全 文 ：植物生理学报 Plant Physiology Journal 2011, 47 (10): 983~986 983
收稿 2011-08-25　　修定 2011-09-19
资助 国家自然科学基金(30970207)。
* 通讯作者(E-mail: zhaohuien@bjfu.edu.cn; Tel: 010-82376017)。
紫花亚菊(Ajania purpurea)的组织培养与快速繁殖
郑燕, 沈景, 韩倩, 赵惠恩*
北京林业大学园林学院, 北京100083
摘要: 以紫花亚菊茎段为外植体对其进行组织培养, MS为基本培养基, 设置不同激素浓度配比, 对试验结果进行观察分析,
筛选出适合的配方: 启动培养基为MS+6-BA 0.5 mg·L-1+NAA 0.01 mg·L-1; 继代培养基MS+6-BA 0.3 mg·L-1+NAA 0.05 mg·L-1, 组
培苗分化率高; 不定根最适诱导培养基为: 1/2MS+IBA 0.15 mg·L-1, 生根率达90%以上, 组培苗移栽成活率达95%。
关键词: 紫花亚菊; 组织培养; 快速繁殖
Tissue Culture and Rapid Propagation of Ajania purpurea Shih
ZHENG Yan, SHEN Jing, HAN Qian, ZHAO Hui-En*
College of Landscape Architecture, Bejing Forestry University, Beijing 100083, China
Abstract: The tissue culture technology of Ajania purpurea was studied in this research. Stem-segments of
Ajania purpurea were used as explants. Bud formation on the nodal explants was induced on an optimal medi-
um MS+6-BA 0.5 mg·L-1+NAA 0.01 mg·L-1. To get a high propagation ratio, the seedlings were transferred to
the medium of MS+6-BA 0.3 mg·L-1+NAA 0.05 mg·L-1. The optimal medium for adventitious root inducing
was 1/2MS+IBA 0.15 mg·L-1 and the rooting rate was at least 90%. The plantlets were transplanted to pots with
sands and acclimated for several weeks. The rooted and acclimated plantlets were transferred outdoors with
95% transplantation success.
Key words: Ajania purpurea; tissue culture; rapid propagation
紫花亚菊(Ajania purpurea Shih), 菊科亚菊属
小半灌木, 为西藏冈底斯山特有种, 生于高山砾石
堆和高山草甸及灌丛中, 海拔4 800~5 300 m的地
方(林镕和石铸1979)。其叶色灰白, 花冠自中部以
上紫红色, 叶、花有浓郁的香味, 植株低矮, 耐寒
性、耐旱性强, 是一种良好的园林观赏植物。紫
花亚菊的木质化枝条扦插不易生根, 分布区狭小,
难采集, 引种不易成活, 通过组织培养可大规模扩
繁紫花亚菊, 提高其引种成功率, 为其进一步应用
于园林及育种奠定基础。同时, 对于其种质资源
的保存亦具有重要意义。
材料与方法
1 实验材料
本实验所用外植体为紫花亚菊当年新生嫩茎。
2 方法
2.1 外植体的准备及无菌体系的建立
在生长健壮, 无病虫害的优良紫花亚菊植株
上剪取茎段, 去掉部分叶片, 用洗洁精进行清洗,
后用流水冲洗30 min左右。在超净工作台上先用
75%的酒精浸泡20~30 s, 无菌水冲洗1遍, 再用
1 g·L-1的升汞溶液进行消毒处理, 无菌水冲洗4遍
后, 接种于启动培养基上。消毒时间设定4个水平:
5 min, 6 min, 7 min, 10 min, 每水平处理20个外植
体, 重复3次, 筛选出最佳灭菌时间。
2.2 启动培养基的筛选
以MS为基本培养基, 设置6-BA浓度1.0 mg·L-1,
0.5 mg·L-1, 0.25 mg·L-1, NAA浓度为0.01 mg·L-1, 培
养基中分别附加30 g·L-1蔗糖和7 g·L-1琼脂, pH为
5.8~6.0。培养温度为(25±2) ℃ ; 光照强度25
μmol·m-2·s-1, 光照时间16 h·d-1。观察外植体生长情
况, 筛选合适的启动培养基。
2.3 继代培养基的筛选
采用L9 (3
4)的正交试验设计, 以MS为基本培
养基(琼脂7 g·L-1, 蔗糖30 g·L-1), 6-BA浓度1.0 mg·L-1,
0.5 mg·L-1, 0.3 mg·L-1, NAA浓度为0.1 mg·L-1, 0.05 mg·L-1,
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0.01 mg·L-1两因素三水平设计试验, 以繁殖系数、
生长势情况为指标, 筛选合适的培养基。
按照正交试验设计的激素配比, 将启动培养
基上无菌外植体分别转接到不同激素浓度的MS培
养基上。每处理10瓶, 重复3次, 观察繁殖系数和
生长发育情况。繁殖系数=同一激素浓度处理生
长的侧芽总数/总处理瓶数, 形态指标按生长状况
从好到差分为5级(芽有5~6片绿色舒展的小叶; 芽
有小叶3~4片, 可展开; 小叶2~3片, 生长良好; 小叶
1~2片, 长势较弱; 叶片略发黄, 长势差), 相应分数
为5~1。
2.4 生根培养基的筛选
以1/2MS为基本培养基(琼脂7 g·L-1 , 蔗糖20
g·L-1), 设置IBA浓度0.2 mg·L-1, 0.15 mg·L-1, 0.1
mg·L-1, 以生根数、生根率、根长势为指标, 记录
生根情况。
将继代培养增殖的芽分别转接到不同激素配
比的培养基中生根。每个浓度处理10瓶, 重复3次,
筛选合适的生根培养基。
实验结果
1 无菌培养体系的建立
从表1中可看到不同消毒时间对紫花亚菊茎
段的影响。参照林业试验设计方法(续九如和黄智
慧1995), 对表1中的污染数进行方差分析: F污染=18,
F成活=54, 而F0.05(3,8)=4.07; F污染>F0.05, F成活>F0.05。
不同消毒时间处理之间差异显著, 随升汞消毒时
间的增加, 污染率明显下降, 成活率先升高后降低,
以升汞溶液消毒处理10 min的污染率最低, 为5%,
以升汞溶液消毒处理6 min的成活率最高 , 为
60%。综合污染率和成活率两方面的因素, 升汞溶
液消毒处理6 min最为合适。
2 启动培养
从表2中可看到, 高浓度的6-BA容易导致外植
体玻璃化, 较低浓度的6-BA较为适合作为启动培
养基, 且不影响芽的增殖。
3 继代培养
将启动培养基中萌发的侧芽接种到继代培养
基中, 3周后陆续分化出不定芽(图1- A)。试验结果
如下(表3):
对正交试验的结果进行极差分析: 通过对繁
殖系数, 生长势的K值(每一列上各个水平的平均
值)分析, 最佳组合为: 因素1-水平3+因素2-水平2,
即MS+6-BA 0.3 mg·L-1+NAA 0.05 mg·L-1的组合适
于芽的增殖培养, 繁殖系数为4.37。
4 根的诱导
将继代增殖中生长健壮的丛生芽接种到生根
培养基中, 3周以后开始长出大量根系(图1-B)。
方差分析结果: F生根数=116, F根长=47, 而F0.05(2,6)
=5.14; F生根数>F0.05, F根长>F0.05。不同浓度的IBA浓
度处理差异明显, IBA浓度为0.15 mg·L-1时生根数
目最多, 根长且粗壮。
表1 不同消毒时间对紫花亚菊茎段的影响
Table 1 Effects of different sterilization time on the growth of Ajania purpurea
消毒时间/min 外植体数/个 污染数/个 污染率/% 成活数/个 成活率/%
10 20 1 5 1 5
7 20 3 15 1 5
6 20 6 30 12 60
5 20 14 70 4 20
表2 不同浓度6-BA处理对紫花亚菊外植体生长的影响
Table 2 Effects of different concentration of 6-BA on the germination of Ajania purpurea explants
培养基种类 生长情况
MS+6-BA 1.0 mg·L-1+NAA 0.01 mg·L-1 外植体玻璃化程度较高, 达到90%以上, 严重影响了正常生长。
MS+6-BA 0.5 mg·L-1+NAA 0.01 mg·L-1 侧芽基部形成绿色愈伤组织, 芽体长势强壮。
MS+6-BA 0.25 mg·L-1+NAA 0.01 mg·L-1 侧芽萌发速度较慢。
郑燕等: 紫花亚菊(Ajania purpurea)的组织培养与快速繁殖 985
5 炼苗与移栽
在培养室里将生根苗的瓶盖打开, 炼苗2 d后
拿到温室中, 用镊子小心将苗从培养瓶中取出, 用
清水洗净黏附于组培苗根系上的培养基, 然后栽
种到经过高锰酸钾灭菌的河沙中, 浇透水, 喷施绿
亨2号(广谱性杀菌剂), 防止烂根。将移栽好的苗
放到阴凉处1周, 注意保湿, 待生长稳定后放到阳
光下让其生长 , 移栽后的成活率达90%左右(图
1-C)。
讨　　论
种质资源的收集和扩繁是育种的前提。目前,
国内外对紫花亚菊的研究较少, 对其组织培养和
快速繁殖的研究尚未见报道。本试验以紫花亚菊
茎段为材料进行组织培养, 通过表面消毒, 建立无
菌体系, 以1 g·L-1的升汞溶液进行6 min消毒处理最
为适当, 污染率低且成活率可达60%; MS+6-BA 0.5
mg·L-1+NAA 0.01 mg·L-1的培养基启动培养; MS+6-
BA 0.3 mg·L-1+NAA 0.05mg·L-1继代培养, 组培苗繁
殖率高,增殖系数为4.37; 不定根最适诱导培养基
为: 1/2MS+IBA 0.15 mg·L-1, 生根率较高。
试验采用较高浓度的细胞分裂素与较低浓度
的生长素结合, 继代时降低激素浓度直接诱导愈
伤组织分化出芽, 通过丛生芽的方式再生植株, 筛
选出较为适合的快速增殖的配方, 为亚菊属进一
步遗传转化研究创造了前提, 为亚菊属其他植物
再生体系的构建提供了参考。
表3 不同浓度6-BA和NAA处理对紫花亚菊增殖的影响
Table 3 Effects of different concentration of 6-BA and NAA
on the multiplication of Ajania purpurea
编号 6-BA /mg·L-1 NAA /mg·L-1 繁殖系数 生长势
1 1 0.1 2.03 2.63
2 1 0.05 2.41 2.87
3 1 0.01 2.48 2.33
4 0.5 0.1 2.34 2.86
5 0.5 0.05 4.43 3.31
6 0.5 0.01 2.78 2.46
7 0.3 0.1 2.29 3.38
8 0.3 0.05 4.37 4.07
9 0.3 0.01 3.15 3.32
K1 2.31 2.22
3.18 3.74
3.27 2.80
K2 2.61 2.96
2.88 3.42
3.49 2.60

图1 紫花亚菊的组织培养与植株再生
Fig.1 Tissue culture and plant regeneration of Ajania purpurea
A: 继代培养; B: 生根苗; C: 炼苗移栽。
表4 不同浓度IBA处理对紫花亚菊生根的影响
Table 4 Effects of different concentration of IBA on the rooting of Ajania purpurea
培养基种类 生根数/条 根长/cm 生根率/% 根生长情况
1/2MS+IBA 0.1 mg·L-1 2.00 3.64 30 (9/30) 根生长良好, 较短, 较细弱。
1/2MS+IBA 0.15 mg·L-1 5.14 4.87 90 (27/30) 根生长健壮, 根系长且粗壮。
1/2MS+IBA 0.2 mg·L-1 1.14 2.03 10 (3/30) 根生长一般, 短, 细弱。
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紫花亚菊叶、花具有浓郁的香味, 是良好的
野生种质资源, 可作为一种优良的芳香植物。目
前, 对菊科春黄菊属(Anthemis) (Kivcak等2007), 菊
属(Chrysanthemum) (Boutaghane等2008), 蒿属(Ar-
temisia) (Khanina等1992; Serykh等1991; Goryaev
等1981), 蓍属(Achillea) (Mustafaeva 1991), 滨菊属
(Leucanthemum) (Sagareishvili 2002)精油成分研究
均有报道, 亚菊属植物Ajania fastigiata (Sharipova
等1975)的精油成分亦有所研究, 紫花亚菊香精成
分的研究尚未见报道, 有待进一步研究。
亚菊属与菊属亲缘关系较近(吴国胜等2008;
赵宏波等2008), 可利用亚菊属优良的种质资源, 对
栽培菊花进行改良和种质创新。紫花亚菊耐寒性,
耐旱性强, 可将其高度抗旱、抗寒的性状导入菊
花, 从而培育出适宜荒漠、半荒漠等干旱、半干
旱地区绿化、美化等应用的菊花新品种。
参考文献
林镕, 石铸(1983). 中国植物志, 第七十六卷第一分册. 北京: 科学
出版社, 115~116
吴国胜, 陈发棣, 陈素梅, 赵宏波, 房伟民(2008). 基于PCR-RFLP多
态的部分菊属与亚菊属植物亲缘关系研究. 江苏农业科学,
(2): 58~61
续九如, 黄智慧(1995). 林业试验设计. 北京: 中国林业出版社, 8~9
赵宏波, 陈发棣, 郭维明, 汤访评, 房伟民(2008). 菊属与春黄菊族
部分属间杂交亲和性初步研究. 南京农业大学学报, 31 (2):
139~143
Boutaghane N, Kabouche A, El-Azzouny AM, Kabouche Z (2008).
Composition of the essential oil of Chrysanthemum macrocar-
pum from Algeria. Chem Nat Compd, 44 (6): 817~818
Goryaev MI, Sharipova FS, Elchibekova LA, Averina VY (1981).
Essential oil of Artemisia scoparia. Chem Nat Compd, 17 (5):
400~403
Khanina MA, Serykh EA, Berezovskaya TP, Khan VA (1992). Es-
sential oil of Artemisia rubripes. Chem Nat Compd, 28 (6):
759~760
Kivcak B, Mert T, Saglam H, Ozturk T, Kurkcuoglu M, Baser KHC
(2007). Chemical composition and antimicrobial activity of the
essential oil of Anthemis wiedemanniana from Turkey. Chem
Nat Compd, 43 (1): 47~51
Mustafaeva SD (1991). Essential oil of Achillea cuneatiloba. Chem
Nat Compd, 27 (2): 251~253
Sagareishvili TG (2002). Essential oil of Leucanthemum vulgare.
Chem Nat Compd, 38 (3): 295~296
Serykh EA, Khanina MA, Berezovskaya TP, Kahn VA, Kharkevich
SS (1991). Essential oil of Artemisia lagocephala. Chem Nat
Compd, 27 (3): 373~374
Sharipova FS, Chumbalov TK, Elchibekova LA, Zhubaeva RA (1975).
Study of the essential oil of Ajania fastigiata. Chem Nat Compd,
11 (1): 104~105