全 文 ：大野芋种子形成丛生芽的微繁殖!
龙春林!，程治英!，蔡秀珍!，
（! 中国科学院昆明植物研究所，云南 昆明 #$%%&； 湖南师范大学生命科学院，湖南 长沙 &!%%’!）
摘要：大野芋（!#$%&’% (’(%)*+%）的成熟种子（褐色）和未成熟的种子（淡黄色）在 !()*
培养基上均能萌发，种子萌发率最高达 $%+，种子没有休眠期。在室温下，种子在 !(&)* ,
!+蔗糖培养基上，寿命约可达 !年。种子在 )* , -. /0·12! , 3..%4$ /0·12!的培养基上，
产生丛生芽。增值率 !5&(#% 6。生根培养基为 )*, 7..%48 /0·12!，生根率达 9$+以上。通过
诱导大野芋种子产生丛生芽，建成了快繁无性系，并成功地实现了种子的离体保存。本研究
工作的完成，对于芋头的这一野生近缘种的保存和利用、芋头品种的改良，均具有较大意义。
关键词：大野芋；丛生芽；微繁殖；种子
中图分类号：: 9&$ 文献标识码：. 文章编号：%$8 2 ;%%（%%$）%8 2 %8; 2 %&
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大野芋（!#$%&’% (’(%)*+% DQQ\V U V），又名水芋、山野芋、滴水芋、抬板蕉、抬板七、
大芋荷等，为天南星科（.OKXIKI）芋属多年生草本植物，分布于云南南部和东南部，生于海
拔 !%% ] ! !%% /的沟谷密林或石灰岩下湿地或林下石缝中（吴征镒和李恒，!9;9）。大野芋具
云 南 植 物 研 究 %%$，9:（8）：8; ] 88%
7#)’ 2%)’*#’ ;3**’*#’
! 基金项目：国家自然科学基金（8%!;%!%）、云南省自然科学基金（%%!>%%$’)）、中国科学院（J*>HB* B^!!;）
收稿日期：%%& 2 %; 2 %9，%%& 2 !% 2 $接受发表
作者简介：龙春林（!9#& 2）男，湖南人，理学博士，研究员，主要从事植物资源学和生物多样性研究。
丛生的长圆状心形叶，叶色碧绿。被长而粗壮的淡绿色叶柄盾状撑起，叶柄具白粉，株型十
分优美，不经改造即可作为观赏植物加以开发；其叶做猪饲料；叶柄可做蔬菜；其根茎入药
（李延辉等，!#），有解毒、消肿、祛痰、镇痛之功效，但仅局限在少数民族地区使用。
国内开展过大野芋细胞学、分类鉴定（吴征镒和李恒，!$；曹利民和龙春林，
%&&’）及花粉形态工作（杨雪等，%&&(）；国外的大野芋种间杂交减数分裂染色体行为的研
究（)*+,+等，!-），解释了芋属中三倍体的来源；运用叶绿体 ./0序列分析方法，探讨
了大野芋和芋属其它种的进化关系（1+*232等，!）；/45+6等（!-$，!-#）及 738+699
等（!$）对芋头 ! : #$%&’() 和野芋 ! : #$%&’() ;+8: )’(*+%,-%. 的种子胚进行过形态和生
理等方面的研究。但是，大野芋种子产生丛生芽的微繁殖，至今在国内外尚未见报道。
大野芋利用种子进行的快速繁殖，不仅有利于大野芋种质资源的离体保存，而且有利
于芋头这一作物的品种改良和育种。大野芋长期生长在温暖潮湿地区，据我们初步观察，
其种子不适宜在干燥和低温条件下保存。浆果成熟 ! < % ,便腐烂、发霉变质。其内种子
易感染杂菌造成活力下降或丧失，大野芋种子的离体培养成功能解决种子保存问题，而且
保持了种子的变异性，为选择提供更多的材料。但是大野芋这一种质并不是在各个分布地
或某一分布地年年开花结果，所以至今无人利用种子。目前，各地种植的芋头，以高产优
质为选择标准，造成栽培品种单一，一旦病害发生，该作物将毁于一旦。我们以食用芋近
缘野生近缘种大野芋为研究对象，探讨了其种子产生丛生芽的过程，用每 !粒种子建成了
一个无性系。该项工作对扩大芋的遗传基础，进行芋头品种改良和种质创新具有较大意
义。大野芋是无性繁殖作物，与其它种群之间的遗传物质交换甚少，有性繁殖将有助于大
野芋遗传物质的交换，保持其遗传多样性。若将它与食用芋进行生物技术育种，将对提高
食用芋生长量、抗逆性等有效。我们所做种子再生植株的技术是育种获得成功的前提。
! 材料和方法
!! 材料 大野芋种子
!# 方法
!:%:! 外植体消毒 适时采收的大野芋橘黄色浆果，在水中挤出种子，去掉杂质和上浮的种子，清洗干
净后，过 $&=乙醇，用 &:%= >?@A% 液消毒 %& 5B6，无菌水冲洗 ’ < C次，每次 C 5B6，用干燥的无菌滤纸
吸干种子表面的水分待接种。
!:%:% 培养条件 种子萌发培养基为!!D%17；丛芽诱导和培养基为17 E F0%（5?DG，单位下同） E
H00&:%C，试管苗生根培养基为#17E /00&:(。糖浓度!、#为 %=，为 (=，培养温度为 %# I %J，光照强
度 % &&& AK，光照时间 !% LD,，培养基用琼脂固化，M> C:-。种子萌发试验每处理接种数为 !&&粒，(次重复。
!:%:( 种植练苗基质 消毒过的腐叶土与珍珠岩（%N!）混合。
# 结果
#! 大野芋在昆明的生长发育特性
大野芋在昆明地区（中国科学院昆明植物研究所内）!! < (月间，有部分叶呈现枯倒
伏，根茎以休眠方式度过低温时期。’月初，大野芋出新叶，以后叶片不断增加，至每株
C < #叶现花苞。花期为 ’ < 月，每个佛焰花序寿命 $ ,左右。花后 ( < ’个月浆果成熟。
最适浆果采收期短（% < ( ,）。否则长而软果柄因果重难以支撑而倒伏在地，被动物（如
-%( 云 南 植 物 研 究 %$卷
鼠类等）取食或腐烂霉变，致使种子失去活力。
!! 大野芋种子萌发与保存
大野芋饱满的种子近纺锤形，长 ! ，宽 #$% ，种子表面呈褐色。种子顶尖有一
小黑点，可与芋属其它种相区别。在光学显微镜下，大野芋种子结构包括种皮、胚乳和
胚。胚较小，包含有胚芽、胚轴、胚根和一个未发育的子叶。种子在培养基!上，吸胀后
&’ (左右种子萌发，首先下胚轴伸长，顶出二裂状的单子叶，然后下胚轴基部出现根。这
表明大野芋种子没有休眠期。随着培养时间延长约 )’ (，种子萌发率可达 %’*，第一片长
心形真叶生长，在离体培养条件下，种子苗每月长叶约 #片。当种子苗高约 % + ) ,，- +
%片叶，根系健壮时，可用以移植。培养中发现，未熟的淡黄色种子（指极核受精后发育
的胚乳处于游离核时期，用支撑物夹住，徒手切片时为水状物）和成熟的褐色种子（胚乳
形成了细胞结构，且充满整个胚囊）在培养基!上，能正常发育。种子大小在宽 # 和
长 #$% 以下的在培养基上未能萌发。
为了筛选种子萌发培养基最适的无机盐浓度，我们设计 ./ 0 !*蔗糖，#1!./ 0 !*蔗
糖和 #1-./ 0 !*蔗糖 &种培养基，种子在 ./ 0 !*蔗糖和 #1!./ 0 !*蔗糖培养基上培养 #
个月，种子萌发率分别达到 #’*和 &’*，培养 &2 (，两种培养基上的种子萌发率均达到
%’*，而 #1-./ 0 !*蔗糖培养基上的种子，培养 %) (仅个别萌发。为了提高 #1-./培养
基上种子的萌发率，我们又设计了光和暗两种处理（其它的培养条件相同）。培养 )’ (
后，光下培养种子个别萌发，而暗处理下种子萌发率达 %*。这说明培养基无机盐浓度过
低不利于种子萌发，暗培养能提高种子萌发率。
种子离体保存，我们采用降低无机盐浓度和碳源的方式，即用 #1-./ 0 #*蔗糖培养
基，保存种子 !%% + -’’ (，转接到培养基!上，种子又恢复萌发能力。
!# 丛生芽的诱导
将高度为 # ,以下的种子苗转移到培养基上，&’ + %’ (后，在试管苗基部膨大处或
叶柄处形成丛芽。每苗可产生 #’多个不定芽，同时在基部形成淡黄绿色致密的颗粒状愈
伤组织，或坚实的块状愈伤组织，其上能形成不定芽丛。丛芽分化率高达 3’*以上。这
些丛芽块可切割、断代，达到增殖的目的。增值率为 # 4 & + -1)’ (。值得注意的是培养基
上使用高剂量的细胞分裂素（56% + 3、78%和 9:;#%）对丛芽分化不利，表现为分化丛芽
所需培养时间的延长，平均为 -’ (以上。分化率仅为 !%* + &’*，每株产生丛生芽数为 !
+ &芽，极少能达到 #’个不定芽。另外高剂量细胞分裂素的使用，使大野芋的生长受抑
制，还产生畸形根，如大野芋根尖膨大为白色、直径 ’$& ,左右的小球，或根系呈球状
或块状生长，体积达 ’$& + # ,&。
种子直接接种在培养基上，#’ (左右种子膨大，呈现白色状物，约 &’ (形成淡黄绿
色致密的颗粒状愈伤组织，可切割继代增殖。这种致密、绿色颗粒状愈伤组织经过约 #个
月培养出现丛芽（%芽左右1粒），丛芽分化率约 ))*（表 #），产生了丛芽的组织块可切割
继代，增殖率为 # 4-1)’ (。
!$ 生根培养
丛生试管芽达到 ! ,高时，可切割为单芽，接种到培养基#上，约 #% (生根，形成
完整试管苗。生根率 2%*以上。
2!&&期 龙春林等：大野芋种子形成丛生芽的微繁殖
表 ! 植物激素对大野芋种子产生丛生芽的影响
!#$% & ’((%)* +( ,+-.+/0 +/ )-+12%2 #320 (-+. 0%%20
培养基（.4·56 &） 苗次产生丛生 每粒种子产生 丛芽分
芽所需天数（2） 丛生芽数 化率（7）
89 : ;<= : ><<= &=? 单芽 @
89 : ;<= : ><<@A= B? C D ?芽 C=
89 : ;
89 : ;
89 : ;
89 : IJK&= : F<<& &=? 单芽 @
#$ 移栽
当试管苗高 = ).左右，L片叶和
根 ?条以上，根长 & D C ).，揭去封口
膜，用镊子轻轻地将植株取出，注意不
要伤及根和叶片，用水洗净根部黏附的
培养基，将根放入杀菌剂中浸泡 = .J/，
栽到已准备好的基质上，浇透定根水，
注意保湿，避免阳光直射。注意观察苗
状况，加强管理、通风和补水。移出后 ?@ 2便可用粗放大田管理模式。移活率 M=7以上。
% 讨论
大野芋每个果内含种子量多达 ? L@@粒左右，但由于花粉量的不足或花粉不萌发，导致
受精失败（将另文报道），所得饱满种子量不足种子总数的一半。发育不完全的种子，大小
为 & ..N &A= ..，在培养基上不萌发。包含在浆果内种子成熟采收时间极短（C D ? 2），采
收不及时会造成种子活力丧失，再加上大野芋从种子萌发到幼苗期生长缓慢，这给种子繁殖
带来一定难度。大野芋主要靠无性繁殖，繁殖速度慢。大野芋种子不休眠，可随采随播。室
温下，在离体培养的条件下，种子寿命可达 &年左右。大野芋种子丛生芽的诱导比芋属其它
种（如异色芋 !#$%&’% ()*)+,(-##./和李氏香芋 ! A #’()01’%) 等）容易，这可能与它们的生理
年龄幼化有关。诱导丛生芽最适培养基为 89 : ;
定植，整个周期约需 L个月。种子形成丛生芽到定植需 L D =个月。快繁无性系建成后，整
个繁殖周期需 ? D L个月。
〔参 考 文 献〕
李延辉，裴盛基，许再富，&MMGO 西双版纳高等植物名录［8］O 昆明：云南民族出版社，=CL
吴征镒，李恒，&MBM O 云南植物志［8］O 北京：科学出版社，P+$ O ：BB=—BE@
Q+ 58（曹利民），5+/4 Q5（龙春林），C@@L O Q,-+.+0+.% /3.#%-0 +( %J4,* !#$%&’% *R /2 S-T+*TK%0 +( (JU% 0K%)J%0 +))3--J/4
J/ Q,J/［V］O 2$*% 3* 4.00%0（云南植物研究），&（?）：?&@—?&G
>T./ 5W，X%## ’，Y3 I， )* %#，&MEG O 9*-3)*3-% /2 J/ UJ*-+ 4-+1*, +( ZT4+*J) %.#-T+0 +( !-+（ !#$%&’% )&$.#)0*% U-A %0*5
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［V］O 2$*% 3* 4.00%0（云南植物研究），$（=）：G@?—G@E
@?? 云 南 植 物 研 究 CB卷