全 文 ：热带亚热带植物学报 2006，14(3)：222—228
Journal ofTropical and Subtropical Botany
影响非洲菊愈伤组织诱导和增殖的因素
陈玉华 ， 陈之林 ，
(1．中国科学院华南植物园，广州510650；
段 俊 ， 曾宋君
2．中国科学院研究生院，北京 100039)
摘要 ：以非洲菊( rbera，amesoni Bolus)7个品种的叶片和带叶叶柄为外植体，接种到附加 0．5、1．5和 2．0 mg L- 2,4·D
的MS培养基上培养，各品种均能诱导出愈伤组织并增殖。愈伤组织的诱导和增殖状况均是叶片好于叶柄，但各品种
之间存在显著差异。将品种 F30和 II的叶片和带叶叶柄接种到含不同浓度单一细胞分裂素 (6·BA、TDZ、KT)的 MS
培养基上培养，均未能诱导出愈伤组织，而在含 2．0 mg L-t 6-BA+0．5 mg L NAA的培养基上可以诱导出愈伤组织，且
由品种II叶柄诱导产生的愈伤组织可再分化出芽，品种 F30诱导的愈伤组织却不能分化，但在其叶柄基部可直接出
芽。以上结果说明，生长素是非洲菊愈伤组织诱导和增殖所必须的，非洲菊愈伤组织诱导、增殖和芽再生方式受品种及
外植体类型的影响。
关键词：非洲菊：菊科：组织培养；生长调节剂
中圈分类号：Q943．1 文献标识码：A 文章编号 ：1005—3395(2006)03—0222—07
The Induction and Proliferation of Cali in Gerbera jamesonii Bolus
CHEN Yu．hua ， CHEN Zhi．1 in ， DUAN Jun ， ZENG Song．jun
(1．South China Botanical Garden,the Chinese Academy ofSciences，Guangzhou 510650，China；
2．Graduate University ofthe Chinese Academy ofSciences，Beijing 100039，China)
Abstract：Leaves and petioles of seven varieties of Gerbera jamesoni Bolus(Compositae)cultured on MS
med ium supplemented 、vith 0．5，1．5 and 2．0 mg L 2，4-D could produce and proliferate calli in all the varieties．
Tlle calus induction by leaf explan ts is beter than by petioles．although there are diferences among varieties．No
callus could be induced from leaf or petiole explants of varieties F30 and I cultured on MS medium if supple-
mented alone with 6-bezyladenine(6-BA)or thidiazuron(TDZ)，or kinetin(KT)．However，the cali were induced
on MS medium containing 2．0 mg I_『 6-BA and 0．5 mg I_『 NAA(仅-naphthaleneacetic acid)，and the cali derived
from petioles ofvariety 1I could produce rediferentiated shoots，but ofvariety F30 could not．The later could only
produce shoots directly from the base ofthe petioles．It iS obvious that callus induction an d proliferation of gerbera
need growth regulators，an dareinfluencedbyvarieties andexplantsofdiferentparts oftheplants．
Key words：Gerbera jamesoni；Compositae；Tissue culture；Growth regulators
非洲菊 (Gerbera amesoni Bolus)是一种重要
的观赏花卉，可作盆花和切花【”。传统上以杂交育种
为主，然而，由于非洲菊种内的遗传变异相对有限，
所以培育具有新花色的新品种也相应受到限制【”。
随着生物技术的发展，目前为止，成功地进行非洲
菊遗传转化的报道不多[24】，且都是利用叶柄直接出
收稿 日期 ：2005一ll—o4 接受 日期 ：2006—03—22
基金项目：广东省科技计划项 目(2004B20901012)资助
通讯作者Corresponding author
芽 (丛生芽)作为转化体系。一般来说，在植物转基
因过程中以丛生芽为受体的转化体系的转化效率
较低，并且转化效果不稳定【-棚，而采用愈伤组织为
转化受体不仅可以提高转化效率【司，还能有效地降
低嵌合体的发生频率r玎。因此，建立高效的非洲菊愈
伤组织培养和再生体系，在进行外源基因导入等遗
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第 3期 陈玉华等：影响非洲菊愈伤组织诱导和增殖的因素
传操作过程中具有重要的意义。但是，愈伤组织的
诱导在许多非洲菊品种上还存在困难，目前研究结
果差异较大[8- ol，这在很大程度上限制了非洲菊遗传
转化的研究进展。本文以非洲菊 7个品种为材料，
探讨不同外植体在不同培养基上的愈伤组织诱导、
增殖及出芽状况，为建立以愈伤组织为转化受体的
非洲菊基因转化体系提供参考。
1材料和方法
1．1外植体
供试非洲菊(Gerberajamesoni Bolus)品种为广
东省珠海市园艺科学研究所提供的非洲菊 品种
F30、S5无菌苗和广东省农业科学院花卉研究所提
供的非洲菊品种 Ⅱ、96、L2、6267、6259无菌苗。从非
洲菊无菌苗上分别切取幼嫩叶片和带部分幼叶的
叶柄，叶片大小约为 4 lima×4 nll，带叶叶柄约为
1 cm长且带约 1 rnlTl×1 nll幼叶(以下均简称为叶
柄)。
1．2培养基
以MS培养基为基本培养基，附加 3％蔗糖，并
依试验需要添加不同浓度的 6一BA、KT、TDZ、2，4一D
和NAA等生长调节剂。所有培养基皆以0．75％琼
脂固化，在高压灭菌前将 pH值调至 5．8。
品种 F30和 Ⅱ的叶片和叶柄接种在以MS为
基本培养基，附加仅含单一生长调节剂 6一BA 1．0、
5．0、10．0、12．0mgL- (单位下同)，TDZ 0．1、0．3⋯0 5
1．0，KT 1．0、5．0、10．0、12．0，2，4．D0．5、1．5、2．0的愈伤
组织诱导培养基上，每天观察非洲菊叶片和叶柄的
愈伤组织发生状况。另外品种 F30和Ⅱ的叶柄接种
在含 6一BA和NAA组合的MS培养基上，其浓度为
6-BA 0．5、2．0+NAA 0．2和 6-BA 2．0、5．0+NAA 0．5，
观察在含细胞分裂素 6-BA的前提下再添加生长素
NAA与单一附加 6-BA诱导叶柄愈伤组织发生效
果的差异。品种F30、I、S5、96、L2、6267和 6259的
叶片和叶柄接种于仅含生长素 2，4一D 0．5、1．5、2．0的
培养基上，每天观察愈伤组织生长情况，每 5 d统计
愈伤组织诱导率和愈伤组织鲜重。所有处理重复 3
次。
1．3培养条件
培养温度为 25+1℃，光照时间为 16 h d～，光照
强度为 2000lx。
1．4 统计 方 法
始愈期的测定 自外植体接种到培养基上
起至肉眼可见愈伤组织发生时的时间 (d)。
愈伤组织诱导率的测定 愈伤组织诱导率
(％)=诱导出愈伤组织的外植体数 ／接种外植体数×
100％ 。
愈伤组织鲜重的测定 根据李浚明Ⅱ 法测定。
统计分析 愈伤组织诱导率和愈伤组织鲜重
的每组数据以平均值4-标准误差(SD)表示。数据采
用 SPSS软件进行变量分析 (AV0VA)，在确定 F
值下以0．05水平为最小显著性差异 (DI CAN)。
2结果和分析
2．1生长调节剂与愈伤组织的诱导和出芽
品种 F30和II的叶片和叶柄接种在添加不同
浓度的 2，4一D (0．5、1．5、2．0)，6-BA(1．0、5．0、10．0、
12．0)，KT(1．0、5．0、10．0、12．0)和 TDZ(0．1、0．3、
0．5、1．0)的单一生长调节剂的 MS培养基上，这 2
个品种的叶片和叶柄仅在含生长素 2，4一D的培养基
中才能被诱导出愈伤组织，而在只含有 6-BA、KT、
TDZ及对照(不添加生长调节剂)培养基中均不能诱
导出愈伤组织并相继死亡。在含 6-BA和 TDZ的培
养基中培养的叶片和叶柄随生长调节剂浓度升高
而褐化增强，培养 50 d后全部褐化死亡；在含 KT
的培养基中培养的叶片和叶柄无明显异常变化，但
培养 60 d后死亡。表明生长素在非洲菊的愈伤组织
诱导过程中起决定性作用 ，单一的 6一BA、KT和
TDZ等细胞分裂素不能诱导非洲菊的叶片和叶柄
产生愈伤组织。
品种 F30和 Ⅱ的叶柄接种到 MS+6一BA 0．5+
NAA 0．2， M S+6一BA 2．0+NAA 0．2， MS+6一BA 2．o+
NAA 0．5和 MS+6一BA 5．0+NAA 0．5的培养基上培
养 13 d时，在叶柄切口处产生极少的黄色愈伤组
织，随后这些愈伤组织很快变为绿色颗粒状愈伤组
织，但愈伤组织增殖比在仅含 2，4一D的培养基上的
慢，当培养 28 d时，在 MS+6一BA 2．0+NAA 0．5上培
养的品种F30叶柄基部直接产生芽 (图 1)，品种I
叶柄基部出现湿润的绿色愈伤组织，并且分化出丛
生芽 (图 2)；在 MS+6一BA 2．0+NAA 0．2上培养的
品种 I叶柄生长状况与在 MS+6一BA 2．0+NAA 0．5
上相同；而在其余 2种培养基上培养的品种 F30和
I的叶柄仅诱导出愈伤组织。
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!14 ．¨ 热带植物 ’ J}i
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Fig f~huot dir~ut1)．扦L m I1“iakiir“ r _l c LlIhircd
OlM Smediul LI conlamiig：IIm l 6-BA and L)Sm gl。＼^ ^
2．2始愈期 比较
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I 种 I¨ lt J 嚣 筇 5人lIJ l j处均
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L2叶 的蚧愈剐 1I 圳n IiI．2 d． 1 -I 6159 I J¨I
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2．3愈伤 组织诱导状 况
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第 3期 陈玉华等：影响非洲菊愈伤组织诱导和增殖的因素 225
Duncan新复极差测验，同栏数据问具有相同字母表示差异不显著 (p>O
．05)，表2同。Meansin cachcol啪 nf0lowcdbytle s锄 eleterare
not significantly diferent at p>O．05 according to Dllncarl’s multiple range test
． The ssl／le for Table 2．
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热带亚热带植物学报 第 l4卷
总体来说，品种 F30、I和 L2愈伤组织诱导率
最高，品种 96、6267和 6259次之，品种 S5最低；叶
片比叶柄容易诱导愈伤组织；愈伤组织诱导率受 2，
4．D浓度的影响不显著。
2．4愈伤组织增殖状况
品种 L2叶片在含 2，4．D 0．5、1．5和 2．0的
3种培养基 上培养 15 d时的愈伤组织鲜 重达
17．2 mg个 ～，高于其余 6个品种培养 25 d时的愈
伤组织鲜重，而品种 S5叶片培养 25 d的愈伤组织
鲜重显著低于其余 6个品种，最高仅为 8．2 mg个 。
(表 2)，表明在由叶片诱导出的愈伤组织中L2的
增殖最快，S5的增殖最慢。对叶柄而言，在相同的培
养时间内，同一培养基上培养的 7个品种中，品种
S5的愈伤组织鲜重显著低于其余 6个品种；培养
25 d时品种 S5叶柄的愈伤组织鲜重最高仅为
4．66mg个～，而品种 96的叶柄最高为 17．46mg个
(表 2)。从愈伤组织增殖状况来看：除品种 S5外，
其余 6个品种由叶片诱导的愈伤组织鲜重均高于
培养相同时间的叶柄，其中品种 L2在 3种培养基
中的叶片愈伤组织鲜重分别为叶柄的 8．12倍、5．45
倍和4．46倍 (表 2)。可见，愈伤组织增殖同时受品
种和外植体种类的影响。
7个品种在 3种培养基上的愈伤组织增殖状况
不同，25d时，品种 L2叶片在含2，4．D 1．5的培养基
上诱导的愈伤组织鲜重分别比在 2，4．D为 0．5和
2．0的高 1．12倍和 1．33倍；品种 96叶柄在含 2，4．D
1．5的培养基上诱导的愈伤组织鲜重分别比在 2，
4．D为0．5和 2．0的高 2．23倍和 1．76倍 (表 2)。可
见，2，4．D浓度是影响愈伤组织增殖的因素之一。
2．5愈伤组织生长状况
叶片和叶柄接种到仅含 2，4．D 0．5、1．5、2．0的培
养基上培养 10 d，品种 F30、I和 L2诱导的愈伤组
织为淡黄色，其余品种的愈伤组织颜色相对较深；
品种 96和 S5由叶片和叶柄诱导出的愈伤组织颜
色不同，分别为黄色和棕黄色，其余品种由叶片、叶
柄诱导出的愈伤组织颜色基本一致。在这 3种培养
基上培养至 25 d时，只有由品种 L2叶片和叶柄和
品种 96叶片诱导出的愈伤组织没有出现褐化现
象，其余的均发生不同程度的褐化现象，其中以品
种 6259的褐化最为严重，说明愈伤组织生长状况与
品种及外植体种类有关。25 d后有部分愈伤组织从
黄色变为棕黄色，这可能是愈伤组织老化的结果。
3讨论
在非洲菊离体培养的研究中，以用含多种激素
表2不同品种叶片和叶柄外植体诱导的愈伤组织鲜II(mg个-l1
Table 2 Fresh weight(mg)per callus ofleafand petiole explants from diferent varieties
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第 3期 陈玉华等：影响非洲菊愈伤组织诱导和增殖的因素 227
续表 2(Continuned)
组合的培养基诱导叶片和叶柄产生愈伤组织为主。
张素勤等将叶片在含 6-BA和 2，4．D两种激素的培
养基上培养 15 d成功获得了愈伤组织，并且愈伤组
织诱导率达到 100％t 。黄衡宇等以叶柄为外植体，
在附加 6-BA和 NAA的培养基上培养时，发现愈伤
组织诱导率最高仅为 5％o31，但尚未发现使用单一
生长素成功诱导叶片和叶柄产生愈伤组织的报道。
本研究结果表明，在仅含生长素2，4．D的培养基中，
7个品种的叶片和叶柄均能成功地诱导出愈伤组
织，并且愈伤组织诱导率最高可达 100％，最低的也
有75％(表 1)，这与杨继涛【·4】以花托为外植体时的
愈伤组织诱导率相似。但当培养基中仅附加细胞分
裂素 6-BA、TDZ和 KT时，却不能诱导出愈伤组
织，而在含6-BA的培养基中再添加 NAA时却能诱
导出愈伤组织，说明生长素在非洲菊愈伤组织的诱
导中是不可或缺的。Miyoshi等以非洲菊 17个品种
的子房为外植体 ，在含 6．BA 0．2、IAA 0．1+6．BA
0．2、NAA 0．1+6-BA 0．2的培养基上培养，结果仅有
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228 热带亚热带植物学报 第 l4卷
l3个品种能产生愈伤组织，而愈伤组织诱导率最高
为 l7．5％，他认为 6-BA是诱导愈伤 组织所必需
的 ，这与本研究结果不同，其原因可能与外植体的
种类不同有关。从本研究所用的 7个品种的愈伤组
织诱导及增殖状况看，叶片普遍好于叶柄，这可能
与外植体本身对激素的敏感性不同有关。
在本文所试的 7个品种中，品种 L2明显比其
它品种更容易诱导出愈伤组织，并且愈伤组织增殖
也最快，而品种 S5刚好相反 (表 2)；品种 F30和 Ⅱ
的叶柄出芽方式截然不同，品种 F30的叶柄基部有
直接出芽的现象 (图 1)，而品种II则需经过愈伤组
织再分化才能出芽 (图 2)，表明非洲菊愈伤组织的
诱导、增殖及叶柄出芽状况与品种有关。在不添加
NAA而仅含 6-BA 1．0一l2．0的培养基中培养的品
种 F30和 Ⅱ叶柄 50 d后全部死亡，而李华勇等以叶
柄为外植体在附加 6-BA 2．0～5．0的培养基上可直
接分化出芽，并且出芽率最高达 53％【 ，这与本试
验结果差别较大，可能与所试的非洲菊品种不同有
关。Miyoshi[9]和陈发棣等【 6】也认为非洲菊的愈伤组
织诱导和出芽在品种问存在较明显的基因型效应。
本研究采用叶片和叶柄为外植体成功诱导出了
愈伤组织，并且诱导出的这些愈伤组织能成功分化
出芽(结果另文报道)，叶片和叶柄不但具有材料丰
富和取材不受植物生长期限制的优势，而且具有愈
伤组织诱导率高和愈伤组织增殖快等特点，这可为
通过以愈伤组织为转化受体的基因转化体系的建立
提供借鉴；同时，以叶片为外植体经愈伤组织再分化
时及再生苗在生长阶段易发生表型变异【·7】，因此，本
研究也可为非洲菊的诱变育种提供参考。
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