全 文 ：植物生理学报 Plant Physiology Journal 2014, 50 (7): 1065~1069　　doi: 10.13592/j.cnki.ppj.2014.0069 1065
收稿 2014-03-11　　修定 2014-05-27
资助 国家自然科学基金项目(31160055)。
* 通讯作者(E-mail: hnzhen68@126.com; Tel: 13807839770)。
文采唇柱苣苔的组织培养与快速繁殖
冼康华1,2, 付传明1, 唐凤鸾1, 石云平1, 何金祥1, 黄宁珍1,*
1广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所, 广西桂林541006; 2广西师范大学生命科学学院, 广西桂林541001
摘要: 以肉质叶为外植体, 研究文采唇柱苣苔的组织培养和快速繁殖。结果表明: 培养基MS+6-BA 0.1 mg∙L-1+NAA 0.1
mg∙L-1适用于初代培养时的愈伤组织诱导和植株再生; MS+6-BA 0.5 mg∙L-1+NAA 0.2 mg∙L-1+10%香蕉泥和MS+6-BA 0.5
mg∙L-1+NAA 0.5 mg∙L-1+10%香蕉泥分别适用于继代增殖及壮苗培养, 60 d后的增殖系数分别为6.7和4.8; 培养基MS适用于
生根培养, 培养30 d, 生根率达100%。另外, 对文采唇柱苣苔生根试管苗进行大棚移栽, 移栽成活率约为94%。
关键词: 文采唇柱苣苔; 肉质叶; 组织培养; 快速繁殖
Tissue Culture and Rapid Propagation of Chirita wentsaii
XIAN Kang-Hua1,2, FU Chuan-Ming1, TANG Feng-Luan1, SHI Yun-Ping1, HE Jin-Xiang1, HUANG Ning-Zhen1,*
1Guangxi Institute of Botany, Guangxi Zhuangzu Autonomous Region and Chinese Academy of Sciences, Guilin, Guangxi 541006,
China; 2College of Life Sciences, Guangxi Normal University, Guilin, Guangxi 541001, China
Abstract: Tissue culture and rapid propagation of Chirita wentsaii were studied by using the fleshy leaves as
explants. The results showed that the initial medium for the callus induction and seedling regeneration was
MS+6-BA 0.1 mg∙L-1+NAA 0.1 mg∙L-1. The subculture media for bud proliferation and sound seedling cultiva-
tion were MS+6-BA 0.5 mg∙L-1+NAA 0.2 mg∙L-1+10% banana and MS+6-BA 0.5 mg∙L-1+NAA 0.5 mg∙L-1+
10% banana, and their proliferation coefficients were 6.7 and 4.8 every 60 d respectively. The optimal rooting
medium was MS, and the rooting rate was 100%. The rooting plantlets were transplanted in greenhouse and the
highest survival rate was about 94%.
Key words: Chirita wentsaii; fleshy leaves; tissue culture; rapid propagation
文采唇柱苣苔是苦苣苔科(Gesneriaceae)多年
生草本植物, 为广西特有种和珍稀濒危植物, 分布
于广西龙州和宁明县, 有3个分布点, 个体数量仅
200~500株, 主要生长在石灰岩山地岩壁, 海拔约
400 m (文和群等1998; 韦毅刚2010), 属“狭域分布”
种。其株形紧凑, 叶肉质, 植株呈莲座型, 状似百
合科芦荟属植物, 与其他苦苣苔科植物差别鲜明;
花序聚伞状, 花冠蓝紫色, 观赏价值极高(邢全等
2005)。文采唇柱苣苔耐旱、耐热, 是重要的抗逆
基因资源, 因此, 有比较重要的研究价值。本研
究以文采唇柱苣苔肉质叶为外植体, 按正交试验
设计筛选组织培养条件, 从而建立文采唇柱苣苔
的组织培养和快速繁殖体系, 为该物种的大规模
繁殖、保护及可持续利用建立实验和技术基
础。目前, 苦苣苔科植物的组织培养已有一些报
道(汤正辉等2004; 付传明等2010; 黄宁珍等2010),
但文采唇柱苣苔的组织培养与快速繁殖研究尚未
见报道。
材料与方法
1 植物材料及灭菌方法
所用的植物材料为广西植物研究所生物技术
与野生珍稀植物保育中心引种的文采唇柱苣苔
(Chirita wentsaii D. Fang et L. Zeng)。取材时剪取
中上部健康叶片, 用0.2%的洗衣粉水浸泡约10 min,
用软毛笔或脱脂棉轻轻刷洗叶片表面, 再用流水
冲洗干净; 将材料转至超净工作台内, 用75%酒精
表面消毒30 s, 0.1% HgCl2消毒5~6 min, 不停振荡,
无菌水漂洗5次。
2 培养基及接种培养
2.1 培养基配制
以1/2MS或MS为基本培养基, 添加不同浓度
的6-BA、NAA和IBA, 继代增殖阶段添加香蕉泥
植物生理学报1066
和马铃薯泥; 附加3.0%蔗糖和0.7%琼脂, pH 5.8; 配
制分装后, 于125 ℃灭菌25 min。
2.2 初代培养
将经表面消毒的叶片用无菌滤纸吸干, 切去
两端, 切成1~1.5 cm的小段, 接种于初代诱导培养
基MS+6-BA 0.1 mg∙L-1+NAA 0.1 mg∙L-1、MS+6-
BA 0.1 mg∙L-1+IBA 0.1 mg∙L-1上, 每瓶接种1块。接
种后每周观察1次, 及时移走污染材料, 记录材料
的生长情况。
2.3 继代增殖
以MS为基本培养基, 按照表1设计正交实验
的因素和水平, 采用L16(4
5)正交表设计继代增殖培
养基(表2)。将经初代培养获得的无菌幼苗分割成
单株, 或将长高的植株分切成至少带1个腋芽的节
段 , 转接在继代增殖培养基上 , 每瓶5~6个接种
点。接种后每隔2周观测1次, 记录培养材料的生
长、增殖和生根情况。继代培养60 d后, 记录增殖
系数(1株芽苗经过1次继代后所获得的有效芽苗的
数量)、植株粗壮度、植株高、生根率和总体生长
情况, 用SPSS统计软件对实验结果进行分析, 筛选
适合的继代增殖和壮苗培养基配方。继代的次数
根据所需要的种苗数量而定, 一般不超过20代。
2.4 生根培养
以1/2MS和MS作为生根培养基, 当继代苗长
到约2 cm高、具2~4片小叶时, 将植株从基部剪下,
转接至生根培养基中, 每瓶接种8~10株, 30 d后观
察植株生根及生长情况。
2.5 培养条件
材料接种后, 在温度(28±3) ℃、光照时间为
10~12 h·d-1、光照强度为30~40 µmol·m-2·s-1的条件
下培养。
2.6 生根苗移栽
将根系发达、植株比较健壮的瓶苗开盖炼苗
2 d, 洗净植株根部附着的培养基, 以多菌灵800倍
液消毒 , 栽种于质地疏松的腐殖质土或以蛭石
40%、珍珠岩40%、草炭20%混合配制的基质中
(温放2008)中, 在阴蔽度70%的连栋大棚中培养,
根据天气情况定期浇水, 30 d后统计成活率。
实验结果
1 文采唇柱苣苔的初代诱导及植株再生
文采唇柱苣苔叶片以0.1% HgCl2消毒4 min,
消毒成功率为15%; 消毒6 min, 成功率提高到
30%。由于文采唇柱苣苔对HgCl2非常敏感, 消毒
时间超过7 min植株容易褐化死亡, 因此使用0.1%
HgCl2消毒时, 时间一般选择5~6 min为宜。
消毒成功的外植体, 一般培养2周就可以长出
浅黄色的愈伤组织; 培养45 d左右, 材料一端开始
长出浅绿色小叶子; 继续培养时, 两端都长出绿色
叶子, 且叶子逐渐增多、增大。培养前期(50 d之
前), 两种诱导培养基上的材料均生长良好; 培养90
d后, 培养基MS+6-BA 0.1 mg∙L-1+IBA 0.1 mg∙L-1上
诱导出的再生芽较多但细小, 叶子偏黄; 而MS+6-
BA 0.1 mg∙L-1+NAA 0.1 mg∙L-1上诱导出的再生芽
表1 正交实验的因素和水平
Table 1 Factors and its levels of orthogonal experiment
因素
水平 6-BA浓度/ NAA浓度/ 香蕉泥 马铃薯泥
mg∙L-1 mg∙L-1 浓度/% 浓度/%
1 0 0 0 0
2 0.2 0.1 2 2
3 0.5 0.2 5 5
4 1.0 0.5 10 10
　 表2 按正交表设计的培养基配方
Table 2 Media designed according to orthogonal list
因素和水平
编号 6-BA浓度/ NAA浓度/ 香蕉泥 马铃薯泥
mg∙L-1 mg∙L-1 浓度/% 浓度/%
1 0 0 0 0
2 0 0.1 2 2
3 0 0.2 5 5
4 0 0.5 10 10
5 0.2 0 2 5
6 0.2 0.1 0 10
7 0.2 0.2 10 0
8 0.2 0.5 5 2
9 0.5 0 5 10
10 0.5 0.1 10 5
11 0.5 0.2 0 2
12 0.5 0.5 2 0
13 1.0 0 10 2
14 1.0 0.1 5 0
15 1.0 0.2 2 10
16 1.0 0.5 0 5
冼康华等: 文采唇柱苣苔的组织培养与快速繁殖 1067
相对少(图1-A), 但生长较好, 叶子鲜绿, 大部分发
育成完整的植株, 且根系粗壮。因此, 后者为文采
唇柱苣苔适宜的初代诱导培养基。
2 文采唇柱苣苔的继代增殖培养
继代增殖培养60 d左右, 对正交实验进行观察
和记录(表3)。采用SPSS 19.0对增殖系数、有效芽
图1 文采唇柱苣苔的组织培养与快速繁殖过程
Fig.1 Tissue culture and rapid proliferation procedures of C. wentsaii
A: 初代诱导获得的再生芽; B、C和D: 不同继代培养基中的细弱、正常和较壮丛生芽; E: 生根苗; F: 移栽小苗。
表3 正交试验不同培养基中文采唇柱苣苔的增殖系数、株高和粗壮度
Table 3 Propagation coefficient, height and haleness of C. wentsaii in different media of orthogonal experiment
培养基编号 平均增殖系数/倍 平均芽高/cm 有效芽粗壮度* 生根率/% 芽的生长情况
1 1.8 1.8 4.2 100 植株均匀、粗壮, 可用于生根
2 3.8 1.9 3.3 95 2/3的芽中等粗壮, 1/3较细弱
3 2.5 2.2 2.7 70 1/3的芽中等粗壮, 其余的细小
4 3.9 1.8 3.5 75 芽较均匀, 但多数细弱
5 1.1 2.0 1.5 10 芽细弱
6 0.4 2.4 1.0 0 母株差, 新芽弱小
7 6.7 2.3 4.0 85 瓶间差异大, 芽粗壮度中等
8 2.8 2.0 2.3 70 瓶间较均匀, 芽粗壮度中等
9 2.7 1.5 2.1 10 瓶间较均匀, 芽细弱, 丛生
10 4.8 2.3 4.5 90 芽均匀、粗壮, 可用于增殖
11 3.9 2.0 3.8 90 芽均匀, 粗壮度中上
12 3.7 2.0 5.0 90 芽均匀, 粗壮, 可用于壮苗
13 2.1 3.1 2.5 70 瓶间较均匀, 芽普遍小
14 2.5 2.9 2.5 90 瓶间不均匀, 芽粗壮度中等
15 1.6 1.5 1.5 0 瓶间较均匀, 芽小、丛生
16 3.6 2.6 4.0 9 瓶间较均匀, 2/3的芽粗壮度中上
　　*数字1.0~5.0分别表示群体中粗壮植株的比例为0~20%、20%~40%、40%~60%、60%~80%、80%~100%; 表5同此。
植物生理学报1068
表5 平均增殖系数和有效芽粗壮度的极差分析及多重比较
Table 5 Range analysis and multiple comparisons of propagation coefficient and degree of bud haleness
水平
平均增殖系数/倍 有效芽粗壮度
6-BA NAA 香蕉泥 马铃薯泥 6-BA NAA 香蕉泥 马铃薯泥
1 2.9b 1.9b 2.3b 3.4a 3.4ab 2.6b 3.1ab 3.9a
2 2.4b 2.9ab 2.6b 3.1ab 2.1c 2.9ab 3.0ab 3.0bc
3 3.8a 3.5a 2.6b 3.0ab 3.8a 2.9ab 2.4b 3.1ab
4 2.5b 3.5a 4.1a 2.2b 2.7bc 3.7a 3.6a 2.1c
极差 1.4 1.6 1.8 1.2 1.7 1.1 1.2 1.8
　　同一列中数据后的不同小写字母表示不同水平间差异达显著水平(P<0.05)。
表4 6-BA、NAA、香蕉泥和马铃薯泥对文采唇柱苣苔继代
培养中增殖系数、芽高和芽粗壮度影响的显著性水平(P)
Table 4 Significant level (P) of 6-BA, NAA, banana and
potato to propagation coefficient, bud height and haleness
of C. wentsaii in subculture
影响因素
P
增殖系数 有效芽粗壮度 有效芽高
6-BA 0.04 <0.01 <0.01
NAA <0.01 <0.01 0.17
香蕉泥 <0.01 <0.01 0.03
马铃薯泥 0.02 <0.01 0.02
粗壮度和有效芽高等参数进行有重复观察值无交
互作用的方差分析(表4)。
从表4可以看出, 除了NAA对文采唇柱苣苔的
有效芽高影响不显著(P>0.05)外, 其余因子对有效
芽高的影响均达到了显著水平。而6-BA、NAA、
香蕉泥和马铃薯泥对增殖系数和有效芽粗壮度的
影响均达到显著水平。由于增殖系数和有效芽粗
壮度是文采唇柱苣苔继代增殖过程较关键的两项
参数, 是影响后续继代或生根培养中种苗的数量
和质量的关键参数, 因此, 进一步利用极差分析和
多重比较分析不同浓度6-BA、NAA、香蕉泥和马
铃薯泥对继代增殖系数和有效芽粗壮度的影响。
结果显示, 对增殖系数而言, 四因素的极差分别为:
6-BA 1.4、NAA 1.6、香蕉泥1.8、马铃薯泥1.2, 显
示它们对增殖系数的影响顺序为: 香蕉泥>NAA>
6-BA>马铃薯泥。对四因素不同水平间的增殖系
数进行多重比较的结果显示, 6-BA、NAA、香蕉
泥和马铃薯泥促进增殖的最佳浓度分别为: 6-BA
0.5 mg∙L-1、NAA 0.2 mg∙L-1、香蕉泥10%、马铃薯
泥0% (表5)。对有效芽粗壮度而言, 四因素的极差
分别为: 6-BA 1.7、NAA 1.1、香蕉泥1.2、马铃薯
泥1.8, 显示它们对继代芽苗粗壮度的影响顺序为:
马铃薯泥>6-BA>香蕉泥>NAA。马铃薯泥和6-BA
在一定浓度范围内随着添加量的增加粗壮度变小,
呈负效应; 而香蕉泥和NAA在实验浓度范围内随
着添加量的增加粗壮度变大, 呈正效应。四因素
促进有效芽长粗的最佳浓度为: 6-BA 0.5 mg∙L-1、
NAA 0.1~0.5 mg∙L-1、香蕉泥10% (表5)。
综合四因素对增殖系数和有效芽粗壮度的影
响可见, 培养基中添加6-BA 0.5 mg∙L -1、NAA
0.2~0.5 mg∙L-1、10%香蕉泥适合文采唇柱苣苔继
代增殖培养。表3的结果也显示, 在编号为10的培
养基MS+6-BA 0.5 mg∙L-1+NAA 0.1 mg∙L-1+10%香
蕉泥+5%马铃薯泥上, 获得的继代芽苗增殖系数较
高 , 粗壮度较为适中 , 而在编号为12的培养基
MS+6-BA 0.5 mg∙L-1+NAA 0.5 mg∙L-1+2%香蕉泥
上, 可获得增殖系数较适中且比较粗壮的芽苗。
以上述数据为基础, 进行进一步验证实验, 结
果表明, 采用MS+6-BA 0.5 mg∙L-1+NAA 0.2 mg∙L-1+
10%香蕉泥为继代增殖培养基时, 有效芽分化较
多, 60 d的增殖系数可达6.7, 叶片鲜绿, 植株生长均
匀、粗壮度适中(图1-C); 以MS+6-BA 0.5 mg∙L-1+
NAA 0.5 mg∙L-1+10%香蕉泥为壮苗培养基, 增殖系
数约为4.8, 植株粗壮, 长势均匀(图1-D)。
3 文采唇柱苣苔的生根培养
将继代苗分别接种于生根培养基1/2MS和MS
上, 14 d左右均可以长出不定根, 20 d后有较好的根
系。综合比较后发现, MS培养基上的继代苗再生芽
少, 植株粗壮, 根长得快, 根系多(平均每株为10根)
且粗壮; 而1/2MS培养基上的植株根系相对少(平均
每株为5根)、较细, 不定根颜色大多数发白。因此,
冼康华等: 文采唇柱苣苔的组织培养与快速繁殖 1069
选择MS为文采唇柱苣苔生根培养基(图1-E)。
4 文采唇柱苣苔的移栽
文采唇柱苣苔耐贫瘠、耐干旱、耐盐碱、适
度耐阴湿, 喜温暖、喜阳, 是唇柱苣苔属植物中少
数几种耐强光的种类(王莉芳等2012)。采用本实
验使用的移栽基质及培养条件, 30 d后, 栽种于腐
殖质土中的文采唇柱苣苔成活率约为85%, 而栽种
于以蛭石40%、珍珠岩40%和草炭20%混合配制
的基质中的成活率为94% (图1-F), 这可能是由于
后者透气性更好, 有利于根系的生长。
讨　　论
在本实验研究的因素中, 添加香蕉泥对文采
唇柱苣苔的继代培养非常重要, 有促进生长、利
于壮苗和提高有效芽苗数量的效果; 而添加马铃
薯泥则诱导产生大量细弱小苗(图1-B), 有效芽苗
所占比例下降, 因而对继代增殖产生负面效果; 低
浓度的6-BA能促进文采唇柱苣苔继代苗生长, 最
适浓度为0.5 mg∙L-1; NAA对增殖系数的影响也较
大, 主要表现在促进芽苗的分化、长粗和长高。
另外, 在文采唇柱苣苔的生根过程中, 若添加促进
生根的植物生长素类物质(如NAA)和香蕉泥, 容易
诱发产生较多的无效小苗, 生根时间较长; 而不添
加其他物质的MS培养基上, 几乎没有再生小芽形
成, 植株直接长高、长粗, 并且很快形成根系, 利
于后续移栽。
由此可见, 在诱导文采唇柱苣苔植株再生方
面, 6-BA、NAA、香蕉泥和马铃薯泥都有明显效
果, 区别仅在于马铃薯泥和较高浓度的6-BA诱导
形成大量的无效弱苗, 而合适浓度的6-BA、NAA
和香蕉泥则诱导形成较多的粗壮芽苗。其中, 香
蕉泥和马铃薯泥诱导文采唇柱苣苔植株再生的内
在原因, 可能与其中含有特定生理活性的生长调
节物质有关, 这一生理现象及其内在的生理生化
机制还有待研究。
参考文献
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