叶柄、去叶
片后的茎小段进行愈伤组织诱导 ,28 ℃,光照 1600lx ,
每天光照 14 - 16h。
2 　结果与分析
211 　安祖花愈伤组织的诱导
外植体种类 ,NAA 和 62BA 浓度对愈伤组织诱导
的影响试验 (图 1、图 2、图 3)结果见表 3。经方差分析
表明 :不同外植体、不同 NAA 和 62BA 浓度之间愈伤组
织诱导率都存在极显著的差异 ( P < 0101) 。就外植
体、NAA 和 62BA 浓度对愈伤诱导率的影响进一步进
行分析 (表 4)可知 ,110mgΠL NAA 水平下的愈伤组织诱
导率极显著高于 015 和 115mgΠL 水平 ,说明 NAA 浓度
过高或过低都不利于愈伤组织的产生 ;浓度为210mgΠL
62BA 的愈伤组织诱导率极显著高于 110 和015mgΠL 62
BA ;茎段的愈伤组织诱导率极显著高于叶片和叶柄。
由于因素内水平极差 (R) 的大小能够说明该因素对试
验结果的影响程度 ,因此由表 4 经计算便得到参试 3
因素 NAA、62BA、外植体的极差分别为 3916、1811、
5313 ,因此 ,对安祖花愈伤组织诱导率影响的主次关系
归纳为 G> E > F ,即依次是外植体、NAA 和 62BA ,根据
各因素水平的大小 ,可得到最优水平组合为 : E2 F3 G3 。
表 3 　愈伤组织诱导的 L9 ( 34 )正交试验方案与结果
Table 3 　Plan and result of L9 (34 )orthogonal
design test for callus induction of Anthurium
序号
No.
因素 factors
E(NAA) F(62BA) G外植体
explant
愈伤诱导率
frequency of
callus( %)
1 015 015 1 3715
2 015 110 2 1117
3 015 210 3 7819
4 110 015 2 3511
5 110 110 3 9317
6 110 210 1 8118
7 115 015 3 4712
8 115 110 1 3114
9 115 210 2 1313
表 4 　外植体、NAA 及 62BA 浓度对愈伤组织诱导率的差异显著性测验
Table 4 　The significance test for frequency of callus induced with NAA , 62BA and explant
因素
factors
愈伤诱导率
frequency of callus( %)
E(mgΠL) F(mgΠL) G E F G 显著性 significanceE F G0105 0101 0105 0101 0105 0101
110 210 茎段 stem segment 7012 5810 7313 a A a A a A
015 110 叶片 leave 4217 4516 5012 b B b B b B
115 015 叶柄 petiole 3016 3919 2010 c C c B c C
注 : E为 NAA ,F 为 62BA ,G为外植体。Note : E means NAA ,F means 62BA ,G means explant .
103　3 期 安祖花愈伤组织诱导及其分化的正交试验设计
图 1 　安祖花叶诱导的愈伤
Fig. 1 　Callus formed from the leaves of Authuriur
图 2 　安祖花茎段诱导的愈伤
Fig. 2 　Callus formed from the stem segments
of Authrium
图 3 　安祖花叶柄诱导的愈伤
Fig. 3 　Callus formed from the petiole of Authurium
图 4 　安祖花的分化
Fig. 4 　Adventitious bud of Authrium
212 　安祖花不定芽的诱导
以茎段愈伤组织为材料进行了 MS 基本培养基、
2 ,42D 和 62BA 浓度对安祖花不定芽诱导的影响试验
(图 4) ,其愈伤组织的不定芽诱导结果见表 5。方差分
析表明 :不同 MS 基本培养基、不同 2 ,42D 和不同 62BA
浓度之间不定芽诱导率都存在极显著差异 ( P < 0101) 。
进一步就 MS 基本培养基、2 ,42D 和 62BA 浓度对不定
芽诱导率的影响进行分析 (表 6) 可知 ,浓度为011mgΠL
2 ,42D 的不定芽诱导率极显著高于 015 和 010mgΠL ,说
明 2 ,42D 浓度过高或不添加都不利于不定芽的产生 ;
110mgΠL 62BA 的不定芽诱导率极显著高于 115 和
015mgΠL 62BA ;1Π2MS 基本培养基的不定芽诱导率极显
著高于 MS 和 1Π3MS 基本培养基。由于因素内水平极
差 (R) 的大小能够说明该因素对试验结果的影响程
度 ,由表 6 经计算便得到参试 3 因素 2 ,42D、62BA 和
MS基本培养基的极差分别为 2512、1114、2812 ,因此 ,
对安祖花不定芽诱导率影响的主次关系归纳为 M > K
> L ,即依次是 MS 基本培养基、2 ,42D 和 62BA ,根据各
因素水平的大小 ,可得到最优水平组合为 : K3L2M2 。
表 5 　不定芽诱导 L9 ( 34 )正交试验方案与结果
Table 5 　Plan and result of L9 (34 )orthogonal
design test for adventitious induction of Anthurium
序号
No.
因素 factors
K(2 ,42D)
(mgΠL) L (62BA)(mgΠL) M(MS) 不定芽诱导率frequency ofadventitious( %)
1 0 015 1 4819
2 0 110 2 8411
3 0 115 3 4619
4 011 015 2 9715
5 011 110 3 8114
6 011 115 1 7618
7 015 015 3 5715
8 015 110 1 7218
9 015 115 2 8817
注 : K为 2 ,42D ,L 为 62BA ,M为基本培养基。
Note : K means 2 ,42D ,L means 62BA ,M means medium. The same as follow.
3 　讨论
311 　茎段是安祖花种苗生产的理想受体
国内有使用盆栽苗叶片[13～16 ] 、叶柄[14～16 ] 、茎
尖[17 ] 、嫩茎切段[15～18 ] 诱导安祖花愈伤组织的报道 ,国
外在 1975 年便有成功诱导愈伤组织的报道[19 ] ,本研究
使用组培苗茎段诱导不定芽获得了较高愈伤组织和不
定芽诱导率 ,值得注意的是 ,愈伤组织产生的部位是在
叶柄与茎段的交界处 ,而不是其他部位。
203 核　农　学　报 22 卷
表 6 　基本培养基、2 ,42D 及 62BA 浓度对不定芽诱导率的差异显著性测验
Table 6 　The significance test for frequency of adventitious induced with
因素
factors
愈伤诱导率
frequency of callus( %)
E(mgΠL) F(mgΠL) G E F G 显著性 significanceE F G0105 0101 0105 0101 0105 0101
011 110 2 (1Π2MS) 8512 7914 9011 a A a A a A
015 115 1 (MS ) 7310 7018 6612 b B b B b B
0 015 3 (1Π3MS) 6010 6810 6119 c C c B c B
注 : K为 2 ,42D ,L 为 62BA ,M为基本培养基。
Note : K means 2 ,42D ,L means 62BA ,M means medium.
312 　培养基对愈伤组织和不定芽诱导率的影响
植物的细胞分化是一个复杂的生理生化过程 ,大
量的试验表明 ,植物激素的种类、浓度以及它们之间的
组合 ,将影响着愈伤组织的诱导、分化和生根。本研究
中组培苗茎段诱导愈伤的最佳培养基为 MS + 110mgΠL
NAA + 210mgΠL 62BA ,这与姚丽鹃等人[15 ] 阐述的使用
盆栽苗叶片诱导时 62BA 和 NAA 的配合使用才有利于
愈伤组织诱导的报道相一致 ,另外 ,也有研究者单独使
用 62BA 以及 2 ,42D 和 62BA 配合使用[18119 ] 进行愈伤组
织诱导 ,可见愈伤组织诱导过程中 62BA 是不可缺少的
激素。1Π2MS 比 MS 不定芽诱导率高 ,这一点和张桂
和[18 ]的研究结果一致。但是 ,有的研究者用盆栽苗茎
段作为外植体时 ,使用改良 MS(即调整大量元素的用
量和配比) 作为营养元素其不定芽诱导率高于 1Π
2MS[19 ] 。
参考文献 :
[ 1 ] 　穆　鼎. 鲜切花周年生产. 北京 :中国农业科技出版社 , 1997 ,
183～192
[ 2 ] 　洪惠泽. 火鹤鸟的观赏和栽培. 武汉 :花木盆景 , 1995 , (2) :10
[ 3 ] 　北京市花卉研究所. 室内花卉 - 新引进的国外观叶植物. 北京 ;
中国经济出版社 , 1989 , 128～130
[ 4 ] 　Pierik R L M. Callus multiplication of Anthuium andraeanum Lind. in
liquid media. Neth J Agric Sci , 1975 , 23 (4) :299～302
[ 5 ] 　Piefik R L M. Anthuium plantlets from callus tissues cultivated in vitro.
Physiol Plant , 1976 , 37 (1) :80～82
[ 6 ] 　毛荣森 , 张启明 , 莫汗坤. 花烛的组织培养. 植物生理学通讯 ,
1991 , 27 (6) :43
[ 7 ] 　岑益群 , 蒋如敏 , 邓志龙 ,倪德祥. 安祖花离体增殖的形态发生
与理化因子效应. 园艺学报 , 1993 , 20 (2) :187～192
[ 8 ] 　高遐虹 , 李 　梅. 安祖花叶片的离体培养. 北京农学院学报 ,
1995 , 9 (2) :35～38
[ 9 ] 　李志芳 , 叶 　秦 ,赵贵林 ,曾绮玲 ,黄定华 ,刘仕康. 花烛的组织
培养与快速繁殖. 植物生理学通讯 , 1997 , 33 (3) :1971
[10 ] 　肖三元 , 梁国平. 红掌的组织培养及快速繁殖. 云南热作科技 ,
2000 , 23 (2) :12～131
[11 ] 　Chen F C , Kuehnle A R , Sugi N. Anthurium root for micropropagation
and Agrobacterrium tumefactiens2madiated gene transfer. Plant Cell
tissue Organ cult , 1997 , 49 (1) :71～74
[12 ] 　贾永芳 , 李名扬. 安祖花研究进展. 江苏林业科技 , 2002 , 29
(4) :43～45
[13 ] 　潘学峰 , 潘　梅 , 烘世军. 红掌叶片愈伤组织的诱导与植株再
生. 海南大学学报自然科学版 , 2000 , 18 (2) :144～149
[14 ] 　岑益群 , 蒋如敏. 安祖花离体增殖的形态发生与理化因子效应.
园艺学报 , 1993 , 20 (2) :187～192
[15 ] 　姚丽鹃 , 徐晓薇 , 陈香雪. 安祖花的组织培养和快速繁殖. 浙江
农业科学 , 2004 , (4) :190～192
[16 ] 　远凌威 , 袁正仿 , 张苏锋. 安祖花的组织培养及快速繁殖研究.
信阳师范学院学报 (自然科学版) , 2004 , 17 (3) :338～340
[17 ] 　浩仁塔本 , 余伟莅. 安祖花的组织培养和快速繁殖. 植物生理学
通讯 , 1995 , (6) :433
[18 ] 　张桂和 , 徐碧玉 , 彭存智 , 陆 　璐. 安祖花茎段培养与离体繁
殖. 上海农业学报 , 2001 , 17 (3) :13～16
[19 ] 　Pierik R L M. Callus multiplication of Anthurium andreanum Lind. in
liquid media. Neth J Agric Sci , 1975 , 23 (4) :299～302
303Journal of Nuclear Agricultural Sciences
2008 ,22 (3) :300～303