全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2003 , 30 (5) : 609～611
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2002 - 10 - 08 ; 修回日期 : 2003 - 02 - 11
食用仙人掌‘米邦塔’的试管快繁
赵长增1 ,2 　陆　璐1 ,2 　陈佰鸿1
(1 甘肃农业大学园艺系 , 兰州 730070 ;　2 中国热带农业科学院热带作物生物技术国家重点实验室 , 海口 571101)
摘 　要 : 对食用仙人掌‘米邦塔’的试管快繁研究结果表明 : 初代培养基以 MS + 62BA 016 mg·L - 1 +
NAA 110 mg·L - 1 + 2 ,42D 011 mg·L - 1为最佳处理 , 接种 60 d 后 , 外植体上刺座下的潜伏芽萌发率可达 67 %。
继代增殖培养适宜培养基为 MS + 62BA 011 mg·L - 1 + NAA 110 mg·L - 1 + 2 ,42D 012 mg·L - 1或 MS + 62BA 011
mg·L - 1 + NAA 015 mg·L - 1 , 平均每 50 d 继代增殖培养 1 次 , 增殖倍数可达 5～6 , 且新生的小子茎生长旺
盛。在培养过程中 , 虽然部分外植体切口处发生大团绿色至黄绿色小颗粒状愈伤组织 , 然而均没有分化不定
芽。在生根培养基 MS + IAA 011 mg·L - 1或 MS + IBA 011 mg·L - 1上 , 2～3 cm 高的小子茎培养 10 d 左右发根 ,
形成完整植株。当试管苗高达 5 cm时移入砂床 , 成活率高达 99 % , 经约 60 d , 试管苗发出第一批掌片。
关键词 : 仙人掌 ; 试管快繁 ; 增殖倍数
中图分类号 : S 63 ; S 682133 　　文献标识码 : A 　　文章编号 : 05132353X (2003) 0520609203
1 　目的、材料与方法
食用仙人掌原产墨西哥 , 菜用类型 ( Opuntia sp . ) 的商品器官是一个半月龄内的幼嫩掌片。繁殖
食用仙人掌通常选用 6 月龄以上的老熟掌片作种片 , 行扦插繁殖。由于繁殖系数低 , 种片价格昂贵。
陈佳瀛等〔1〕、曾宋君〔2〕、蔡宣梅等〔3〕曾报道观赏类仙人掌的试管快繁和试管内嫁接技术 , 陈丽静等〔4〕
通过诱导不定芽发生途径对食用仙人掌试管快繁进行了探讨。本项研究采用了诱导食用仙人掌掌片刺
座下潜伏芽萌发并再生完整植株的“芽生芽”途径解决快繁问题 , 具有繁殖系数高 , 较少发生变异的
优点。
试验材料为食用仙人掌‘米邦塔’, 采自海南省澄迈县永发镇。挑选生长健壮、无病虫害危害、
不同日龄的掌片 , 自基部割取 , 带回室内以备接种。植物生长调节剂 62BA、IAA、NAA 和 2 ,42D 购自
Sigma 公司 , 其他试剂为广州化学试剂厂生产。
初代培养 : 将掌片直接浸泡在 75 %酒精中 1 min , 再用 011 %升汞消毒 10 min , 无菌水冲洗 4 次 , 滤
纸吸干 , 切成 015～016 cm3 方形小块 , 接种于 5 种芽诱导培养基 (表 1) 培养。培养基中添加琼脂 7 g·
L - 1 , 蔗糖 28 g·L - 1 , pH 518 , 121 ℃高压灭菌 15 min。于 26 ℃, 3 000 lx , 光 16 h/ 暗 8 h 光周期下培养。
继代增殖 : 初代培养 60～70 d 后 , 一部分外植体上刺座下潜伏芽萌发长成的初生小肉质子茎 ,
可用于继代增殖培养。继代培养中的初始小子茎均来自初代培养基 (3) 。挑选高 2 cm 左右、生长良
好的棒型小肉质子茎自其基部切下 , 再将其横切成顶部、中部、基部三段 , 接种于 4 种培养基 (表
2) 进行继代增殖培养。其他条件同初代培养。
生根培养与移栽 : 诱导生根培养基为 : (1) MS; (2) MS + IAA 011 mg·L - 1 (单位下同) ; (3) MS +
IAA 015 ; (4) MS + IBA 011 ; (5) MS + IBA 015。开盖 7 d 后移植于沙培苗圃 , 统计移栽成活率。
2 　结果与分析
211 　不同培养基初代培养的效果
仙人掌越是老龄的掌片酸味越重 , 将其切割成小块外植体时 , 渗出的酸性细胞液会引起外植体自
身褪绿软腐 , 有时还会引起琼脂培养基 pH 过低而不能保持凝固状态 , 导致组培失败。应选取 10～
30 d 龄的幼嫩掌片作为外植体。
外植体在 5 种初代培养基上经过 60～70 d 培养后均有小子茎从刺座下发出 , 但小子茎发生的比
例、形状及生长速度依培养基不同表现出明显差异 (表 1) 。部分外植体自切口处发生大团绿色至黄
绿色瘤状或小颗粒状愈伤组织 , 但均没有不定芽分化。培养基 (3) 是最佳处理 , 培养物的生长量最
大 , 外植体切块上刺座下的潜伏芽萌发率达 67 % , 潜伏芽萌发并长大成肉质棒状小子茎 , 其中小子
茎高度超过 1 cm 的 40 个 , 占 60 % , 有的达到 3 cm , 颜色浓绿 (见插页 2 图版 , 1) 。外植体在培养基
(5) 上生长最快 , 接种后 7～10 d , 就可观察到外植体切口处增大、增厚 , 随后中间部分肿大增生 ,
与培养基接触面亦发生大量淡绿色瘤状或小颗粒状愈伤组织。然而潜伏芽萌发率不高 , 仅有约 1/ 4 外
植体上有小子茎发生 , 且小子茎呈畸形增大 , 有的长有肥大分叉 , 有的形状似草莓 (图版 , 2) 。在培
养基 (1) 上 , 潜伏芽萌发率最高 , 达 70 % , 但新生的小子茎生长缓慢 , 短缩瘦小呈灰绿色。母体外
植体块不发生或较少发生愈伤组织 , 自身也很少增大 , 最先干瘪死亡。分析以上结果可以看出 , 添加
适量生长素 , 特别是 2 ,42D , 对组培仙人掌小子茎的生长具有明显的促进作用。
表 1 　不同初代培养基对仙人掌‘米邦塔’掌片切块潜伏芽萌发的影响
Table 1 　Effects of different medium on latent buds shooting of Opuntia ‘Milpa Alta’
序号
No.
基 本
培养基
Medium
62BA
(mg·L - 1)
NAA
(mg·L - 1)
2 ,42D
(mg·L - 1)
接种外植体数
Number of
explant
萌发的芽数
Number of
shooting
芽萌发率
Shooting rate
of explant ( %)
超过 1 cm 高的小子茎数
Number of shooting
over 1 cm in height
(1) MS 210 012 0 67 47 70 8
(2) MS 110 015 0 48 20 43 7
(3) MS 016 110 011 63 42 67 40
(4) MS 015 110 015 60 36 61 23
(5) MS 110 210 110 38 15 40 2
　　注 : 2000 年 7 月 10 日和 2001 年 6 月 25 日两次合计统计结果。
Note : Counted on July 10 , 2000 and June 25 , 2001 respectively.
212 　不同培养基继代增殖培养的效果
在继代培养中 , 培养基和切段部位不同 , 小子茎萌发的数量与生长势出现差异。在继代培养基
(1) 和 (3) 上 , 被继代的小肉质茎段大多数生长旺盛 , 其上又有数目更多的小肉质茎发生并伸长 ,
呈丛生状 (图版 , 3) , 可以观察到顶部切段往往只从其基部伤口附近萌发 1～3 个芽 , 中部切段 4～7
个芽萌发 , 基部切段萌发的芽数量多 , 一般在 7 个以上 , 新发生的小子茎伸长也较快 , 抽生出从形态
上可分辨的小子茎约需 30 d , 小子茎继续伸长至 2～5 cm 高度还需 20 d。平均每 50 d 继代一次 , 增殖
倍数可达到 5～6 (表 2) 。在继代培养基 (4) 上的小肉质茎段芽萌发率较低 , 平均每切段上仅有 117
个芽萌发 , 且新发生的小子茎伸长较慢 , 鳞片呈抱合状。另外 , 继代培养基 (3) 似乎更适合对草莓
状初生小子茎进行继代培养 , 每个小子茎上常有多达 20 余个萌发芽并伸长长大 (图版 , 4) 。
表 2 　食用仙人掌‘米邦塔’在不同继代培养基上的增殖倍数
Table 2 　Multiplication of Opuntia ‘Milpa Alta’in the different subculture medium
序号
No.
基本
培养基
Medium
62BA
(mg·
L - 1)
NAA
(mg·
L - 1)
2 ,42D
(mg·
L - 1)
第 1 次继代 Subculture 1
外植体
切段数
Cutting No.
of explant
50 d 后新
生茎数
Shooting No1
after 50 days
第 2 次继代 Subculture 2
外植体
切段数
Cutting No.
of explant
100 d 后新
生茎数
Shooting No.
after 100 days
第 3 次继代 Subculture 3
外植体
切段数
Cutting No.
of explant
150 d 后新
生茎数
Shooting No.
after 150 days
平均继代 50 d 后
的增殖倍数
Average multiplica2
tion of one explant
after 50 days
(1) MS 011 110 012 30 134 30 97 30 104 516
(2) MS 015 011 0 30 88 30 87 30 99 416
(3) MS 011 015 0 30 135 30 91 30 77 510
(4) MS 110 011 0 30 50 — — —
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213 　生根培养与移栽
食用仙人掌生根容易。当继代培养基中的小肉质茎长至高 2～3 cm 左右时 , 可将其切下扦插至生
根培养基中培养。约 10 d 后 , 不添加生长素的培养基中小肉质茎也能发根 , 但添加 IAA 或 IBA 011～
015 mg·L - 1均能起到促进发根的作用 , 根量多且生长迅速。发根小植株再经 7 d 炼苗后 , 移至砂床
上 , 5 cm 以上高度的组培小苗移栽成活率可达 99 %。出瓶后的小植株由于根系迅速生长扩大 , 营养
状况得到加强 , 约 60 d 后 , 其棒状的小肉质茎上迅速发生第一批子茎 , 子茎茎片明显增大。此后试
管苗发出的各级茎片层层增大 , 商品性好 , 但易出现上大下小的“小脚”现象 , 易倒伏。可于种苗定
植后采用培土垄栽 , 防止倒伏发生。
一个发育良好的‘米邦塔’茎片上通常有几十至近百个刺座 , 经初代诱导培养后 , 大部分刺座下
的潜伏芽可萌发伸长形成新生小子茎。本试验还发现 , 植物激素对食用仙人掌外植体的作用没有后效
应 , 在初代培养中外加植物激素 , 外植体的顶端优势能够得到解除 , 使其上的潜伏芽萌发 , 但不能继
续解除新生小子茎的顶端优势。只有切割下新生的小子茎 , 重新接种于继代培养基上 , 才能促使新生
小子茎上的潜伏芽再萌发。需要注意的是 , 单独添加 62BA 对潜伏芽的萌发具有明显的促进作用 , 但
小子茎生长很慢 , 必须与一定浓度的生长素相配合 , 才能使其生长加快 , 从而使增殖率达到最大。另
外 , 继代增殖过程中及时分割小子茎 , 将其转移到新鲜的继代增殖培养基上 , 可明显提高增殖速度。
在生根培养基上 , 小仙人掌并不表现出自然生长状态下的“掌片状”, 而呈“扁棒状” (图版 ,
5) 。这种现象可能是受到了培养基中 IAA 的刺激 , 使顶端优势加强 , 生长不停的缘故。试管苗出瓶入
土后 , 发出的新子茎恢复原来的掌片状 (图版 , 6) 。另外 , 作者对‘米邦塔’进行观察研究认为 ,
‘米邦塔’ (Milpa Alta) 可能不是一个品种名 , 而是墨西哥米邦塔地区所产食用仙人掌的商品通用名 ,
其中混杂有多种变异类型 , 我国应对其进行选择纯化和株系比较 , 以上升为“品种”。
参考文献 :
1 　陈佳瀛 , 杜秀达 , 陈　军. 仙人掌和仙人指的组培嫁接成苗. 植物生理学通讯 , 1999 , 35 (4) : 298
2 　曾宋君. 象牙球的组织培养. 植物生理学通讯 , 1996 , 32 (6) : 430
3 　蔡宣梅 , 魏翠华 , 陈　伟. 金琥的离体快速繁殖. 植物生理学通讯 , 2000 , 36 (3) : 233
4 　陈丽静 , 潘　英 , 马　慧 , 等. 仙人掌的离体培养及其快速繁殖. 园艺学报 , 2001 , 28 (4) : 327～330
Rapid Propagation of Cactus‘Milpa Alta’in Vitro
Zhao Changzeng1 ,2 , Lu Lu1 ,2 , and Chen Baihong1
(1 Department of Horticulture , Guansu Agricultural University , Lanzhou 730070 , China ;　2 State Key Labora tory of Tropical Crop
Biotechnology , Chinaese Academy of Tropical Agricultural Sciences , Haikou 571101 , China)
Abstract : Effects of several factors such as medium , cutting materials and sterilization methods for rapid propa2
gation in vitro on cactus ( Opuntia dillenii ) ‘Milpa Alta’were studied. The results indicated that the optimal
medium for primary culture was MS + 62BA 016 mg·L - 1 + NAA 110 mg·L - 1 + 2 ,42D 011 mg·L - 1. Taking cactus
fresh stem as explant , a shooting rate of 67 % of latent bud under the spine2base was investigated after 60 days of in2
oculation on this medium. The appropriate medium for multiplication and subculture of shooting were MS + 62BA 011
mg·L - 1 + NAA 110 mg·L - 1 + 2 ,42D 012 mg·L - 1 or MS + 62BA 011 mg·L - 1 + NAA 015 mg·L - 1. On this medium
shoot multiplication occured at a 5 to 62fold rate after 50 days. The shoots cultured on the rooting medium of MS +
IAA 011 mg·L - 1 or MS + IBA 011 mg·L - 1 produced rootlets after 10 days. The plantlet upwards of 5 cm height was
rooted in sand medium with up to 99 % survival and produced new shoots in the field after 60 days.
Key words : Cactus ; Rapid propagation ; Multiplication
1165 期 　　　　　　　　　　　　　赵长增等 : 食用仙人掌‘米邦塔’的试管快繁