全 文 ：植物生理学通讯 第 40 卷 第 2期，2004 年 4 月 167
太仓大蒜根尖离体培养直接诱导不定芽及其试管鳞茎的形成
张昌伟 侯喜林* 袁建玉 李海莲
南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室, 南京 210095
提要 用正交设计法研究 6-BA 和 NAA 及根尖长度对太仓大蒜根尖不定芽直接诱导的影响，结果表明，三者都有极显
著影响， 6-BA 影响最大，NAA 次之，根尖长度最小；筛选出的最佳生长调节物质组合为 6-BA 3~5mg.L-1+NAA1.0 mg.
L-1，切取的最佳根尖长度为 1.2 mm。并用得到的试管苗成功诱导形成了试管鳞茎，质量在 60~320 mg 之间，破除休眠
后，播种在蛭石和珍珠岩(3∶1)混合的基质上，出苗率为 91.3%，长势良好。
关键词 太仓大蒜; 不定芽; 直接诱导; 试管鳞茎
Direct Induction of the Adventitious Bud from the Root Tips of ‘Taicang’ Garlic
and Formation of Its Bulblet in vitro
ZHANG Chang-Wei, HOU Xi-Lin*, YUAN Jian-Yu, LI Hai-Lian
National Key Laboratory for Crop Genetics & Germplasm Enhancement, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095
Abstract The experimental results showed that 6-BA was the most important for the adventitious bud direct
induction, followed by NAA then the length of root tips. The best combination of exogenous hormones for the
adventitious bud induction was 6-BA 3~5 mg.L-1+NAA 0.1 mg.L-1, the best length of root tips was 1.2 mm. The
plantlets were induced to bulblets in vitro with the weight from 60 mg to 320 mg. Then bulblets in vitro were
broken dormancy and transferred to the medium contained vermiculite: perlite=3∶1 at the rate of 91.3% with
well-growing.
Key words ‘Taicang’ garlic; adventitious bud; direct induction; bulblet in vitro
收稿 2003-06-04 修定 　 2003-11-24
资助 上海市科技兴农攻关项目[农科攻字(2000)第1~4号]。
* 通讯作者(E-mail:hxl@njau.edu.cn, Tel:025-84395262)。
大蒜的多数品种花粉败育，主要靠鳞茎无性
繁殖，病毒在营养器官中不断增殖，致使品种退
化，商品性状降低，造成生产上大蒜鳞茎的产量
与品质下降。应用脱毒苗对提高大蒜鳞茎的产量
与品质效果显著[1,2]，但脱毒大蒜在大田中种植，
增殖系数低，容易再感染病毒，因此，离体微
繁技术对解决此问题可能有一定的意义。大蒜的
离体繁殖主要有两条途径：一是通过愈伤组织培
养再生植株；二是由外植体直接诱导形成试管
苗。大蒜经愈伤组织培养可在短时间内获得大量
试管苗，但再生植株的染色体变异率较高[3,4]。由
外植体直接诱导形成试管苗则虽具有较好的遗传
稳定性[3]，但增殖系数低，脱毒苗的生产成本较
高[1]。因此,大蒜微繁中的这些问题是大蒜脱毒苗
产业化生产中需要解决的。
H a q u e 等[5 , 6 ]研究了培养基类型、6 - B A、
NAA、生根时间等对大蒜根尖直接诱导不定芽的
影响，认为以大蒜根尖为外植体进行离体培养获
得试管苗，具有繁殖系数高、变异率低等优点，
但这些在国内尚未见报道。本文在 Haque 等研究
的基础上，以江苏省地方优良品种太仓大蒜为材
料，采用正交设计法研究了 6-BA 和 NAA 以及根
尖长度不同组合对大蒜根尖直接诱导不定芽的影
响，并用获得的试管苗诱导形成试管鳞茎，以期
建立一种繁殖系数高、变异率低、移栽成活率高
的大蒜根尖离体微繁技术。
材料与方法
大蒜(Allium sativum)栽培品种太仓大蒜，由
太仓农业局提供。
将蒜瓣置水中浸泡，流水冲洗后，剥去外
膜，然后置 75%酒精中浸 3 min，之后再用 0.1%
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的 HgCl2 消毒 20 min，无菌水冲洗 3 次后，接
种于琼脂6 g.L-1的固体培养基上，在光照12 h.
d-1、温度(22±2)℃下进行培养。待根长到 3~5
cm 后，切取一定长度(0.2~1.2 mm)的根尖进行
接种。
试验设计参照文献 6 和 7，选取 6-BA、NAA
和根尖长度为试验因素，按照L9(34)正交表进行试
验设计，得到试验方案(表 1)，2 次重复，按随
机区组排列[8,9]。不定芽诱导以B5固体培养基为基
本培养基，蔗糖30 g.L-1，琼脂7 g.L-1，pH 6.2。
每瓶20 mL，接种2个根尖，每个处理接种15瓶。
培养条件为光照12 h.d-1，光照度1 400 lx，温度
(25±2)℃。
诱导试管鳞茎时，取不定芽(不分割)，在含
6-BA 0.1 mg.L-1的培养基上生长20 d后，接种在
含蔗糖120 g.L-1 和乙烯利5 mg.L-1的培养基[10]上
诱导试管鳞茎的形成。
实验结果
1 不同浓度6-BA 和 NAA 以及根尖长度对太仓大
蒜根尖不定芽直接诱导的影响
根尖接种15 d 左右开始膨大并出现绿色的芽
点，随后不定芽不断增殖和生长，大部分生长健
壮、正常(图 1-a)。在接种 5 周后，统计不定芽
的数量，计算平均每个根尖分化的不定芽数(表
1)。参照文献7和 8对表 1的结果进行方差分析，
结果显示， 6-BA、NAA、根尖长度这 3 个因素
对太仓大蒜不定芽直接诱导有极显著的影响，其
影响大小依次为：6-B A > N A A >根尖长度。
为了确定各因素对太仓大蒜根尖不定芽直接
诱导的影响和最佳水平，分别对三因素的不同水
平进行最小显著极差(LSR)多重比较。表 2 表明，
每个根尖不定芽的分化数随着6-BA浓度的增加而
增加，第 3 水平诱导效果最好，第 3 水平比第 1
水平、第 2 比第 1 水平均有极显著差异，但第 3
水平和第2水平间差异不显著，说明6-BA的最佳
浓度为3~5 mg.L-1；每个根尖不定芽的分化数随着
NAA 浓度的上升而增加，达到一定浓度后又开始
下降，第 1 水平诱导效果最好，第 1 水平比第 2
水平有显著差异，第3水平比第1和第2水平存在
极显著差异，所以 NAA 的最佳浓度为第 1 水平(1
mg.L-1) ；根尖长度对不定芽分化的影响与NAA趋
势相同，第 3 水平效果最好，第 3 水平与第 2 和
第 1 水平相比，有极显著差异，第 1 水平和第 2
水平之间有显著差异，说明根尖的最适长度为第
3水平(1.2 mm)。由此，我们得到的太仓大蒜不
定芽直接诱导的最佳生长调节物质组合为：6-BA
3~5 mg.L-1+NAA 1.0 mg.L-1，切取的最佳根尖长
度为 1.2 mm。
2 试管鳞茎的形成和萌发
不定芽(不分割)接种在生长培养基上，长势
良好(图1-b)。20 d后，接种在试管鳞茎诱导培养表1 不同试验方案直接诱导大蒜根尖不定芽的效应
Table 1 Direct induction of adventitious bud from root tips
of garlic in different experimental designs
处理 6-BA/ NAA/ 根尖长度/ 每根平均
mg.L-1 mg.L-1 mm 芽数
1 1.0 1.0 0.2 0
2 1.0 0.5 2.2 0.285
3 1.0 1.5 1.2 0
4 3.0 1.0 2.2 1.785
5 3.0 0.5 1.2 1.385
6 3.0 1.5 0.2 0.115
7 5.0 1.0 1.2 2.3
8 5.0 0.5 0.2 1.15
9 5.0 1.5 2.2 0.35
F 值 43.58** 40.69** 17.63**
**表示差异极显著。
表2 不同浓度6-BA和 NAA以及根尖长度对太仓
大蒜根尖不定芽直接诱导影响的比较
Table 2 Differences of direct induction of adventitious bud
from root tips of ‘Taicang’garlic at levels of 6-BA,
NAA and length of root tips
6-BA/ 平均数* NAA/ 平均数*
根尖长度/ 平均数* mg.L-1 mg.L-1 mm
5.0(3) 1.27Aa 1.0(1) 1.36Aa 1.2(3) 1.29Aa
3.0(2) 1.095Aa 0.5(2) 0.94Ab 2.2(2) 0.81Bb
1.0(1) 0.095Bb 1.5(3) 0.155Bc 0.2(1) 0.42Bc
*分别表示每个因素不同水平结果总和的平均数，不同大写
(或小写)字母代表在0.01(或0.05)水平差异显著，括号中数字为
不同水平。
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基上诱导试管鳞茎形成的结果表明：单个不定芽
形成单个试管鳞茎(图1-c)，多个不定芽形成丛生
鳞茎(图1-d)，试管鳞茎的诱导率为80%以上，试
管鳞茎的质量不同，大致在60~320 mg之间(图1-
e)。试管鳞茎经过一段时间的低温处理破除休眠
后，播种在蛭石和珍珠岩(3∶1)混合的基质上，
出苗率为91.3%，长势良好(图 1-f)。
讨 论
大蒜根尖直接诱导不定芽受多种因子影响，
植物激素是影响不定芽诱导的主要因子[6]。本文
筛选出的最佳生长调节物质组合为6-BA 3~5 mg.
L-1+NAA 1.0 mg .L-1，6-BA 与 NAA 的比值过高
(10∶1)或过低(1∶1)均不利于不定芽的诱导和分
化，过低更不利，甚至不分化，这与 Haqu e 等
的结论[6]相同，但本文的最佳 6-BA/NAA 比值为
3~ 5∶1，这可能是大蒜基因型有异所致。大蒜
根尖的长度对大蒜根尖直接诱导不定芽也很重要，
根尖过小或过大都不利于芽的诱导。这可能是根
尖过小受外界环境影响比较大，接种时容易干燥
死亡或培养基上不易存活；根尖过大，根尖对外
源生长调节物质不敏感，分化频率较低。
采用本文方法有以下几个优点：(1)以 1个蒜
瓣生成20条根，平均每条根分化2.25个不定芽计
算，1 个蒜瓣可获得 45 棵再生植株，也就是说，
仅通过蒜瓣根尖进行微繁增殖，不用蒜瓣的茎尖
图1 不定芽的直接诱导和生长及试管鳞茎的形成
Fig.1 Direct induction and growth of adventitious bud and formation of its bulblets in vitro
a.诱导形成的不定芽；b.不定芽的生长；c.由单个不定芽诱导形成的试管鳞茎；d.由丛生芽诱导形成的试管鳞茎；e.试管鳞茎的
大小；f.试管鳞茎萌发形成的再生植株。
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和茎盘，就可获得比传统的外植体材料(3~8倍)[1]
高 6~15 倍的增殖率；(2)大蒜根尖取材方便、操
作简单，直接诱导的试管苗具有良好的遗传稳定
性[3,11]，试管苗再生根通过以上途径于离体条件下
循环增殖，不受季节和环境条件的限制[5]，可周
年生产；(3)不定芽诱导试管鳞茎所得到的试管鳞
茎质量与已有报道[7,12]相似，对不定芽不作分割，
这样可以减少分割对不定芽的伤害，提高工作效
率[5] ；(4)试管鳞茎毋须驯化就可直接播种，并且
比试管苗驯化移栽(成活率 53%)成活率高[13]。因
此可以认为，我们的大蒜根尖离体微繁技术繁殖
系数高、变异率低、移栽成活率高。另外，周
桂珍等[14]和Pierik[15]认为，以大蒜根尖得到的试管
苗有可能是脱毒的，所以我们认为本文结果对想
以大蒜根尖培养快速获得脱毒苗也可能有一定的参
考价值。
参考文献
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