全 文 ：库拉索芦荟的多倍体诱导及其变异初报
王 俐!，郑思乡!，李枝林!，顾志建!
（! 云南农业大学花卉研究所，云南 昆明 #$%%!； 中国科学院昆明植物研究所，云南 昆明 #$%%&）
摘要：在组织培养条件下，对库拉索芦荟（!#$ %$&’ ’(）用秋水仙素进行染色体加倍的诱导
处理，结果表明：用含 %)%#*秋水仙素处理 ! +后诱变频率可达 $%*，其效果最佳。经秋水
仙素诱导的加倍群体与正常二倍体植株比较，植株的大多数叶片变厚，叶色变深，叶片变大，
气孔增大而单位叶面积气孔数减少。对变异材料进行细胞学研究后发现，体细胞中期染色体
为 , - &. - /，为 &倍体。未加倍前的二倍体为 , - . - !&。检测中也发现有少数植株有 ,
- !&和 , - /两种细胞型的情况。
关键词：库拉索芦荟；多倍体；诱导；形态学；细胞学
中图分类号：0 1&$ 文献标识码：2 文章编号：%$3 4 5%%（%%!）%& 4 %&13 4 %&
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芦荟（!#$）是百合科多年生草本植物，叶片厚实多肉，富含多种活性物质，具有医
疗、美容、保健、食用等多种功能，素有“多用良药”、“天然美容师”、“家庭医生”等美
称，以致风靡全球（顾文祥等，!111）。库拉索芦荟（!#$ %$&’ ’(）是芦荟属中具有产业发
展前景的一个种，由于其有效成分含量高、适应性强、单位面积产量高而被人们广泛种植
（顾文祥等，!111；熊偌清，!111）。人们对芦荟的研究侧重于对有效成分的利用和栽培育
云 南 植 物 研 究 %%!，9:（&）：&13 [ &1#
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! 通讯联系人 2ER+NQ ONQ SNQQJKTN,LJ,SJ
收稿日期：%%% 4 !% 4 %1，%%% 4 ! 4 /接受发表
作者简介：王俐（!15! 4）女，重庆人，讲师，在职硕士，主要从事花卉的研究。
种（熊偌清，!；赵永新等，!#），芦荟的组织培养也较为成熟（林建等，!$），但
对芦荟的多倍体研究尚未见报道。植物多倍体的诱变一般分为以下二类：（!）化学诱变：
秋水仙素、富民隆等化学诱变产生多倍体；（%）物理诱变：如温度骤变、&射线、激光、
嫁接、切割等刺激产生多倍体（郑思乡，!’）。我们于 ! ( %)))年对库拉索芦荟用秋
水仙素对试管苗进行多倍体诱导，获得了诱变植株。本文报道芦荟多倍体的诱导方法以及
对变异株形态特征和细胞学特性的观察结果，以期为芦荟多倍体育种奠定基础。
! 材料与方法
供试材料为二倍体库拉索芦荟的试管苗，对照材料为库拉索芦荟二倍体的试管苗。
多倍体诱导：将库拉索芦荟试管苗用秋水仙素浸泡处理，浓度分别为 )*)’+、)*!+，
处理时间分别为 ’ ,、!% ,、%- ,，温度为 %./，处理后用无菌水漂洗，接种到 01 2 ’ 3
45 %*. 67 8 9 2 :55)*! 67 8 9培养基培养。
多倍体鉴定：采用气孔鉴定法，撕取变异株叶表皮制片，在单位面积内观察气孔的大
小及数量的变异，染色体检查用 ; 3 41<法制片，观察染色体是否发生了倍性变异。
% 结果与分析
%*! 组织培养条件下，秋水仙素对库拉索芦荟的诱变效果
研究结果见表 !。其变异指标以气孔增大为标准。从表中可看出，芦荟试管苗对秋水
仙素很敏感，药剂浓度为 )*!+，处理时间为 %- ,，死亡率将近 .)+。这里所指的死亡是
指培养 !个月后仍不能发芽的畸形体，呈透明状，特别粗大，以后逐渐死亡。本研究发现
秋水仙素浓度为 )*)’+，处理时间为 !% ,的效果最佳，变异率可达 .)+。
表 ! 秋水仙素对库拉索芦荟的诱变效应
=>?@A! =,A BCDEFBC7 AGGAFH IG FI@F,BFBCA IC !#$ %$&’
秋水仙素浓度
FI@F,BFBCA
FICFACHJ>HBIC
时间（,）HB6A
处理苗数
CE6?AJ IG
HJA>HAD K@>CH
死亡数
DA>H,
CE6?AJ
死亡率（+）
DA>H, J>HA
变异苗数
CE6?AJ IG
L>JB>CH
变异率（+）
L>JB>HBIC
J>HA
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%*% 变异植株的形态学观察
与对照比较，经秋水仙素处理的植株中，有一部份叶片肥厚，叶色深绿，植株较大，
以这些出现外形变异的植株为材料作气孔观察，发现叶上表皮细胞及气孔明显增大，而单
位面积上表皮细胞及气孔数目减少，由此可以认为，气孔显著增大是芦荟多倍体的形态特
征，可作为其形态学上的标志（表 %）。
-- 云 南 植 物 研 究 %M卷
表 ! 变异株与二倍体植株的外部形态比较
#$%& ! ’ ()*+#,-.)/ )0 *),+1)%)2-(#% (1#,#(3&,-.3-(. $&34&&/ 5#,-#/3. #/6 6-+%)-6.
形态值
*),+1)%)2-(#%
6#3#
株高
（平均值）（(*）
+%#/3 1&-213
（*&#/）
叶长 7叶宽
（平均值）（(*）
%� %&/231 7 4-631
（*&#/ ）
叶厚
（平均值）（(*）
%� 31-(8/&..
（*&#/）
气孔长直径 7短直径
（平均值）（!*）
.3)*# %)/2 9
6-#*&3&, 7 .1),3 9
6-#*&3&,（*&#/）
气孔面积（平
均值）（!*）
.3)*# #,&#
（*&#/）
变异株 5#,-#/3 :;<= >;?< 7 @;A! @;!A >@;!? 7 ?A;?@ !
!;= 多倍体的细胞学鉴定
经细胞学观察，库拉索芦荟（!#$ %$&’ GH）为二倍体，其特征由 <条大染色体和 >条
小染色组成，按同源染色体组合大染色体为 C组，小染色体为 =组，每组由两条同源染色
体组成，该种的核型为典型的二型性构成。经加倍诱导后形成的四倍体其大染色体为 B>
条，小染色体为 B!条，按同源染色体组合大染色体仍为 C组，小染色体为 =组，每组由 C
条同源染色体组成，是原二倍体的两倍。没有观察到异形染色体的变化，也没有大小染色
体发生交错的现象，诱导后四倍体除倍性发生变化外，染色体结构特征与二倍体一致。
（图 B）
= 小结与讨论
!# 组织培养过程中用秋水仙素诱导库拉索芦荟多倍体有 =个特点：（B）以试管苗为材
料，经秋水仙素处理后，变异十分明显，变异芽异常粗壮，多数易产生畸形，不再生长，
故以低浓度、适宜的处理时间可获得较好的效果。（!）采用不定芽技术结合组织培养可以
稳定四倍体芦荟。秋水仙素诱导后多数形成嵌合体，变异细胞往往发生在 G 9#层或 G 9
$层，或呈扇形突变。产生的变异细胞往往生活力弱，分裂速度慢；而正常二倍体细胞生
活力强，分裂快，从而淹没变异细胞，产生二倍体竞争，表现为回复突变。将变异的器官
或组织诱导产生不定芽，由于不定芽一般由 B个或几个表皮细胞发育而来，若这部份细胞
是多倍体，则形成的不定芽为完全多倍体，从而达到稳定的目的。（=）组织培养能加快变
异株的繁殖速度，从而加速芦荟多倍体育种的进程。
!$ 气孔鉴定可作为多倍体的间接方法，试验表明，芦荟叶片下表皮容易撕下制片，观
察简便快捷。另一方面，芦荟多倍体（即四倍体）气孔明显大于二倍体，鉴定结果较可
靠。不过，气孔鉴定只是间接证据，要最终确定多倍体还是要通过染色体鉴定。
!! 芦荟是以营养体（叶片）为收获对象。初步研究表明，芦荟多倍体叶片较二倍体大
而肥厚、叶色深绿、生长速度快、并能无性繁殖，所以芦荟多倍体育种潜力很大。其生物
活性物质含量是否较二倍体显著提高还有待进一步研究。
?ACC期 王 俐等：库拉索芦荟的多倍体诱导及其变异初报
图 ! 芦荟体细胞中期染色体及核型
（）库拉索芦荟二倍体体细胞中期染色体及（#）核型；
（$）库拉索芦荟四倍体体细胞中期染色体及（%）核型
&’()! *+, -./#0’1 2#34.546,- .7（）（#）8’65.’8- .7 !#$ %$&’ 9:；（$）（%）0,03#65.’8- .7 !#$ %$&’ 9:
〔参 考 文 献〕
林建，陈绍潘，!;;< : 芦荟组织培养快速繁殖试验研究［=］: 广西热作科技（>）：>>—>?
郑思乡，!;;@ : 芦荟多倍体诱导及离体培养的研究［=］: 湖南农业科学（!）：>>—>A
赵永新，顾文祥著，!;;B : 芦荟的妙用［C］: 上海：上海科技普及出版社
顾文祥，诸淑琴主编，!;;; : 芦荟栽培与加工利用［C］: 上海：上海科学普及出版社
熊偌清著，!;;; : 芦荟［C］: 北京：中国农业大学出版社
@;? 云 南 植 物 研 究 >A卷