全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 12 期 2012 年 12 月

• 2499 •
曼陀罗种子萌发及植株再生
张 鸿，张显强，罗正伟，谌金吾，孙 敏*
西南大学生命科学学院 三峡库区生态环境教育部重点实验室，重庆 400715
摘 要：目的 探索曼陀罗种子萌发及组织培养条件的优化。方法 利用不同质量浓度 GA3及不同处理时间的曼陀罗种子，
测定其发芽率和发芽势；采用正交设计法探讨不同植物激素配比及培养基对曼陀罗再生体系建立的影响。结果 种子用 60
mg/L GA3浸泡 10 h 后发芽率最高，达到 73.33%；叶片用 75%乙醇消毒 15 s 后用 0.1% HgCl2处理 3 min 时成活率最高，为
70.59%；以叶片为外植体诱导出愈伤组织的最佳培养基为 MS＋0.5 mg/L 6-BA＋0.1 mg/L NAA，诱导率达 92.5%；丛生芽诱
导的适宜培养基为 MS＋2.0 mg/L 6-BA＋0.1 mg/L NAA，诱导率达到 94.50%；生根为不加激素的 MS 培养基，15 d 后根系
粗壮，移栽成活率达 90%以上。结论 使用 GA3促使曼陀罗种子快速萌发，用“两步法”建立了曼陀罗高效无菌再生体系。
关键词：曼陀罗；种子萌发；组织培养；植株再生；最佳培养基
中图分类号：R282.21 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2012)12 - 2499 - 04
Seed germination and plant regeneration of Datura stramonium
ZHANG Hong, ZHANG Xian-qiang, LUO Zheng-wei, CHEN Jin-wu, SUN Min
Key Laboratory of Eco-environments of Three Gorges Reservoir Region, Ministry of Education, School of Life Sciences,
Southwest University, Chongqing 400715, China
Abstract: Objective To optimize the conditions for the seed germination and plant regeneration of Datura stramonium. Methods The
seeds were treated by GA3 at different concentration for various durations, the germination percentage and germination trend of seeds were
determined, and the effects of different hormones and media on the plant regeneration were investigated by orthogonal design. Results The
seeds treated by GA3 (60 mg/L) for 10 h had the highest germination percentage (73.33%); The leaves had the highest survival rate (70.59%)
when sterilized in 75% ethyl alcohol for 15 s then 0.1% HgCl2 for 3 min; The optimal medium for callus induction of leaves was MS + 0.5
mg/L 6-BA + 0.1 mg/L NAA, with the inductivity of 92.5%; The optimal medium for callus induction of clustered buds was MS + 2.0 mg/L
6-BA + 0.1 mg/L NAA, with the inductivity of 94.50%; The rooting was radicated in hormone free MS medium and grew well after 15 d, and
the survival rate of planting is over 95%. Conclusion The seeds of D. stramonium germinate faster after being treated by GA3, and high
efficient steriled plant regeneration system for D. stramonium is established by the “two-step method”.
Key words: Datura stramonium L.; seed germination; tissue culture; plant regeneration; optimal culture medium

曼陀罗 Datura stramonium L. 是茄科一年生草
本植物，又叫醉心花、狗核桃、洋金花、枫茄花、
万桃花等，有祛风除湿、止喘定痛的作用，具有很
高的药用价值 [1] 。其药效成分主要为莨菪碱
（hyoscyamine）、东莨菪碱（scopolamine）及阿托品
（atropine）等托品烷类生物碱类，内含的生物活性
成分具有抗胆碱特性且活性较高[2]，在医学、戒毒、
植保和环保领域都有广泛的运用，对多种疾病有很
好的治疗作用[3]。目前有关曼陀罗种子萌发和组织
培养的研究，仅见用理化方法处理曼陀罗种子，打
破其休眠而提高种子发芽率[4]、愈伤组织分化及悬
浮细胞再生、用愈伤组织制备原生质体等方面[5]。
而利用GA3促进曼陀罗种子萌发的时间和浓度效应
以及植株再生体系的建立未见系统报道。曼陀罗种
子自然萌发率低，对季节和气候要求高，建立曼陀
罗种子萌发及植株再生体系，打破曼陀罗生长和繁
殖的环境限制，为曼陀罗资源开发和市场需求提供
重要的技术保证。

收稿日期：2012-07-13
基金项目：国家级大学生创新创业训练计划资助（201210635067）；贵州省科技基金（黔科合 J 字[2011]2162 号）；贵州警官职业学院科技基金
（10ZDZK03）
作者简介：张 鸿（1996—），男（布依族），本科，主要从事生物科学教育研究。Tel: 15086740846 E-mail: zhanghongswu@126.com
*通讯作者 孙 敏 Tel: (023)68254061 E-mail: jwcsm@swu.edu.cn
网络出版时间：2012-11-26 网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/12.1108.R.20121126.1750.003.html
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 12 期 2012 年 12 月

• 2500 •
1 材料
曼陀罗种子采于贵州省贵阳市药用植物园，经
西 南 大 学 孙 敏 教 授 鉴 定 为 曼 陀 罗 Datura
stramonium L.，将种子放于 4 ℃冰箱内保存 3 个月，
用 GA3 处理使种子萌发，待幼苗长至 5 cm 左右，
以幼叶作为外植体。
2 方法
2.1 种子萌发
将种子放于 40 ℃温水中浸泡 1 h，然后用自来
水常温浸泡 24 h，洗净后分别用 0（CK）、20、40、
60 mg/L 的 GA3分别处理 1、5、10、15 h，将种子播
种于装有湿沙培养皿中，每个处理 30 粒种子。每天
观察种子的萌发数，计算种子的发芽率和发芽势[6]。
2.2 愈伤组织诱导及再生体系构建
2.2.1 培养基与培养条件 基本培养基为 MS，pH
5.8，蔗糖 30 g/L，琼脂 6.5 g/L。培养温度为（25±1）
℃，光照强度 1 500 lx，光照时间 16 h/d。
2.2.2 外植体消毒 曼陀罗幼苗经自来水冲洗 2 h，
用 75%乙醇和 0.1% HgCl2 作为消毒剂，使用不同消
毒方法消毒后，无菌水冲洗 4～5 次后把幼苗剪成 1
cm 左右的外植体，用无菌滤纸吸干后接种于 MS
固体培养基预培养，光照培养 7 d 后记录外植体污
染数和存活数。
2.2.3 愈伤组织的诱导 取无菌的叶片切成 5 mm×
5 mm 大小的外植体，采用表 1 设计的方案进行试
验，每组 3 个重复，每个接种 5 个外植体，培养基
为 MS。4 周后统计愈伤组织诱导率（愈伤组织诱导
率＝出愈外植体数/接种外植体数）。
2.2.4 丛生芽的诱导 选取长势较好的愈伤组织，
采用 L9(34) 正交试验表将实验设计为 9 组，每组 3
个重复，每瓶接种 3 个外植体。分别将其接种在附
表 1 不同生长调节剂组合诱导愈伤组织
Table 1 Media with different combinations of growth
regulators for callus induction
序号 外植体数 6-BA / (mg·L−1) NAA / (mg·L−1)
1 15 0.1 0.01
2 15 0.1 0.05
3 15 0.1 0.10
4 15 0.5 0.01
5 15 0.5 0.05
6 15 0.5 0.10
7 15 1.0 0.01
8 15 1.0 0.05
9 15 1.0 0.10
加不同质量浓度 6-BA、NAA 培养基上，30 d 后统
计生芽率和平均发芽个数，并分析试验结果，正交
试验设计见表 2。
表 2 L9(34)正交设计
Table 2 L9(34) orthogonal design
因素 水平
A (6-BA) / (mg·L−1) B (NAA) / (mg·L−1) C (MS)
1 1.0 0.1 1
2 2.0 0.2 1/2
3 3.0 0.3 1/4

2.2.5 生根及移栽 待丛生芽长到 5～6 cm 时，剪
下生长健壮的芽体接到 MS 固体培养基中，每瓶接
种 3 株苗，每个水平重复 3 次，光照培养 20 d 后，
观察其生根情况。
选择生长健壮的植株，打开瓶盖，室内培养 3 d，
洗尽根上残余的培养基，将小苗移栽于腐殖土和蛭
石（5∶2）混合的土壤中温室培养，两周浇 1 次不
加激素和蔗糖的 MS 液体培养基。
3 结果与分析
3.1 GA3 处理对曼陀罗种子萌发的影响
GA3 可以解除种子的休眠，但不同质量浓度的
GA3 和处理时间对种子萌发的影响不同。随着处理
质量浓度和时间的增加，发芽率、发芽势都先升高
后降低。质量浓度为 60 mg/L 和处理时间为 10 h 时，
种子的发芽率、发芽势最高，发芽率达 73.33%，发
芽势达 4.58%。所以，用 60 mg/L GA3 处理 10 h 时
种子萌发效果最好（图 1）。
3.2 不同消毒方法对曼陀罗外植体的影响
适当的消毒时间对获得无菌的外植体很重要，
70%～75%的乙醇具有较强的浸透力和杀菌力。结
果见表 3，外植体经 75%乙醇处理 15 s 后再用 0.1%
HgCl2 浸泡 3 min 后获得的无菌曼陀罗外植体具有
较高的存活率，存活率达到 70.59%，污染率较小，
效果最佳。
3.3 愈伤组织的诱导
将无菌叶片接种到培养基中约 7 d 后，叶片周
围出现了少量较致密的浅黄色愈伤组织，随时间的
延长，愈伤组织体积迅速增加（图 2-A）。愈伤组织
的诱导率和培养基中所含激素的浓度有关，结果见
表 4。当 6-BA 质量浓度一定时，愈伤诱导率随 NAA
质量浓度升高而增大，在 0.1 mg/L时愈伤分化最高；
当NAA质量浓度一定时，随 6-BA质量浓度的升高，
愈伤组织诱导率先升高再降低，在 0.5 mg/L 时分化
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 12 期 2012 年 12 月

• 2501 •

图 1 GA3处理时间对种子发芽率和发芽势的影响
Fig. 1 Effects of treating time with GA3 on germination percentage and germination trends of seeds
表 3 不同消毒方法对曼陀罗外植体成活率的影响
Table 3 Effects of different sterilizing techniques on survival rate of D. stramonium explants
处理 处理方法 接种数 污染数 污染率 / % 存活数 存活率 / %
1 75%乙醇 5 s，0.1% HgCl2浸泡 3 min 19 6 31.58 3 15.97
2 75%乙醇 10 s，0.1% HgCl2浸泡 3 min 20 2 10.00 4 20.00
3 75%乙醇 15 s，0.1% HgCl2浸泡 3 min 17 4 23.53 12 70.59
4 75%乙醇 5 s，0.1% HgCl2浸泡 5 min 19 0 0.00 5 26.32
5 75%乙醇 10 s，0.1% HgCl2浸泡 5 min 16 0 0.00 1 6.25
6 75%乙醇 15 s，0.1% HgCl2浸泡 5 min 16 0 0.00 1 6.25
7 75%乙醇 5 s，0.1% HgCl2浸泡 7 min 18 1 5.56 0 0.00
8 75%乙醇 10 s，0.1% HgCl2浸泡 7 min 19 0 0.00 0 0.00
9 75%乙醇 15 s，0.1% HgCl2浸泡 7 min 16 0 0.00 4 25.00

A-愈伤组织 B-丛生芽 C-再生植株 D-再生植株生根 E-移栽后的植株
A-callus B-clustered buds C-regenerated plant D-rooting of regenerated plant E-plant after transplantation
图 2 曼陀罗植株再生过程
Fig. 2 Plant regeneration of D. stramonium
表 4 不同生长调节剂组合对诱导愈伤组织的影响
Table 4 Effects of different growth regulator
combinations on callus induction
外植体个数 6-BA / (mg·L−1) NAA / (mg·L−1) 愈伤诱导率 / %
15 0.1 0.01 75.4
15 0.1 0.05 81.8
15 0.1 0.10 85.6
15 0.5 0.01 86.5
15 0.5 0.05 87.4
15 0.5 0.10 92.5
15 1.0 0.01 83.3
15 1.0 0.05 86.2
15 1.0 0.10 88.9
最高。所以诱导愈伤组织最佳的培养条件为 MS＋
0.5 mg/L 6-BA＋0.1 mg/L NAA，诱导率达 92.5%。
结果表明，在诱导愈伤组织过程中，不但需要控制
植物生长调节物质的质量浓度，而且应当控制生长
素和细胞分裂素的配比。在脱分化过程中，生长素
起主要作用，但与一定质量浓度的细胞分裂素配比，
效果会更好。
3.4 丛生芽诱导
选择生长良好的愈伤组织，接种到培养基上培
养 7 d 后，伤口处膨大并长出许多绿色突起，随
后小突起进一步膨大成丛生芽的芽点，随着时间
的延长，约 30 d 后形成簇生绿色丛生芽（图 2-B）。
第 4 组丛生芽的诱导率最高，为 94.5%，平均发


16
12
8
4
0
80
60
40
20
0
60
40
20
0
80
60
40
20
0
百
分
数
/
%

发芽率（GP）
发芽势（GT）
t / h
CK GA3 20 mg·L−1 GA3 40 mg·L−1 GA3 60 mg·L
−1
5 10 15 1 5 10 1 5 10 15 1 5 10 15
A B C D E
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 12 期 2012 年 12 月

• 2502 •
芽数 17.78 个，NAA 和 6-BA 对丛生芽诱导结果
的影响不显著（P＞0.05），丛生芽诱导结果见表 5。
极差分析表明影响曼陀罗丛生芽诱导因素依次为
6-BA＞NAA＞MS，6-BA 对丛生芽的形成影响较
大，诱导丛生芽的最优组合为 A2B1C1，即 MS＋2.0
mg/L 6-BA＋0.1 mg/L NAA。
3.5 生根及移栽
芽长至 3～5 cm 时，将丛生芽切成单芽，转入
MS 固体培养基中培养。芽苗在转入 MS 固体培养
基中培养 8 d 之后小芽基部开始有白色突起形成，
约 15 d 培养基中长出较多的根，植株生长健壮，发
育良好（图 2-C、D）。曼陀罗是热带阳生植物，对
光的依赖性较强。组织培养所得曼陀罗幼苗比较脆
弱，移栽过程中环境相对湿度过高时，根易染菌而
死亡。组培苗经过驯化后，移栽到室外的成活率较
高，可达 80%以上，植株生长正常（图 2-E）。
表 5 不同处理对曼陀罗丛生芽诱导的影响
Table 5 Effects of different treatments on induction of clustered buds
因素 试验号
A (6-BA) B (NAA) C (MS) D (误差) 丛生芽诱导率 / % 平均发芽个数
1 1.0 0.1 1 1 65.33 6.27
2 1.0 0.2 1/2 2 56.47 5.33
3 1.0 0.3 1/4 3 50.00 4.38
4 2.0 0.1 1/2 3 94.50 17.78
5 2.0 0.2 1/4 1 92.21 12.50
6 2.0 0.3 1 2 84.35 10.35
7 3.0 0.1 1/4 2 89.64 11.67
8 3.0 0.2 1 3 78.50 9.83
9 3.0 0.3 1/2 1 68.89 8.76
K1 171.80 249.47 228.18 226.43
K2 271.06 227.18 219.86 230.46
K3 237.03 203.24 231.85 223.00
R 99.26 46.23 11.99 7.46

4 讨论
在种子萌发过程中，要使种子快速萌发须破除种
子的正常休眠，破除休眠有很多方法，如采用 GA3、
NaOH 处理等[7]，种子的破眠难易程度与种后熟存
放时间长短有很大联系[8]。本实验表明曼陀罗种子
经 GA3 破眠处理后种子萌发率显著提高。另外在对
种子进行破眠处理前用 35 ℃温水浸泡 2 h 预处理
后再用 GA3 破除休眠，比单独使用 GA3 处理种子更
好。组织培养过程中，获得无菌外植体是建立植株
再生体系的基础，因此消毒剂和消毒方法的选择尤
为重要[9]。75%的乙醇具有很强的浸透力和杀菌力，
适当的消毒时间对获得无菌外植体也很重要。要特
别注意的是，用 HgCl2对植物材料消毒后要用无菌
水反复冲洗，洗净外植体上残留的重金属汞，避免
汞对培养物产生进一步的毒害作用。
在诱导愈伤组织和丛芽时，激素的配比极为关
键。本实验结果显示，在诱导曼陀罗愈伤组织时，
生长素和细胞分裂素的比值相对大，有利于愈伤组
织的分化；而在诱导丛芽时，生长素和细胞分裂素
的比值相对小，有利于芽的形成。而且在愈伤组织
的诱导过程中，生长素起着主要的作用，生长素
（NAA）和细胞分裂素在此过程中表现出协同作用；
在生根过程中，曼陀罗外植体在 MS 中能够很快地
长出根，并且植株很健壮，这可能是受植物内源激
素的影响，这还有待于进一步研究。
参考文献
[1] 龚加顺, 杨兆祥. 白花曼陀罗悬浮培养细胞生长和生
物碱活性成分合成 [J]. 中草药, 2004, 35(8): 936-939.
[2] 邓朝辉, 罗 充, 刘 彬, 等. 曼陀罗药用价值的开发
和利用 [J]. 现代生物医学进展, 2011, 7(11): 1394-1398.
[3] 李瑞明, 王振月, 王谦博, 等. 曼陀罗和毛曼陀罗花的最
佳采收期评价 [J]. 药物评价研究, 2011, 34(2): 96-100.
[4] 慕小倩, 史 雷, 赵云青, 等. 曼陀罗种子休眠机理与破
眠方法研究 [J]. 西北植物学报, 2011, 31(4): 683-689.
[5] 黄 静, 赵 琦, 赵玉锦, 等. 曼陀罗茎段愈伤组织诱导
和再生植株的研究 [J]. 生物技术通报, 2007, 5: 181-183.
[6] 郭晔红, 蔺海明. 赤霉素和细胞激动素对白刺种子萌发的
调控研究 [J]. 中国生态农业学报, 2009, 17(6): 1196-1199.
[7] 史 雷, 慕小倩. 曼陀罗种子破眠方法研究 [J]. 种子,
2010, 9(29): 40-43.
[8] 邓洪平, 赵 红, 王 馨. 预处理促进药用植物马齿苋
种子萌发的研究 [J]. 西南大学学报 : 自然科学版 ,
2010, 10(32): 70-74.
[9] 罗正伟, 张 来, 吕翠萍, 等. 竹节参离体培养及植株
再生 [J]. 中药材, 2011, 34(12): 1818-1823.