全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 6 期 2012 年 6 月

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铁棒锤快速繁殖体系的建立
汪付田，展 锐，王建良，郭 敏
甘肃省中医院，甘肃 兰州 730050
摘 要：目的 建立铁棒锤高效快速繁殖体系。方法 以铁棒锤越冬芽为外植体，用不同的培养基、激素和附加物组合培养。
结果 培养基 MS＋2, 4-D 2.0 mg/L＋NAA 0.4 mg/L＋活性炭（AC）1.5 g/L＋聚乙烯吡咯烷酮（PVP）1 g/L 有利愈伤组织的
形成；培养基 MS＋6-BA 2.5 mg/L＋NAA 0.2 mg/L＋AC 1.5 g/L＋PVP 1 g/L 有利于成芽；培养基 MS＋6-BA 3.5 mg/L＋NAA
0.1 mg/L＋2, 4-D 0.1 mg/L＋AC 1.5 g/L＋PVP 1 g/L 有利芽增殖；培养基 1/2 MS＋NAA 0.2 mg/L＋AC 1.5 g/L＋PVP 1.0 g/L
有利于根的生成。结论 以种子发芽苗为外植体进行离体培养，可以实现铁棒锤种苗的工业化快速繁殖。
关键词：铁棒锤；组织培养；快速繁殖；外植体；聚乙烯吡咯烷酮
中图分类号：R282.21 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2012)06 - 1191 - 04
Establishment of rapid propagation system of Aconitum pendulum
WANG Fu-tian, ZHAN Rui, WANG Jian-liang, GUO Min
Gansu Hospital of Traditional Chinese Medicine, Lanzhou 730050, China
Key words: Aconitum pendulum Busch; tissue culture; rapid propagation; explant; Polyvinyl pyrrolidone(PVP)

铁 棒 锤 为 毛 茛 科 植 物 铁 棒 锤 Aconitum
pendulum Busch 的干燥根。其性热，味辛、苦，有
大毒；归心、肾、脾经；具有活血祛瘀，祛风除
湿，止痛消肿的功效[1]。铁棒锤别名铁牛七、断
肠草、两头尖、磨三转、乌药、一枝箭、三转半、
一枝蒿，生于海拔 1 450～3 050 m 的山顶、山坡、
草地及灌木丛中，为陕西、甘肃、宁夏、青海等
省应用较广的民间草药[2]。铁棒锤在甘肃主要分
布于 2 391～2 495 m 的高寒地带，由于对其需求
量不断扩大，一些地方已开始人工栽培。铁棒锤
种子的发芽率极低，所以主要以根进行分株繁殖，
但是这种繁殖方式繁殖率较低，而通过组织培养
可以建立铁棒锤高效、无毒的快速繁殖体系，满
足生产中的种苗需求。本课题组开展铁棒锤组织
快繁研究，试图以铁棒锤种子越冬芽为外植体，建
立铁棒锤的快速繁殖体系。
1 材料与方法
1.1 材料
样品于 2009 年采自甘肃省兰州市永登县武胜
驿镇聂家湾村，由甘肃中医学院李成义教授鉴定为
铁棒锤 Aconitum pendulum Busch 的种子。
1.2 方法
1.2.1 外植体获得 取铁棒锤种子，去除种皮，在
蒸馏水中浸泡 4～5 h，于 0.15%升汞中消毒灭菌 10
min，用无菌水冲洗 4～5 次，切去部分胚乳，接种
于 MS 培养基中，培养基中附加 0.75%琼脂、30 g/L
蔗糖、1.5 g/L 活性炭（AC）、1.0 g/L 聚乙烯吡咯烷
酮（PVP）；培养温度20 ℃，光照12 h/d，光强1 500～
2 000 lx。培养 30 d 后，待发芽苗长至 3～4 cm 长即
可作为试验外植体。
1.2.2 愈伤组织诱导 以 MS 为基本培养基，附加
不同质量浓度的植物激素 NAA 和 2, 4-D，蔗糖 3%，
琼脂粉 0.7%，pH 5.8，培养基均加入 AC 1.5 g/L 和
PVP 1 g/L 作为抗褐化剂，每组设 5～8 个重复。培
养温度（20±1）℃，光周期 12 h/d，光照强度 1 500～
2 000 lx，具体配比见表 1。
1.2.3 成芽诱导 以 MS 为基本培养基，附加不同
质量浓度的植物激素 6-BA 和 NAA，其他培养条件
同上，将在愈伤组织诱导培养基上生长约 1 个月的
筛选最佳组愈伤组织转接到成芽诱导培养基上以诱
导不定芽的生成，具体配比见表 2。
1.2.4 芽的增殖培养 以 MS 为基本培养基，附加

收稿日期：2011-11-24
作者简介：汪付田（1966—），男，主任中药师，研究方向为中药鉴定及中药新剂型与新技术应用。
Tel: 13893258146 E-mail: 0220wangfutian@sina.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 6 期 2012 年 6 月

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表 1 愈伤组织诱导激素配比
Table 1 Hormone ratio of callus induction
试验组
2, 4-D /
(mg·L−1)
NAA /
(mg·L−1)
试验组
2, 4-D /
(mg·L−1)
NAA /
(mg·L−1)
1 2.5 0.4 6 2.0 0.2
2 2.5 0.3 7 1.5 0.4
3 2.5 0.2 8 1.5 0.3
4 2.0 0.4 9 1.5 0.2
5 2.0 0.3
表 2 成芽诱导激素配比
Table 2 Hormone ratio of budding induction
试验组
6-BA /
(mg·L−1)
NAA /
(mg·L−1)
试验组
6-BA /
(mg·L−1)
NAA /
(mg·L−1)
1 3.0 0.2 5 2.0 0.2
2 3.0 0.1 6 2.0 0.1
3 2.5 0.2 7 1.5 0.2
4 2.5 0.1 8 1.5 0.1

不同质量浓度的植物激素 NAA、6-BA 和 2, 4-D，
其他培养条件同上。将在芽的增殖培养基上生长了
1个月的筛选最佳组健壮不定芽 3～5个为一簇切下
转入到芽增殖诱导培养基上，以诱导芽的增殖。激
素配比见表 3。
1.2.5 生根培养 以 1/2 MS 为基本培养基，附加不
同质量浓度的植物激素 NAA 和 IBA，其他培养条
件同上。筛选最佳芽增殖培养基，将长至 3～5 cm
的不定芽转接到不同配比的生根培养基上，以诱导
根的生成。激素配比见表 4。
1.2.6 炼苗移栽 将生根培养基上根长 4 cm 左右，
植株 6 cm 左右的再生苗，打开瓶盖，室温炼苗 2～
3 d 后，自来水洗净苗上的培养基，移栽至蛭石和腐
殖土（3∶1）的基质中，置于 18～23 ℃，光照周
表 3 芽增殖诱导激素配比
Table 3 Hormone ratio of shoot proliferation induction
试验组 6-BA / (mg·L−1) NAA / (mg·L−1) 2, 4-D / (mg·L−1)
1 1.5 0.1 0.1
2 1.5 0.2 0.1
3 2.5 0.1 0.1
4 2.5 0.2 0.1
5 3.5 0.1 0.1
6 3.5 0.2 0.1
7 4.5 0.1 0.1
8 4.5 0.2 0.1
表 4 诱导生根培养基不同质量浓度激素配比
Table 4 Hormone ratio for rooting medium
at different concentration
试验组
IBA /
(mg·L−1)
NAA /
(mg·L−1) 试验组
IBA /
(mg·L−1)
NAA /
(mg·L−1)
1 0.0 0.0 7 0.2 0.0
2 0.0 0.1 8 0.2 0.1
3 0.0 0.2 9 0.2 0.2
4 0.1 0.0 10 0.0 0.3
5 0.1 0.0 11 0.0 0.5
6 0.1 0.2

期 12 h/d，光照强度 1 500～2 000 lx 下培养，薄膜
覆盖保持基质湿润，一周后转入栽培土。
2 结果与分析
2.1 愈伤组织诱导
将种子发芽获得的无菌外植体接种于 9 组不同
愈伤组织诱导培养基上，每组设 8 个重复，30 d 后
统计愈伤诱导率，结果见表 5。愈伤组织诱导速率
随 2, 4-D 质量浓度升高而加快，但质量浓度过高影
响愈伤组织质量，形成的愈伤组织蓬松如棉，不利
于进一步的成芽诱导。NAA 则在愈伤组织诱导中也
表 5 愈伤组织诱导情况
Table 5 Induction of callus
试验组 始成愈伤组织天数 / d 愈伤组织诱导率 / % 愈伤组织状态
1 10 100 愈伤生长太快，组织蓬松如棉，不利成芽
2 9 100 愈伤化快，组织蓬松，转接易褐化，不利成芽
3 9 100 愈伤化最快，组织最蓬松，适于细胞培养
4 13 100 愈伤生长快，紧实，且量大，有利成苗
5 12 100 愈伤生长快，量大，愈伤组织偏白，愈伤组织较松
6 10 100 愈伤生长快，组织蓬松，不利成芽
7 16 75 愈伤生长慢，过紧实，量少
8 15 75 愈伤生长较慢，量少
9 15 87.5 愈伤生长较慢，组织状态好

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起到一定调节作用，综合考虑愈伤组织诱导率、生
长速率及愈伤组织质量，确定愈伤组织诱导的最适
培养基为 MS＋2, 4-D 2.0 mg/L＋NAA 0.4 mg/L，其
形成愈伤及增殖的速度快，且愈伤组织质量好，能
较好地诱导成芽（图 1）。

图 1 发芽苗形成的愈伤组织
Fig. 1 Callus formed by germination seedlings
2.2 成芽诱导
将筛选组愈伤组织接种于 8 种成芽诱导培养基
中，每组设 8 个重复，50 d 后统计成芽结果，结果
见表 6。可以看出，较高质量浓度 6-BA 能促进芽诱
导，但当质量浓度大于 3.0 mg/L时其成芽效果降低。
NAA 则以 0.2 mg/L 的诱导效果较好。综合考虑诱
导率和诱导成芽的始成芽天数，确定成芽诱导最适
培养基为 MS＋6-BA 2.5 mg/L＋NAA 0.2 mg/L，其
成芽率较其他组高，且成芽速度快（图 2）。
2.3 芽增殖培养
将筛选组不定芽的外植体转到 8 种不同的增殖
培养基，每组设 5 个重复。3 d 后不定芽适应培养基
表 6 成芽诱导情况
Table 6 Induction of budding
试验组
始成芽
天数 / d
成芽诱
导率/ %
试验组
始成芽
天数 / d
成芽诱
导率/ %
1 26 12.5 5 19 62.5
2 － 0 6 28 50
3 23 87.5 7 － 0
4 － 0 8 － 0

图 2 愈伤组织诱导成芽
Fig. 2 Budding induced by callus
并开始快速生长，10～25 d 芽增殖速度最快，到 30
d 以后增殖芽数基本不变，且生长渐缓。30 d 后统
计增殖率及试管苗生长情况，见表 7。
表 7 芽增殖情况
Table 7 Proliferation of bud
试验组 褐化率 / % 增殖率 / % 生长势
1 100 158.6 －
2 75 141.3 +
3 25 251.5 +++
4 50 177.4 ++
5 25 326.3 ++
6 65 196.7 +
7 100 183.3 +
8 100 148.5 －
“+++”表示长势优；“++”表示长势良；“+”表示长势一般；“－”
表示长势差，下表同
In “plantlets growing” section, “+++” indicates the excellent growing
state, “++” indicates the good growing state, “+” indicates the general
growing state, “－”indicates the poor growing state, same as below
可以看出，1、2 组中 6-BA 较低，其诱导增殖
率较低，生长速度慢，褐化率高，生长势差；而 7、
8 组中 6-BA 的量太高，高量的 6-BA 能显著促进褐
变的发生，严重的褐化致使外植体生长受到很大影
响，降低了芽的增殖率；综合增殖率、褐化率及培
养过程中外植体生长情况，最终确定芽增殖诱导最
适培养基为 MS＋6-BA 3.5 mg/L＋NAA 0.1 mg/L＋
2, 4-D 0.1 mg/L，其增殖率平均可达 326.3%（图 3）。
2.4 生根培养
将筛选组的不定芽转到 11 种不同的生根培养
基，每组 5 个重复。7 d 后开始出现白色幼根，7～
15 d 生根速度最快，15～25 d 根伸长速度最快，30 d
后最长的达 4 cm，总体情况见表 8。不加任何激素
的 1/2 MS 培养基不能诱导根的生成，且苗子长势渐
弱；单独使用 NAA 诱导生根的效果明显优于单独
使用 IBA 或 IBA 和 NAA 的混合激素，NAA 质量

图 3 芽增殖诱导前 (A) 和诱导后 (B)情况
Fig. 3 Bud proliferation before (A)
and after (B) induction
A B
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表 8 不同培养基对铁棒锤生根的影响
Table 8 Effect of different media on rooting of A. pendulum
试验组 生根率 / % 平均根数 平均根长 / cm 试管苗长势
1 0 0 － －
2 45.0 2 1.5 ++
3 96.0 2 2.1 +++
4 38.0 1 0.1 －
5 75.0 2 1.3 +++
6 56.0 1 1.3 +
7 20.0 1 0.6 －
8 57.0 1 2.2 ++
9 31.0 1 0.2 －
10 22.2 2 1.4 +++
11 11.1 1 0.9 ++
浓度过高或过低都不利于铁棒锤根的生成，其中以
NAA 质量浓度为 0.2 mg/L 的诱导生根效果最好，
其生根率、平均根长、试管苗长势都明显优于其他
组。因此，综合生根率、平均根数、平均长及试管
苗长势等因素，铁棒锤较优的生根培养基为 1/2
MS＋NAA 0.2 mg/L（图 4）。

图 4 诱导成根 (A) 及防褐化处理 (B) 生根培养
Fig. 4 Rooting cultivation of induction (A) and treatment
by browning prevention (B)
2.5 炼苗移栽
在本实验条件下，铁棒锤移栽后的成活率可达
90%。但其试管苗叶片很薄，极易失水而死亡，因
此在炼苗移栽过程中保持较高的空气湿度和适宜的
温度是提高成活率的关键（图 5）。
3 讨论
铁棒锤种子的发芽率极低，所以主要以根进行

图 5 炼苗移栽
Fig. 5 Hardening transplanting
分株繁殖，但是这种繁殖方式繁殖率低，而通过
组织培养方式建立高效、无毒的快繁体系，能有
效地解决生产中的种苗问题。本研究在参考相关
文献[3-7]的基础上，设置 6-BA、NAA、2, 4-D 和
IBA 不同质量浓度的激素组合，以 1/2 MS 和 MS
培养基作为基本培养基，并在培养基中加入 AC
和 PVP 作为抗褐化剂，以种子发芽苗作为实验材
料，进行研究，确定了铁棒锤愈伤组织诱导、成
芽诱导、芽增殖培养和生根培养的最适培养条件，
同时对试管苗的炼苗移栽条件进行摸索，试管苗
移栽成活率达 90%。本研究建立了铁棒锤高效、无
毒的快速繁殖体系，为解决铁棒锤种源问题提供
理论依据。
参考文献
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