全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45 卷 第 13 期 2014 年 7 月

·1928·
植物生长调节剂对黄独试管苗微型块茎诱导形成的影响
洪森荣，尹明华*，夏瑾华
上饶师范学院生命科学学院，江西 上饶 334001
摘 要：目的 探讨植物生长调节剂（NAA、2, 4-D、6-BA、KT、PP333）对黄独微型块茎诱导形成的影响，以期找
到适宜的微型块茎诱导形成的植物生长调节剂浓度和组合。方法 采用植物组织培养技术、单因素试验和正交试验
的方法，以黄独试管苗的带芽茎段为外植体，开展植物生长调节剂对黄独微型块茎诱导形成的影响等方面的研究。
结果 生长素单独使用有利于黄独微型块茎的诱导形成，NAA 和 2, 4-D 诱导微型块茎形成的适宜浓度均为 0.5 mg/L，
两者的诱导效果无显著性差异。细胞分裂素单独使用不利于黄独微型块茎的形成，KT 和 6-BA 诱导微型块茎形成的
适宜浓度均为 2 mg/L，但 KT 的诱导效果好于 6-BA。生长素、细胞分裂素和 PP333 组合可以显著促进黄独微型块茎
的诱导形成，其中较佳的组合为 MS＋NAA 0.5 mg/L＋6-BA 2.0 mg/L＋PP333 0.5 mg/L。结论 筛选出了诱导黄独微
型块茎形成的植物生长调节剂单独使用和组合使用的适宜浓度，为黄独微型块茎的离体诱导形成及工业化生产奠定
了技术基础。
关键词：植物生长调节剂；黄独；试管苗；微型块茎；离体诱导
中图分类号：282.21 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2014)13 - 1928 - 10
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2014.13.023
Effects of plant growth regulators on induction formation for plantlet microtuber
of Dioscorea bulbifera
HONG Sen-rong, YIN Ming-hua, XIA Jin-hua
College of Life Sciences, Shangrao Normal University, Shangrao 334001, China
Abstract: Objective In order to find the suitable concentration and combination of plant growth regulators, the effects of plant
growth regulators (NAA, 2, 4-D, 6-BA, KT, and PP333) on in vitro induction formation for the plantlet microtuber of Dioscorea
bulbifera was studied. Methods Through plant tissue culture technique, single factor test, and orthogonal test, taking the stems
with a bud of D. bulbifera plantlets as explants, the effects of plant growth regulators on the in vitro induction formation for the
microtubers of D. bulbifera were investigated. Results Auxin using alone was conducive to the induction formation for the
microtuber of D. bulbifera. The suitable concentration of both NAA and 2, 4-D inducing the microtuber formation was 0.5 mg/L,
but the inducing effects of NAA and 2, 4-D had no significant difference. Cytokinin using alone was not conducive to the induction
formation for the microtuber of D. bulbifera. The suitable concentration of both KT and 6-BA inducing microtuber formation was 2
mg/L, but the inducing effect of KT is better than that of 6-BA. The combination of auxin, cytokinin, and PP333 could significantly
promote the in vitro induction formation for the microtuber of D. bulbifera, the better combination was ＋MS NAA 0.5
＋mg/L 6-BA ＋2.0 mg/L PP333 0.5 mg/L. Conclusion Based on these experimental results, the paper selects the suitable
concentration of plant growth regulators conducive to the in vitro induction formation for the microtuber of D. bulbifera, which has
laid the technical foundation for their in vitro induction formation of microtuber and factory production.
Key words: plant growth regulators; Dioscorea bulbifera L.; plantlet; microtuber; in vitro induction

黄 独 Dioscorea bulbifera L. 为 薯 蓣 科
（Dioscoreaceae）薯蓣属 Dioscorea L. 基生翅组
（Sect. Opsophyton Uline）植物，广泛分布于世界各
地[1-2]。在中国主要分布于河南南部、安徽南部、江

收稿日期：2013-12-22
基金项目：国家自然科学基金资助项目（31360072）；江西省教育厅 2014 年度科学技术研究一般项目（GJJ14713）
作者简介：洪森荣（1974—），男，硕士，副教授，研究方向为植物生物技术。E-mail: hongsenrong@163.com
*通信作者 尹明华，硕士，副教授，研究方向为生物技术。E-mail: yinminghua04@163.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45 卷 第 13 期 2014 年 7 月

·1929·
苏南部、浙江、江西、福建、台湾、香港、广东、
广西、湖北、湖南、陕西西部、甘肃南部、四川、
贵州及云南等地[3-4]。黄独一般药用其块茎，俗称黄
药子、黄药脂等，主要用于治疗各种甲状腺疾病和
多种癌症，对食道癌、胃癌、直肠癌的近期疗效确
切，对乳腺癌、宫颈癌、膀胱癌、肺癌及肉瘤也有
一定疗效[5]。生长于试管苗腋芽处的微型块茎也被
云南一些地区的人民用于药膳[6]。微型块茎除可直
接利用外，还由于其对光温的变化抗性更强，能长
时间保持活力，便于运输和种质交换，栽种易成活，
费用较低，因此，可取代试管苗用作黄独大田种植
的繁殖材料，可以提高繁殖系数，因此研究微型块
茎的诱导形成在农业生产上具有重大的实际意义。
关于薯蓣属植物微型块茎诱导形成的研究国外
已有报道[7-9]。在国内，怀山药 Dioscorea opposita
Thunb.[10-15] 、 淮 山 薯 Dioscorea fordii Prain et
Burkill.[16]、水山药 Dioscorea opposite Thunb. [17]、
大薯 Dioscorea alata L.[18]、脚板薯 Dioscorea batatas
Decne.[19]、盾叶薯蓣 Dioscorea zingiberensis C. H.
Wright[20]和山薯 Dioscorea fordii Prain et Burk.[21]微
型块茎的诱导形成相继被研究和报道。而关于黄独
微型块茎，目前国内仅有龙雯虹等[6]对黄独大田植
株茎蔓上的微型块茎进行研究，研究内容包括生长
期内源激素及糖类物质量的变化、休眠期内源激素
量的变化[22]、休眠过程中糖类和可溶性蛋白质的
量及淀粉酶活性的变化[23]以及微型块茎育苗中糖
类量变化与茎叶生长的关系[24]等。但关于黄独微
型块茎离体诱导的研究报道较少。近年来，本课题
组对黄独微型块茎在 UV-B 辐射下的萌发进行了
研究[25]。本实验通过植物生长调节剂对黄独试管
苗微型块茎诱导形成的影响研究，旨在探讨不同植
物生长调节剂对黄独试管苗微型块茎诱导形成的
调控，为生产中提高黄独微型块茎质量和产量提供
理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
黄独无菌试管苗由上饶师范学院生命科学学院
植物组织培养室提供。
1.2 方法
1.2.1 植物生长调节剂单独使用对黄独微型块茎诱
导形成的影响 在无菌条件切取黄独试管苗生理状
态均一（成熟度基本一致），1～1.5 cm 的带芽茎段。
然后将带芽茎段接入微型块茎诱导培养基上。根据
预试验结果，本实验中使用的培养基均采用 MS 培
养基，并附加 0、0.1、0.5、1 和 2 mg/L 的生长素 [萘
乙酸（NAA）或 2, 4-二氯苯氧乙酸（2, 4-D）]，或
附加 0、0.5、1、2 和 4 mg/L 的细胞分裂素 [6-苄氨
基腺嘌呤（6-BA）或 6-糖基氨基嘌呤（KT）]。
所有培养基蔗糖浓度和琼脂质量浓度均为 60 和
7 g/L。pH 值为 5.8～6.0。接种完后，将黄独带
芽茎段置于光照培养内培养。培养条件设置为温
度（25±1）℃，湿度 70%～80%，光照时间 14 h/d，
光照强度 1 500～2 000 lx。90 d 后观察和记录不
同处理培养基上微型块茎的数量和直径，并统计
单株微型块茎数、单株微型块茎直径和微型块茎
的诱导率。
单株平均微型块茎数＝总的微型块茎诱导数 / 总的带
芽茎段接种数
单株平均微型块茎直径＝总的微型块茎直径/总的带芽
茎段接种数
微型块茎的诱导率＝诱导出微型块茎的带芽茎段数/总
的带芽茎段接种数
1.2.2 植物生长调节剂组合使用对黄独微型块茎诱
导形成的影响 在无菌条件切取黄独试管苗生理状
态均一（成熟度基本一致），1～1.5 cm 的带芽茎段。
然后将带芽茎段接入微型块茎诱导培养基。诱导培
养基以 MS 为基本培养基，附加不同浓度的 3 种激
素组合，分别为 [NAA、6-BA 和多效唑（PP333）]、
（NAA、KT 和 PP333）、（2, 4-D、6-BA 和 PP333）和
（2, 4-D、KT 和 PP333）。这些激素分别按照正交试
验表 L9(34)设计成 9 种不同的试验处理。所用培养
基中蔗糖量均为 60 g/L，冷凝脂量均为 7 g/L，pH 值
5.8～6.0。培养条件如上，90 d 后观察和记录不同处
理培养基上微型块茎的数量和直径，并统计单株微
型块茎数、单株微型块茎直径和微型块茎的诱导率。
1.3 数据处理
以上实验均重复 3 次，本实验所有数据表示为
sx ± ，并用 SPSS 19.0 软件进行多因素方差分析，
再进行 LSD 法检验。
2 结果与分析
2.1 植物生长调节剂单独使用对黄独微型块茎诱
导形成的影响
2.1.1 NAA 和 2, 4-D 对黄独微型块茎诱导形成的影
响 本实验比较了NAA和 2, 4-D单独使用对黄独微
型块茎离体诱导形成的影响，实验结果见表 1。添加
NAA 和 2, 4-D 均可促进黄独微型块茎的离体诱导。
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45 卷 第 13 期 2014 年 7 月

·1930·
表 1 NAA 和 2, 4-D 对黄独微型块茎诱导形成的影响 ( 3=± n , sx )
Table 1 Effects of NAA and 2, 4-D on in vitro induction information for microtuber of D. bulbifera ( 3=± n , sx )
NAA / (mg·L−1) 2, 4-D / (mg·L−1) 单株微型块茎数 / 个 单株微型块茎直径 / mm 微型块茎诱导率 / %
0 (CK) 0 3.2±0.4 b 4.3±0.6 b 61.6±6.0 e
0.1 0 4.4±0.5 a 5.5±0.8 a 89.2±3.2 bc
0.5 0 4.8±0.2 a 5.9±0.4 a 100.0±0.0 a
1 0 4.5±0.4 a 5.2±0.5 a 92.4±1.9 b
2 0 3.4±0.6 b 4.0±0.8 b 82.5±5.2 c
0 0 (CK) 3.1±0.5 b 4.5±0.3 b 59.4±5.9 e
0 0.1 4.4±0.6 a 5.0±0.3 a 72.8±8.4 d
0 0.5 4.6±0.8 a 5.2±0.7 a 100.0±0 a
0 1 2.9±0.2 b 4.2±0.4 b 85.6±6.5 c
0 2 3.1±0.6 b 3.8±0.6 b 50.4±4.9 f
同一列中不同字母分别表示在 0.05 水平上的差异性，下同
Lowercase letters in same colume stand for significat difference on 0.05 level, same as below
但当 NAA 和 2, 4-D 浓度超过 0.5 mg/L 时，黄独单株
微型块茎数、单株微型块茎直径和微型块茎诱导率开
始呈下降趋势。因此，黄独微型块茎离体诱导的适宜
NAA 和 2, 4-D 质量浓度均为 0.5 mg/L。
2.1.2 6-BA和KT对黄独微型块茎诱导形成的影响
本实验还比较了 6-BA 和 KT 单独使用对黄独微型
块茎离体诱导形成的影响，结果见表 2。添加 6-BA
和 KT 均可促进黄独微型块茎的离体诱导。但当
NAA 和 2, 4-D 质量浓度超过 2 mg/L 时，黄独单株
微型块茎数、单株微型块茎直径和微型块茎诱导率
开始显著下降。因此，黄独微型块茎离体诱导的适
宜 6-BA 和 KT 质量浓度均为 2 mg/L。
表 2 6-BA 和 KT 对黄独微型块茎诱导形成的影响 ( 3=± n , sx )
Table 2 Effects of 6-BA and KT on in vitro induction information for microtuber of D. bulbifera ( 3=± n , sx )
KT / (mg·L−1) 6-BA / (mg·L−1) 单株微型块茎数 / 个 单株微型块茎直径 / mm 微型块茎诱导率 / %
0 (CK) 0 2.9±0.5 a 5.2±0.4 a 48.9±6.2 e
0.5 0 3.4±0.3 a 4.4±0.5 b 56.8±5.1 cd
1 0 3.3±0.6 a 5.3±0.2 a 71.4±8.4 b
2 0 3.5±0.5 a 5.8±0.5 a 85.4±6.6 a
4 0 2.4±0.8 b 4.1±0.6 b 38.5±5.2 fg
0 0 (CK) 3.3±0.3 a 4.8±0.4 a 51.9±4.9 de
0 0.5 3.4±0.6 a 5.3±0.6 a 60.4±8.2 c
0 1 2.5±0.3 b 3.8±0.3 b 54.6±9.2 cd
0 2 3.6±0.4 a 5.5±0.3 a 72.3±6.9 b
0 4 2.7±0.2 b 4.1±0.5 b 32.9±3.7 g

2.2 植物生长调节剂组合使用对黄独微型块茎诱
导形成的影响
2.2.1 NAA、6-BA 和 PP333 对黄独微型块茎诱导形
成的影响 本实验比较了 NAA（因素 A）、6-BA（因
素 B）和 PP333（因素 C）组合对黄独微型块茎离体
诱导形成的影响，结果见表 3 和表 4。通过对表 3
数据的直观分析可以得出各因素内各水平之间的极
差（R）。极差的大小反映了该因素的影响程度，极
差大的因素对实验结果的影响也大，从 R 的大小可
知，对黄独微型块茎诱导影响因素的主次依次为：
NAA＞PP333＞6-BA。从表 3 还可得出黄独微型块
茎诱导各因素的最优水平组合为 A2B3C3，即 NAA
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45 卷 第 13 期 2014 年 7 月

·1931·
表 3 NAA、6-BA 和 PP333组合对黄独微型块茎诱导形成的正交试验结果和直观分析
Table 3 Result of orthogonal test and visual analysis of NAA, 6-BA, and PP333 on in vitro induction formation
for microtuber of D. bulbifera
实验序号 因素 A / (mg·L−1) 因素 B / (mg·L−1) 因素 C / (mg·L−1) 诱导率/ %
1 0（1） 0（1） 0（1） 46.5
2 0（1） 1（2） 0.1（2） 66.8
3 0（1） 2（3） 0.5（3） 75.2
4 0.5（2） 0（1） 0.5（3） 100.0
5 0.5（2） 1（2） 0（1） 86.4
6 0.5（2） 2（3） 0.1（2） 100.0
7 1（3） 0（1） 0.1（2） 100.0
8 1（3） 1（2） 0.5（3） 100.0
9 1（3） 2（3） 0（1） 78.4
T1 188.5 246.5 211.3
T2 286.4 243.2 266.8
T3 278.4 253.6 275.2
T＝753.3
X1 62.833 82.167 70.433
X2 95.467 84.400 88.933
X3 92.800 84.533 91.733

R 32.634 2.3660 21.300

质量浓度为 0.5mg/L，6-BA 质量浓度为 2 mg/L，
PP333 质量浓度为 0.5 mg/L，这些组合对黄独微型块
茎的诱导率可达 100%。进一步对实验结果进行方
差分析，表 4 结果表明，NAA 对实验结果的影响达
显著水平（P＜0.05），而 6-BA 和 PP333 对实验结果
的影响未有显著性差异（P＞0.05）。说明在黄独微
型块茎的诱导过程中，NAA 对其影响占主导作用。
方差分析与直观分析结果一致。综合以上分析，黄
独微型块茎诱导的最佳培养基应该为：MS＋NAA
0.5 mg/L＋6-BA 2.0 mg/L＋PP333 0.5 mg/L。
2.2.2 NAA、KT 和 PP333对黄独微型块茎诱导形成
的影响 本实验比较了 NAA（因素 D）、KT（因素
E）和 PP333（因素 F）组合对黄独微型块茎离体诱
导形成的影响，实验结果见表 5 和 6。通过对表 5
数据的直观分析可以得出，对黄独微型块茎诱导影
响因素的主次依次为 PP333＞NAA＞KT。从表 5 还
可得出黄独微型块茎诱导各因素的最优水平组合为
结果进行方差分析，表 6 结果表明，NAA 和 PP333
表 4 NAA、6-BA 和 PP333组合对黄独微型块茎诱导形成的方差分析
Table 4 Analysis of variance to NAA, 6-BA, and PP333 on in vitro induction formation for microtuber of D. bulbifera
变异来源 平方和 自由度 均方 F 值 P 值
校正模型 2 784.433a 6 464.072 16.751 0.057
截距 63 051.210 1 6 3051.210 2 275.943 0.000
NAA 1 970.047 2 985.023 35.556* 0.027
6-BA 10.607 2 5.303 0.191 0.839
PP333 803.780 2 401.890 14.507 0.064
误差 55.407 2 27.703
总计 65 891.050 9
校正的总计 2 839.840 8
aR2＝0.980（调整 R2＝0.922），*和**表示在 0.05 和 0.01 水平上差异显著，下同
aR2＝0.980 (regulation of R2＝0.922); * and ** stand for significat difference on 0.05 and 0.01 levels, same as below
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45 卷 第 13 期 2014 年 7 月

·1932·
表 5 NAA、KT 和 PP333组合对黄独微型块茎诱导形成的正交试验结果和直观分析
Table 5 Result of orthogonal test and visual analysis of NAA, KT, and PP333 on in vitro induction formation
for microtuber of D. bulbifera
实验序号 因素 D / (mg·L−1) 因素 E / (mg·L−1) 因素 F / (mg·L−1) 诱导率 / %
1 0（1） 0（1） 0（1） 48.8
2 0（1） 1（2） 0.1（2） 61.3
3 0（1） 2（3） 0.5（3） 75.6
4 0.5（2） 0（1） 0.5（3） 100.0
5 0.5（2） 1（2） 0（1） 62.5
6 0.5（2） 2（3） 0.1（2） 82.4
7 1.0（3） 0（1） 0.1（2） 89.6
8 1.0（3） 1（2） 0.5（3） 100.0
9 1.0（3） 2（3） 0（1） 68.9
T1 185.7 238.4 180.2
T2 244.9 223.8 233.3
T3 258.5 226.9 275.6
T＝689.1
X1 61.900 79.467 60.067
X2 81.633 74.600 77.767
X3 86.167 75.633 91.867

R 24.267 4.867 0 31.800
表 6 NAA、KT 和 PP333对黄独微型块茎诱导形成的方差分析
Table 6 Analysis of variance to NAA, KT, and PP333 on in vitro induction formation for microtuber of D. bulbifera
变异来源 平方和 自由度 均方 F 值 P 值
校正模型 2 561.613a 6 426.936 394.094 0.003
截距 52 762.090 1 52 762.090 48 703.468 0.000
NAA 998.827 2 499.413 460.997** 0.002
KT 39.447 2 19.723 18.206 0.052
PP333 1 523.340 2 761.670 703.080** 0.001
误差 2.167 2 1.083
总计 55 325.870 9
校正的总计 2 563.780 8
aR2＝0.999（调整 R2＝0.997）
aR2＝0.999（regulation of R2＝0.997）
对实验结果的影响达显著水平（P＜0.01），而 KT
对实验结果的影响未有显著性差异（P＞0.05）。说
明在黄独微型块茎的诱导过程中，NAA 和 PP333对
其影响占主导作用。方差分析与直观分析结果一致。
综合以上分析，黄独微型块茎诱导的最佳培养基应
该为 MS＋NAA 1.0 mg/L＋PP333 0.5 mg/L。
2.2.3 2, 4-D、6-BA 和 PP333 对黄独微型块茎诱导
形成的影响 本实验比较了 2, 4-D（因素 G）、6-BA
（因素 H）和 PP333（因素 I）组合对黄独微型块茎离
体诱导形成的影响，实验结果见表 7 和 8。对黄独
微型块茎诱导影响因素的主次依次为 PP333＞2, 4-D＞
6-BA。从表 7 还可得出黄独微型块茎诱导各因素的
最优水平组合为 G3H1I2，即 2, 4-D 质量浓度为 1.0
mg/L，6-BA 浓度为 0 mg/L，PP333 浓度为 0.1 mg/L，
该 3 个组合对黄独微型块茎的诱导率可达 100%。
进一步对实验结果进行方差分析，表 8 结果表明，
2, 4-D 和 PP333 对实验结果的影响达显著水平（P＜
0.05），而 6-BA 对实验结果的影响未有显著性差异
（P＜0.05）。说明在黄独微型块茎的诱导过程中，2,
4-D、6-BA 和 PP333 对其影响占主导作用。方差分
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45 卷 第 13 期 2014 年 7 月

·1933·
表 7 2, 4-D、6-BA 和 PP333组合对黄独微型块茎诱导形成的正交试验结果和直观分析
Table 7 Result of orthogonal test and visual analysis of 2, 4-D, 6-BA, and PP333 on in vitro induction formation
for microtuber of D. bulbifera
实验序号 因素 G / (mg·L−1) 因素 H / (mg·L−1) 因素 I / (mg·L−1) 诱导率 / %
1 0（1） 0（1） 0（1） 52.5
2 0（1） 1（2） 0.1（2） 75.6
3 0（1） 2（3） 0.5（3） 56.4
4 0.5（2） 0（1） 0.5（3） 100.0
5 0.5（2） 1（2） 0（1） 68.9
6 0.5（2） 2（3） 0.1（2） 82.1
7 1.0（3） 0（1） 0.1（2） 100.0
8 1.0（3） 1（2） 0.5（3） 100.0
9 1.0（3） 2（3） 0（1） 56.2
T1 184.5 252.5 177.6
T2 251.0 244.5 257.7
T3 256.2 194.7 256.4
T＝691.7
X1 61.500 84.167 59.200
X2 83.667 81.500 85.900
X3 85.400 64.900 85.467

R 23.900 19.267 26.700
表 8 2, 4-D、6-BA 和 PP333组合对黄独微型块茎诱导形成的方差分析
Table 8 Analysis of variance to 2, 4-D, 6-BA, and PP333 on in vitro induction formation for microtuber of D. bulbifera
变异来源 平方和 自由度 均方 F 值 P 值
校正模型 3 122.467a 6 520.411 68.585 0.014
截距 53 160.988 1 53 160.988 7 006.134 0.000
2, 4-D 1 065.576 2 532.788 70.217* 0.014
6-BA 653.876 2 326.938 43.087 0.023
PP333 1 403.016 2 701.508 92.452* 0.011
误差 15.176 2 7.588
总计 56 298.630 9
校正的总计 3 137.642 8
aR2＝0.995（调整 R2＝0.981）
aR2＝0.995（regulation of R2＝0.981）
析与直观分析结果一致。综合以上分析，黄独微型
块茎诱导的最佳培养基应该为：MS＋2, 4-D 1.0
mg/L＋PP333 0.1 mg/L。
2.2.4 2, 4-D、KT 和 PP333 对黄独微型块茎诱导形
成的影响 本实验比较了 2, 4-D（因素 J）、KT（因
素 K）和 PP333（因素 L）组合对黄独微型块茎离
体诱导形成的影响，实验结果见表 9 和 10。通过
对表 9 数据的直观分析可以得出对黄独微型块茎
诱导影响因素的主次依次为 2, 4-D＞PP333＞KT。从
表 9 还可得出黄独微型块茎诱导各因素的最优水平
组合为 J3K3L3，即 2, 4-D 质量浓度为 1.0 mg/L，KT
质量浓度为 2.0 mg/L，PP333 质量浓度为 0.5 mg/L，
该 3 个组合对黄独微型块茎的诱导率可达 100%。
进一步对实验结果进行方差分析，表 10 结果表明，
2, 4-D 和 PP333 对实验结果的影响达显著水平（P＜
0.05），而 KT 对实验结果的影响未有显著性差异
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45 卷 第 13 期 2014 年 7 月

·1934·
表 9 2, 4-D、KT 和 PP333组合对黄独微型块茎诱导形成的正交试验结果和直观分析
Table 9 Result of orthogonal test and visual analysis of 2, 4-D, KT, and PP333 on in vitro induction formation
for microtuber of D. bulbifera
实验序号 因素 J / (mg·L−1) 因素 K / (mg·L−1) 因素 L / (mg·L−1) 诱导率 / %
1 0（1） 0（1） 0（1） 55.4
2 0（1） 1（2） 0.1（2） 88.4
3 0（1） 2（3） 0.5（3） 83.5
4 0.5（2） 0（1） 0.5（3） 100.0
5 0.5（2） 1（2） 0（1） 77.1
6 0.5（2） 2（3） 0.1（2） 95.2
7 1.0（3） 0（1） 0.1（2） 100.0
8 1.0（3） 1（2） 0.5（3） 100.0
9 1.0（3） 2（3） 0（1） 82.4
T1 227.3 255.4 214.9
T2 272.3 247.9 283.6
T3 282.4 278.7 283.5
T＝782
X1 69.100 85.133 71.633
X2 90.767 81.833 87.867
X3 94.133 87.033 94.500

R 25.033 5.200 0 22.867
表 10 2, 4-D、KT 和 PP333组分对黄独微型块茎诱导形成的方差分析
Table 10 Analysis of variance to 2, 4-D, KT, and PP333 on in vitro induction formation for microtuber of D. bulbifera
变异来源 平方和 自由度 均方 F 值 P 值
校正模型 1 979.393 a 6 329.899 30.284 0.032
截距 64 516.000 1 64 516.000 5 922.521 0.000
2, 4-D 1 107.447 2 553.723 50.831* 0.019
KT 41.540 2 20.770 1.907 0.344
PP333 830.407 2 415.203 38.115* 0.026
误差 21.787 2 10.893
总计 66 517.180 9
校正的总计 2 001.180 8
aR2＝0.989（调整 R2＝0.956）
aR2＝0.989（regulation of R2＝0.956）
（P＞0.05）。说明在黄独微型块茎的诱导过程中，
2, 4-D 和 PP333 对其影响占主导作用。方差分析与
直观分析结果一致。综合以上分析，黄独微型块茎
诱导的最佳培养基应该为 MS＋2, 4-D 1.0 mg/L＋
KT 2.0 mg/L＋PP33 0.5 mg/L。
2.2.5 植物生长调节剂组合使用对黄独微型块茎诱
导形成的效果比较 本实验比较了“2.2.1”、“2.2.2”、
“2.2.3”和“2.2.4”项中筛选出来的培养基对黄独微
型块茎离体诱导形成的效果，实验结果见表 11。从表
11 可知，在 MS＋NAA 0.5 mg/L＋6-BA 2.0 mg/L＋
PP333 0.5 mg/L 培养基上，虽然黄独微型块茎的诱导
率与其他 3 种培养基（MS＋NAA 1.0 mg/L＋PP333 0.5
mg/L、MS＋2, 4-D 1.0 mg/L＋PP333 0.1 mg/L 和 MS＋
2, 4-D 1.0 mg/L＋KT 2.0 mg/L＋PP33 0.5 mg/L）相
比无显著性差异，但在此培养基上，黄独微型块茎
诱导形成的时间最早，单株微型块茎数最多，单株
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45 卷 第 13 期 2014 年 7 月

·1935·
表 11 植物生长调节剂组合使用对黄独微型块茎诱导形成的效果比较
Table 11 Comparison on effects of plant growth regulator combination on in vitro induction formation for microtuber of D. bulbifera
植物生长调节剂组合
微型块茎最早
出现时间 / d
单株微型块
茎数 / 个
单株微型块茎
直径 / mm
微型块茎诱
导率 / %
MS＋NAA 0.5 mg/L＋6-BA 2.0 mg/L＋PP333 0.5 mg/L 25±2 a 5.2±0.4 a 5.8±0.3 a 100±0 a
MS＋NAA 1.0 mg/L＋PP333 0.5 mg/L 31±1 c 4.5±0.2 b 5.4±0.5 b 100±0 a
MS＋2, 4-D 1.0 mg/L＋PP333 0.1 mg/L 32±2 c 4.3±0.4 b 5.2±0.3 b 100±0 a
MS＋2, 4-D 1.0 mg/L＋KT 2.0 mg/L＋PP333 0.5 mg/L 28±2 b 4.6±0.5 b 5.3±0.6 b 100±0 a

微型块茎直径最大，与其他两种培养基相比具有显
著性差异。因此，诱导黄独微型块茎形成的最佳植
物生长调节剂组合为 MS＋NAA 0.5 mg/L＋6-BA 2.0
mg/L＋PP333 0.5 mg/L。
3 讨论
近年来，薯蓣属植物的组织培养取得了较大的
进展，但仍存在试管苗移栽成活率偏低等问题。薯
蓣属试管苗叶腋处诱导的微型块茎能直接发育成新
植株，减少了试管苗移栽过程中感染细菌的机会，
为薯蓣属的有效快繁提供了一条新的途径 [20]。
NAA、2, 4-D、6-BA、KT 和 PP333 等是人工合成的
植物生长调节剂，它们不仅能调节植物的营养生长，
而且还能调节其储藏器官的生长，因此，可通过向
培养基中加入这类物质来诱导薯蓣属试管苗产生更
多更大的微型块茎[15]。
NAA 和 2, 4-D 是人工合成的生长素类物
质，不仅能调节植物的营养生长，而且还能调
节其贮藏器官的生长 [13]。在水山药（九斤黄）
微型块茎诱导中，添加 0.02～1.0 mg/L NAA 对
微型块茎的形成也有促进作用，当 KT 为 1 mg/L
时，随着 NAA 浓度的增加，微型块茎诱导率、
微型块茎诱导数均呈增加趋势 [17]。在脚板薯 [19]
微型块茎诱导中，低质量浓度的 NAA（≤0.5
mg/L）可以促进微型块茎质量的增加，但对单
株微型块茎个数影响较小，而在参薯 [17]微型块
茎诱导中，低浓度的 NAA（≤2.7 μmol/L）可以
促进单株微型块茎个数的增加。在怀山药微型
块茎中，NAA 和 2, 4-D 等生长素类物质能诱导
出数量更多的微型块茎 [15]，两者诱导微型块茎
形成的合适质量浓度均为 0.5 mg/L [11]。对于怀
山药另外一个品种——B 号山药，生长素同样有
利于微型块茎的诱导，但 NAA 和 2, 4-D 的适宜
质量浓度分别为 0.5 和 0.1 mg/L，且以 0.1 mg/L
2, 4-D 的诱导效果最好 [13]。但本实验结果与此
结果稍有差异，本实验结果表明，生长素（NAA
和 2, 4-D）单独使用虽然均有利于黄独微型块茎
的诱导形成，且两者的适宜质量浓度均为 0.5
mg/L，但两者的诱导效果无显著性差异。这表
明，生长素对薯蓣属微型块茎的诱导效果及适
宜浓度因植物种类而异，且生长素质量浓度不
宜超过 0.5 mg/L。
研究表明，去除生长点可以刺激块茎形成，
细胞分裂素类由于可抑制生长，故可增加块茎形
成[26]。究其原因，一是细胞分裂素类解除了植物
内源激素对叶腋的抑制，从而改变了植物体的生
理代谢活动，使植物内部同化物质分配发生改
变，光合产物更易于向腋芽部位运输；二是细胞
分裂素类可促进腋芽的细胞分裂和扩展，增大库容，
促进微型块茎的膨大发育。在山薯[21]、参薯[17]和大
薯[18]微型块茎的诱导中，微型块茎指数与 KT 或
6-BA 的浓度呈正相关，KT 和 BA 对微型块茎的
形成表现为增效作用。但 KT 或 6-BA 的浓度也
并非越大越好。在脚板薯[19]微型块茎诱导中，2.0
mg/L 的 6-BA 诱导效果最佳。盾叶薯蓣微型块茎
的诱导实验进一步支持了上述观点，在盾叶薯蓣
微型块茎诱导中，6-BA 也对微型块茎的诱导有
较大的促进作用，且微型块茎的诱导数随 6-BA
质量浓度的增大而增加，以 4.0 mg/L 的 6-BA 诱
导效果最好，但 6-BA 质量浓度达到或超过 8
mg/L 时，则影响了微型块茎的质量，抑制了微
型块茎的诱导 [20]。但在水山药的微型块茎诱导
中，KT 对微型块茎的形成不利，当 NAA 质量浓
度为 1 mg/L，随着 KT 浓度的增大，微型块茎的
诱导率呈下降趋势，当 NAA 为 0.1 mg/L、KT 为
1 mg/L 时，微型块茎诱导率及微型块茎数达到了
最高，分别为 83.3%和 10.0 个[17]。在怀山药微型
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45 卷 第 13 期 2014 年 7 月

·1936·
块茎的诱导形成中，也发现了这种现象，细胞分
裂素（KT 或 6-BA）不利于怀山药微型块茎的形
成，其中 6-BA 效果更差，且质量浓度大于 2 mg/L
时无微型块茎形成[13]。本实验结果也表明，细胞
分裂素 KT 或 6-BA 单独使用均不利于黄独微型
块茎的形成，KT 和 6-BA 诱导微型块茎形成的适
宜质量浓度为 2 mg/L，但 KT 的诱导效果好于
6-BA。这与李明军等 [13]在怀山药上的研究结果
一致。
PP333 是一种三唑类高效低毒植物生长调节
剂和广谱杀菌剂，具有可抑制赤霉素的生物合
成、提高植物抗逆性、延缓植物衰老、改善品质
及提高经济效益等多种效应 [27]。近年来研究表
明，PP333 对薯蓣属微型块茎的离体诱导及生长调
控有一定作用。在怀山药微型块茎的诱导中，添
加 PP333 能显著促进微型块茎的形成，当 0.1 mg/L
PP333 与 0.5 mg/L NAA 组合使用时，所诱导的微
型块茎较多且较大，微型块茎形成率高达
100%[11,15]。在淮山薯微型块茎的诱导中，2.0
mg/L PP333 与 12.0 mg/L ABA 和 1.0 mg/L KT 组
合使用能显著促进淮山薯微型块茎的诱导，微型
块茎诱导率 84.46%，平均微型块茎数 4.45 个[16]。
在山薯微型块茎的诱导，0.5 mg/L PP333 与 2.0
mg/L IBA、1.0 mg/L NAA 和 0.1 mg/L KT 组合使
用时，试管苗的微型块茎指数最高[21]。本实验结
果也表明，生长素、细胞分裂素和 PP333 组合可
以显著促进黄独微型块茎的诱导形成，其中较佳
的组合为 MS＋NAA 0.5 mg/L＋6-BA 2.0 mg/L＋
PP333 0.5 mg/L。究其原因，可能是 PP333 阻止了
从内-贝壳杉烯到内-贝壳杉烯酸的转化而抑制了
GA 的生物合成，这样就有利于抑制试管苗上部
生长而促进下部生长，从而促进微型块茎的诱导
形成[28]。
参考文献
[1] 郑玉红, 夏 冰, 杭悦宇, 等. 黄独遗传多样性研究
[J]. 西北植物学报, 2006, 26(10): 2011-2017.
[2] Hong S R, Yin M H, Shao X H, et al. Cryopreservation of
embryogenic callus of Dioscorea bulbifera by
vitrification [J]. Cryo Lett, 2009, 30(1): 64-75.
[3] 王筱璐 , 杭悦宇 , 周义峰 , 等 . 与黄独 (Dioscorea
bulbifera) 性别相关的 RAPD-SCAR 标记研究 [J]. 植
物资源与环境学报, 2007, 16(2): 1-5.
[4] Yin M H, Hong S R. A simple cryopreservation protocol
of Dioscorea bulbifera L. embryogenic calli by
encapsulation-vitrification [J]. Plant Cell, Tissue Org
Cult, 2010, 101(3): 349-358.
[5] 赵继森 , 程树杰 , 李鹏凯 . 黄独乙素抑制人胃癌
SGC-7901 细胞增殖作用 [J]. 医学研究与教育, 2013,
30(3): 13-15.
[6] 龙雯虹, 王 琼, 肖关丽, 等. 黄独珠芽生长期内源激
素及糖类物质含量的变化 [J]. 云南农业大学学报 ,
2013, 28(2): 283-286.
[7] Martine J, Mario C. In vitro tuberization in Dioscorea
alata L. ‘Brazo fuerte’ and ‘Florido’ and D. abyssinica
Hoch [J]. Plant Cell, Tissue Org Cult, 1991, 26(3):
147-152.
[8] Martine J, Mario C. Effects of some growth regulators on
in vitro tuberization in Dioscorea alata L. ‘Brazo fuerte’
and D. abyssinica Hoch. [J]. Plant Cell Rep, 1992, 11(1):
34-38.
[9] Romain B, Ruddy W, Marie B, et al. Effect of jasmonic
acid on developmental morphology during in vitro
tuberization of Dioscorea alata L. [J]. Plant Grow
Regulat, 2003, 40: 229-237.
[10] 李明军, 刘 萍, 张嘉宝. 怀山药微型块茎的离体诱导
[J]. 植物生理学通讯, 2000, 36(1): 41-42.
[11] 李明军, 陈明霞, 郭君丽, 等. 生长调节物质和糖对怀
山药微型块茎诱导形成的影响 [J]. 华北农学报, 2004,
19(3): 69-72.
[12] 郭君丽, 王俊甫, 李明军, 等. 光质对怀山药微型块茎
诱导形成的影响 [J]. 浙江万里学院学报, 2006, 19(2):
91-93.
[13] 李明军, 邓 丽, 刘欣英, 等. 生长素和细胞分裂素对
怀山药微型块茎诱导形成的影响 [J]. 河南农业科学,
2008(11): 102-106.
[14] 李明军, 刘欣英, 李 萍, 等. 山药微型块茎诱导形成
的影响因子研究 [J]. 中草药, 2008, 39(6): 905-910.
[15] 张丽霞, 卢全伟. 植物生长物质对诱导怀山药微型块
茎形成的影响 [J]. 湖北农业科学 , 2012, 51(22):
5191-5192.
[16] 蔡国红, 杨 泉, 李洪波, 等. 蔗糖、多效唑、ABA、
KT 对淮山薯试管珠芽诱导的影响 [J]. 热带作物学报,
2010, 31(9): 1458-1463.
[17] 周志林, 唐 君, 曹清河, 等. 水山药“九斤黄”组织
培养及微型块茎诱导 [J]. 福建农业学报, 2012, 27(2):
144-148.
[18] 林 红, 黄小龙, 周双清, 等. 大薯微型块茎的离体诱
导 [J]. 中国农学通报, 2011, 27(12): 112-116.
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45 卷 第 13 期 2014 年 7 月

·1937·
[19] 杨 微. 脚板薯 (Dioscorea batatas Decne.) 脱毒试管苗
培育及其试管珠芽诱导 [D]. 南昌: 南昌大学, 2004.
[20] 彭晓英, 周朴华, 张良波, 等. 盾叶薯蓣试管株芽的诱
导 [J]. 热带亚热带植物学报, 2005, 13(4): 319-323.
[21] 丰 锋, 叶春海, 李映志, 等. 生长调节物质、碳源和
光周期对山薯试管薯形成和生长发育的影响 [J]. 植物
生理学通讯, 2007, 43(6): 1045-1049.
[22] 龙雯虹, 肖关丽, 王 琼, 等. 黄独珠芽浸提液对大
白菜种子发芽的影响及休眠期内源激素含量的变化
[J]. 西南师范大学学报: 自然科学版 , 2012, 37(8):
51-54.
[23] 龙雯虹, 郭华春, 高 星, 等. 3 种薯蓣植物珠芽休眠
过程中糖类和可溶性蛋白质含量及淀粉酶活性的变化
规律 [J]. 西部林业科学, 2009, 38(3): 22-27.
[24] 龙雯虹, 郭华春, 高 星, 等. 3 种薯蓣属植物珠芽糖
类含量变化与茎叶生长的关系 [J]. 西北植物学报 ,
2009, 29(6): 1187-1192.
[25] 洪森荣, 何 乔, 何 欣, 等. UV-B 辐射对黄独微型块
茎萌发与试管苗生长发育的影响 [J]. 贵州农业科学,
2013, 41(10): 44-46.
[26] Leopold A C, Kriedemann P E. Plant growth and
development [M]. New York: McGraw-Hill, 1975.
[27] 王军民, 李创珍, 胡碧奎, 等. 氯吡脲和多效唑配施对
山药块茎淀粉合成相关酶活性的影响 [J]. 湖北农业科
学, 2012, 51(22): 5085-5089.
[28] 张 志, 李会珍, 姚宏亮, 等. 多效唑对马铃薯试管苗
生长和块茎形成的影响 [J]. 浙江大学学报: 农业与生
命科学版, 2004, 30(3): 318-322.