全 文 ：园 艺 学 报 2010，37（10）：1667–1672
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期：2010–04–01；修回日期：2010–08–31
基金项目：河南省自然科学基金项目（2009A210017）；南阳师范学院 STP 项目（STP2009003）
* 通信作者 Author for correspondence（E-mail：mzbao@mail.hzau.edu.cn）
翠菊‘花束绯红’叶片的植株再生体系建立
周 索 1，杜 丽 1，褚学英 1，包满珠 2,*
（1 南阳师范学院生命科学与技术学院，河南南阳 473000；2华中农业大学园艺林学学院，教育部园艺植物生物学重
点实验室，武汉 430070）
摘 要：以翠菊‘花束绯红’无菌苗为材料，研究了植物生长调节剂浓度及组合、光照条件、不同
附加物对叶片及其愈伤组织再生植株的影响。结果表明：（1）在光照培养条件下，诱导翠菊叶片不定芽
形成的最适培养基为 MS + 6-BA 3.0 mg · L-1 + IBA 1.0 mg · L-1，诱导率为 56.7%，平均不定芽数为 3.3；（2）
黑暗培养不利于叶片不定芽的分化，但促进叶片愈伤组织的形成；（3）培养基中分别添加脯氨酸、水解
酪蛋白和 NH4NO3 等均能明显促进愈伤组织不定芽的诱导，最适培养基为 MS + 6-BA 1.0 mg · L-1 + IBA 0.1
mg · L-1 + 脯氨酸 300 mg · L-1，诱导率为 82.8%，平均不定芽数为 4.5；（4）不定芽移到幼苗生根培养基
（1/2MS + IBA 0.1 mg · L-1）上，生根率为 89.1%，移栽后成活率达 89.3%。
关键词：翠菊；叶片；愈伤组织；植株再生
中图分类号：S 681 文献标识码：A 文章编号：0513-353X（2010）10-1667-06

Establishment of Plantlet Regeneration System from Leaves Explants for
Callistephus chinensis‘Bouquet Scarlet’
ZHOU Suo1，DU Li1，CHU Xue-ying1，and BAO Man-zhu2,*
（1School of Life Science and Technology，Nanyang Normal University，Nanyang，Henan 473000，China；2Key Laboratory
of Horticultural Plant Biology of Ministry of Education College of Horticultural and Forestry Sciences，Huazhong
Agricultural University，Wuhan 430070，China）
Abstract：Some factors including plant growth regulator concentrations and combinations，
illumination conditions and different additives were studied on Callistephus chinensis‘Bouquet Scarlet’
leaves for plantlet regeneration. The results showed that：（1）Under light conditions，the appropriate
medium for adventitious bud induction from leaves of C. chinensis‘Bouquet Scarlet’was MS + 3.0
mg · L-1 6-BA + 1.0 mg · L-1 IBA，the induction frequency was 56.7% and the adventitious bud number per
explants was 3.3.（2）Although the adventitious buds from leaves didn’t benefit differentiate in darkness
conditions，it was accelerate the formation of the leaf callus.（3）Some substances in the medium with
proline，CH and NH4NO3 could promote the adventitious bud induction from calli. The suitable medium
was MS + 1.0 mg · L-1 6-BA + 0.1 mg · L-1 IBA + 300 mg · L-1 proline，the induction frequency was 82.8%
and the adventitious bud number per explants was 4.5.（4）On rooting induction medium（1/2MS + 0.10
mg · L-1 IBA），the rooting rates was 89.1% and the survial rates of regenerated plants was 89.3%.
Key words：Callistephus chinensis；leaf；callus；plant regeneration

1668 园 艺 学 报 37 卷
翠菊（Callistephus chinensis）原产我国，自 1728 年由我国传至欧洲然后遍栽世界各地（陈俊愉，
2001）。关于翠菊的研究，国外注重于花色、花型（Guzewski，1992），荷兰、英国、以色列、美国
等都选育出不少新的品种；国内主要集中在栽培技术方面，孔红（2000）对翠菊进行了核型研究分
析；张淑梅等（2001）研究了多效唑喷施对高杆翠菊的矮化效应；牛富和郝俊梅（2002）、高轶华和
张永灵（2003）对翠菊的播种、分苗、定植、田间管理、采种、采收等农业技术作了简要介绍；陈
兴兰等（2007）采用盆栽试验方法，研究了翠菊在垃圾堆肥混合基质上的生长状况及渗透水对水环
境的潜在影响；侯建伟等（2009）通过对混色翠菊群体中的自然杂交单株进行连续 6 个世代的系谱
法选择并选育出翠菊新品种‘吉农大蓝翠菊’。翠菊组织培养方面，仅有一些简要报道，滕年军和陈
发棣（2003）用幼嫩茎段培养获得试管苗，但只涉及翠菊快速繁殖和器官再生途径的研究。本实验
室前期对翠菊‘花束绯红’下胚轴胚性愈伤组织以及体胚进行诱导，建立了体胚发生途径的植株再
生体系（杜丽 等，2009），但再生率偏低（多数只有 30%左右），用于遗传转化有很大局限性。
本试验中选用切花翠菊‘花束绯红’（C. chinensis‘Bouquet Scarlet’）无菌苗为材料，建立了离
体叶片再生植株体系，以期为翠菊的离体快繁和遗传转化等工作奠定基础。
1 材料与方法
1.1 材料
以切花翠菊‘花束绯红’（美国 Bodger Seeds 公司）的无菌苗叶片及其诱导的愈伤组织为试验材
料。
1.2 叶片不定芽的诱导
以 MS 为基本培养基，附加 3%蔗糖，7.5 g · L-1 琼脂粉（如无特殊说明，下同），设计 IBA 和
6-BA 浓度梯度均分别为 0.1、1.0、3.0、5.0 mg · L-1 的完全随机组合，共 16 个处理（表 1）。取叶片
（叶片可从垂直于主脉的地方横切 2 刀）分别接种在上述培养基中，于（25 ± 2）℃条件下培养。
设光照培养（光照强度 1 000 ~ 1 200 lx，光周期 14 h · d-1）和黑暗培养两种处理，确定不同植物生
长调节剂组合和配比以及光照条件对叶片不定芽诱导的影响。
1.3 叶片愈伤组织不定芽的诱导
将叶片暗培养下获得的色泽鲜亮的黄色颗粒状愈伤接种在附加 0.5 mg · L-1 6-BA 和 0.5 mg · L-1
IBA 的 MS 培养基上，30 d 继代 1 次。
取黄色颗粒状愈伤组织接种到 IBA（质量浓度梯度为 0.05、0.1、0.5 mg · L-1）和 6-BA（质量浓
度梯度为 0.5、1.0、1.5 mg · L-1）的 MS 培养基上进行完全随机组合，共 9 个处理，暗培养 3 周后转
移到光培养下。
取黄色颗粒状愈伤接种到配方为 1.0 mg · L-1 6-BA + 0.1 mg · L-1 IBA 的 MS 培养基上，分别添加
脯氨酸、NH4NO3 和水解酪蛋白（浓度均分别为 100、300、500 mg · L-1），共 9 个处理，暗培养 3
周后转移到光培养下。
以上各处理重复 3 次。定期观察，6 周后统计不定芽诱导率（形成不定芽外植体个数/接种外植
体总数）及平均不定芽数（不定芽总数/形成不定芽外植体个数），将所得数据用 DPS 软件进行差异
显著性分析。
10 期 周 索等：翠菊‘花束绯红’叶片的植株再生体系建立 1669

1.4 不定芽生根、炼苗及移栽
当诱导出的芽长到约 2 cm 时，从其茎的基部切下接种于添加 0.1 mg · L-1 IBA 的 1/2MS 培养基
上诱导生根，30 d 后统计生根率（形成不定根外植体个数/接种外植体总数）。然后打开瓶塞，在培
养室炼苗 3 d 后移栽到过渡基质（腐殖土︰珍珠岩 = 1︰1）上，待成活后移至室外，20 d 后计算移
栽成活率。
2 结果与分析
2.1 不同植物生长调节剂组合及光照条件对叶片不定芽诱导的影响
将翠菊‘花束绯红’叶片接种至不同植物生长调节剂组合的培养基上，光下培养一周后叶片边
缘从切口处开始膨大，4 周后形成不定芽和绿色颗粒状愈伤组织（图版，1）。
由表 1 可以看出，3.0 mg · L-1 6-BA + 1.0 mg · L-1 IBA 组合不定芽诱导率最高，为 56.7%，平均
不定芽数为 3.3。在各植物生长调节剂组合处理中，叶片都有不同程度愈伤组织产生。
黑暗培养处理的叶片可观察到大量黄色颗粒状愈伤组织形成（图版，2），但芽诱导率很低。
试验结果表明：培养基中 6-BA 浓度是决定翠菊叶片不定芽诱导的关键因素；培养基内激素浓
度过高对不定芽诱导起抑制作用；暗培养更适宜叶片愈伤组织的诱导，但不适宜叶片不定芽的诱导。
试验中还观察到，叶片基部比中上部更容易诱导出不定芽。

表 1 不同植物生长调节剂组合对翠菊叶片不定芽诱导的影响
Table 1 Effect of plant growth regulator（PGR）combinations on adventitious bud induction
from leaves of C. chinensis‘Bouquet Scarlet’
6-BA/
(mg · L-1)
IBA/
(mg · L-1)
接种外植体数
Number of
inoculated
不定芽诱导率/%
Adventitious bud
induction frequency
平均不定芽数
Adventitious bud
No. per explants
愈伤组织诱导率/%
Callus induction frequency
0.1 0.1 71 0 a 0 90.4 a
0.1 1.0 68 0 a 0 95.3 b
0.1 3.0 65 0 a 0 95.0 b
0.1 5.0 86 0 a 0 96.9 b
1.0 0.1 63 38.0 b 2.3 96.8 b
1.0 1.0 62 35.5 b 1.9 100 b
1.0 3.0 62 48.4 b 2.6 94.7 b
1.0 5.0 72 36.1 b 2.5 99.0 b
3.0 0.1 60 51.6 c 2.2 100 b
3.0 1.0 60 56.7 c** 3.3 100 b
3.0 3.0 62 54.8 c 3.0 100 b
3.0 5.0 64 30.3 b 2.7 98.8 b
5.0 0.1 61 32.1 b 1.8 100 b
5.0 1.0 63 31.5 b 1.6 100 b
5.0 3.0 62 23.3 b 1.1 100 b
5.0 5.0 62 18.8 d 1.1 96.9 b
注：SSR 测验，不同字母表示 P ≤ 0.05 显著性差异，**表示极显著。下同。
Note：SSR test，different letters indicate significant difference at P ≤ 0.05 level. ** indicated extremely significant. The same below.

2.2 不同植物生长调节剂组合对翠菊叶片愈伤组织不定芽诱导的影响
将黄色颗粒状愈伤组织接种在含有不同植物生长调节剂组合的 MS 培养基上暗培养 3 周后转移
到光下培养。由表 2 可以看出，在添加不同浓度 6-BA 和 IBA 组合的培养基中，愈伤组织不定芽的
1670 园 艺 学 报 37 卷
诱导率存在一定的差异。在 6-BA 浓度为 0.5 和 1.0 mg · L-1 时，均有大量正常芽形成（图版，3），
在配方为 6-BA 1.0 mg · L-1 + IBA0.1 mg · L-1 时达到最大值，芽诱导率和平均不定芽数分别为 58.6%
和 3.8，当 6-BA 浓度达 1.5 mg · L-1 时，诱导出的为畸形芽。结果表明：适当浓度的 6-BA 和 IBA 组
合有利于诱导翠菊叶片愈伤组织不定芽的形成。

表 2 不同植物生长调节剂组合对翠菊愈伤组织不定芽诱导的影响
Table 2 Effect of plant growth regulator（PGR）combinations on adventitious bud induction from
callus of C. chinensis‘Bouquet Scarlet’
6-BA/
(mg · L-1)
IBA/
(mg · L-1)
接种外植体数
Number of inoculated explants
不定芽诱导率/%
Adventitious bud induction frequency
平均不定芽数
Adventitious bud number per explants
0.5 0.05 60 48.0 a 2.1
0.5 0.1 60 57.4 b 3.4
0.5 0.5 60 57.0 b 2.5
1.0 0.05 60 51.6 a 2.6
1.0 0.1 60 58.6 b** 3.8
1.0 0.5 60 49.0 a 2.3
1.5 0.05 60 42.3 c 2.3
1.5 0.1 60 39.0 c 2.2
1.5 0.5 60 41.0 c 2.2

2.3 不同添加物对翠菊叶片愈伤组织不定芽诱导的影响
在 MS + 6-BA 1.0 mg · L-1 + IBA 0.1 mg · L-1 培养基中分别添加脯氨酸、水解酪蛋白和 NH4NO3，
黄色颗粒状愈伤组织上均渐渐长出大量不定芽，继续发育抽出叶片，形成丛生芽（图版，3），丛生
芽分割后能够继续生长。由表 3 可以看出，培养基内添加不同类型物质，芽诱导率和平均不定芽数
均明显提高，以脯氨酸浓度为 300 mg · L-1 时最高，分别为 82.8%和 4.5。结果表明：培养基内添加
脯氨酸、水解酪蛋白和 NH4NO3 都有促进愈伤组织不定芽诱导的作用，脯氨酸的效果较好。

表 3 不同添加物对翠菊愈伤组织不定芽诱导的影响
Table 3 Effect of different additives on adventitious bud induction from callus of C. chinensis‘Bouquet Scarlet’
附加物类型
Additive
浓度/（mg · L-1）
Concentration
接种外植体数
Number of
inoculated
不定芽诱导率/%
Adventitious bud
induction frequency
平均不定芽数
Adventitious bud number
per explants
脯氨酸 Proline 100 60 69.2 a 3.6
300 60 82.8 b** 4.5
500 60 78.5 b 3.3
水解酪蛋白 100 60 64.0 c 3.1
Casein hydrolysate（CH） 300 60 69.0 a 2.8
500 60 72.3 a 2.6
NH4NO3 100 60 67.3 a 3.4
300 60 69.2 a 2.8
500 60 72.5 a 3.3

2.4 生根、炼苗及移栽
再生不定芽接种于添加 0.1 mg · L-1 IBA 的 1/2MS 培养基上，30 d 后生根率达到 89.1%（图版，
4）。再生植株经炼苗后移栽 20 d 的成活率达 89.3%。
10 期 周 索等：翠菊‘花束绯红’叶片的植株再生体系建立 1671


图版说明：1. 叶片诱导形成的不定芽；2. 叶片暗培养下形成的黄色颗粒状愈伤；3. 叶片愈伤组织诱导形成的不定芽；4. 幼苗生根。
Explantation of plates：1. Adventitious bud induction from leaves；2. Yellow callus induction from leaves；3. Adventitious bud induction from
callus；4. Root induction of shoots.
3 讨论
李媛媛等（2008）研究了不同植物生长调节剂组合及配比对秋福红树莓叶片离体培养的影响，
结果表明 2.0 mg · L-1 TDZ 和 0.1 mg · L-1 IAA 组合不定芽诱导率最高。范国强等（2003）研究了不同
生长调节剂组合及配比对悬铃木叶片离体培养的影响，结果表明3.0 ~ 2.0 mg · L-1 6-BA和0.1 mg · L-1
IBA 组合不定芽诱导率最高。本研究中发现适合翠菊叶片诱导不定芽的最适植物生长调节剂组合为
3.0 mg · L-1 6-BA +1.0 mg · L-1 IBA，说明细胞分裂素起关键作用，生长素对外植体的分化起辅助作
用（Popescu & Isac，2000）。
本研究中还发现光照条件对翠菊叶片不定芽分化也有较大影响。一般认为暗处理可以减少外植
体酚类物质的释放，从而利于不定芽分化（刘国锋和包满珠，2009）。但本研究表明暗培养并不适宜
于翠菊叶片不定芽的诱导，诱导率很低，但有促进愈伤组织形成的作用，可能是暗培养时间过长所
致。最佳暗培养时间及其作用机理还有待进一步研究。
黄色颗粒状愈伤组织在含有不同植物生长调节剂组合的 MS 培养基上暗培养 3 周后转移到光下
培养，得到了较高的不定芽诱导率和平均不定芽数，表明适当浓度的 6-BA 和 IBA 组合对翠菊叶片
愈伤组织不定芽诱导有显著的促进作用。这与许多植物通过愈伤组织再生的研究报道（范国强 等，
2003；权宏和施和平，2005）一致。
Rao 等（1995）发现在培养基中添加脯氨酸、天门冬酰胺等附加物可以提高愈伤组织的再生率，
杜丽等（2009）在翠菊胚性愈伤组织植株再生诱导的试验中通过在培养基内添加脯氨酸等附加物促
进了胚性愈伤组织再生。本试验中在培养基中添加了不同浓度不同类型促进植株再生的附加物
（proline、CH、NH4NO3）后都获得了较高的愈伤组织不定芽诱导率。
植物离体培养和植株再生体系的建立是基因工程育种的重要工作（曾黎辉和吕柳新，2002）。本
研究中通过器官发生的直接和间接途径，成功地建立了翠菊叶片植株再生体系，为遗传转化的研究
奠定了基础，并为翠菊的离体培养提供了一种新的外植体类型。

References
Chen Jun-yu. 2001. Chinese flowers and plants systematics. Beijing：China Forestry Publishing House. (in Chinese)
陈俊愉. 2001. 中国花卉品种分类学. 北京：中国林业出版社.
Chen Xing-lan，Liu Fang，Luo Hai-bo，Chen Gui-jiang，Yang Cheng-bo. 2007. Growth status of Callistephus chinensis on the refuse compost
medium and its water-environ ental effect. Journal of Mountain Agriculture and Biology，26 (2)：119–125. (in Chinese)
陈兴兰，刘 方，罗海波，陈贵江，杨成波. 2007. 垃圾堆肥基质对翠菊生长响应及其水环境的影响. 山地农业学报，26 (2)：119–125.
1672 园 艺 学 报 37 卷
Du Li，Zhou Suo，Yang Jian-wei，Yu Ya-li，Xie Yan-hua，Bao Man-zhu. 2009. Somatic embryogenesis and plantlet regeneration of hypocotyl explants
of Callistephus chinensis‘Bouquet Scarlet’. Scientia Silvae Sinicae，45 (8)：166–169. (in Chinese)
杜 丽，周 索，杨建伟，喻亚丽，谢艳华，包满珠. 2009. 翠菊‘花束绯红’下胚轴体胚发生及植株再生. 林业科学，45 (8)：166–
169.
Fan Guo-qiang，Jiang Jian-ping，He Yao-qing，Li Feng. 2003. In vitro efficient plant regeneration with Platanus orientalis L. leaves as explants. Acta
Horticulturae Sinica，30 (2)：236–238. (in Chinese)
范国强，蒋建平，贺窑青，李 锋. 2003. 悬铃木叶片植株再生系统的建立. 园艺学报，30 (2)：236–238.
Gao Yi-hua，Zhang Yong-ling. 2003. Callistephus chinensis seed collecting technology. Inner Mongolia Agricultural Science and Technology，(5)：
46. (in Chinese)
高轶华，张永灵. 2003. 翠菊采种技术. 内蒙古农业科技，(5)：46.
Guzewski W A. 1992. The inheritance of flower pigment in Calliscephus chinensis. Acta Hort，（ISHS）(63)：229–231.
Hou Jian-wei，Zhao Chun-li，Hou Tie-mei. 2009. A new China Aster cultivar‘Jinongda Lancuiju’. Acta Horticulturae Sinica，36 (6)：934. (in Chinese)
侯建伟，赵春莉，侯铁梅. 2009. 翠菊新品种‘吉农大蓝翠菊’. 园艺学报，36 (6)：934.
Kong Hong. 2000. A study on karyotype of Callistephus chinensis Nees. Guihaia，20 (4)：339–340. (in Chinese)
孔 红. 2000. 翠菊的核型研究. 广西植物，20 (4)：339–340.
Li Yuan-yuan，Guo Xiu-wu，Dai Han-ping，Liu Hai-tao. 2008. In vitro adventitious shoot regeneration from leaves of red raspberry cultivar Autumn
bliss. Journal of Fruit Science，25 (6)：868–871. (in Chinese)
李媛媛，郭修武，代汉萍，刘海涛. 2008. 秋福红树莓叶片离体培养再生植株研究. 果树学报，25 (6)：868–871.
Liu Guo-feng，Bao Man-zhu. 2009. Factors affecting shoot regeneration from leaf and hypocotyl explants of Platanus acerifollia wild. Acta
Horticulturae Sinica，36 (3)：399–404. (in Chinese)
刘国锋，包满珠. 2009. 悬铃木下胚轴及叶片再生不定芽的影响因素分析. 园艺学报，36 (3)：399–404.
Niu Fu，Hao Jun-mei. 2002. Callistephus chinensis seed collecting technology. Northern Horticulture，(2)：27. (in Chinese)
牛 富，郝俊梅. 2002. 翠菊采种技术. 北方园艺，(2)：27.
Popescu A N，Isac V. 2000. High Frequency shoot regeneration from leaf-derived callus in rasphberry（Rubus idaeus L.）. Acta Horticulturae，538
(2)：667–670.
Quan Hong，Shi He-ping. 2005. Tissue culture of Altemanthera ficoidea‘Ruliginosa’leaf explants and its plantlet regeneration. Acta Horticulturae
Sinica，32 (4)：735–737. (in Chinese)
权 宏，施和平. 2005. 红龙草叶片的组织培养及其植株再生. 园艺学报，32 (4)：735–737.
Rao A M，Sree K P，Kishor P B K. 1995. Enhanced plant regeneration in grain and sweet sorghum by asparagine，proline and cefotoxime. Plant Cell
Rep，15：72–75.
Teng Nian-jun，Chen Fa-di. 2003. Tissue culture of Callistephus chinensis. Plant Physiology Communications，39 (3)：227. (in Chinese)
滕年军，陈发棣. 2003. 翠菊的组织培养. 植物生理学通讯，39 (3)：227.
Zeng Li-hui，Lü Liu-xin. 2002. Advances in research on genetic transformation in woody fruit crops. Journal of Fruit Science，19（3）：191–198. (in
Chinese)
曾黎辉，吕柳新. 2002. 木本果树遗传转化研究. 果树学报，19 (3)：191–198.
Zhang Shu-mei，Wang Xing-guo，Cai Long-xi，Zheng Cheng-shu. 2001. Effects of PP333 to Callistephus chinensis stuntedness. Journal of
Agricultural Science Yanbian University，23 (4)：292–294. (in Chinese)
张淑梅，王兴国，蔡龙锡，郑成淑. 2001. 多效唑对翠菊矮化的效应. 延边大学农学学报，23 (4)：292–294.