全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 3 期 2011 年 3 月

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水半夏组培快繁体系的建立
丁 伟 1，张立红 1，潘晟昊 1，陈集双 1, 2*
1. 浙江理工大学 生物工程研究所， 浙江 杭州 310018
2. 南京工业大学 生物资源研究所， 江苏 南京 210009
摘 要：目的 建立水半夏的组培快繁体系，为快速、大量生产水半夏种苗提供基础。方法 利用不同植物激素配比的培养
基，以水半夏块茎为外植体进行试验。结果 愈伤培养基 MS＋NAA 0.2 mg/L＋KT 1.0 mg/L＋蔗糖 3%＋琼脂 6 g/L 可成功
诱导水半夏愈伤组织；丛生芽培养基 MS＋NAA 0.2 mg/L＋6-BA 2.0 mg/L＋蔗糖 3%＋琼脂 6 g/L 诱导不定芽效果较好，增殖
倍数高；生根培养基 1/2 MS＋NAA 0.2 mg/L＋IBA 0.4 mg/L＋KT 0.2 mg/L＋蔗糖 3%＋琼脂 6 g/L＋AC 0.3 g/L，有利于水半
夏不定根的快速形成，12～14周即可获得再生水半夏植株。培养基MS＋NAA 0.2 mg/L＋6-BA 1.5 mg/L＋蔗糖3%＋琼脂6 g/L
为诱导水半夏分化一次性成苗的最佳激素配比，5～6 周可形成试管苗，10 周后可用于炼苗。结论 建立的水半夏组培快繁
体系为水半夏优良品种的快速繁殖奠定基础，且可应用于工厂化生产水半夏种苗。
关键词：水半夏；组织培养；一次性成苗；快速繁殖；植物激素
中图分类号：R282.21 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2011)03 - 0585 - 04
Establishment of tissue culture and rapid propagation system of Typhonium
flagelliforme
DING Wei1, ZHANG Li-hong1, PAN Sheng-hao1, CHEN Ji-shuang1, 2
1. Institute of Bioengineering, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou 310018, China
2. Institute of Bioresource Engineering, Nanjing University of Technology, Nanjing 210009, China
Abstract: Objective To establish the rapid propagation system and tissue culture techniques of Typhonium flagelliforme for
large-scale seedlings. Methods Using media with different hormones proportions, the tuber tissue was found to be a good explant for
inducing asexual propagation system. Results The callus culture medium consisted of MS+NAA 0.2 mg/L+KT 1.0 mg/L+sucrose
3%+agar 6 g/L could generate callus successfully. Medium consisted of MS+NAA 0.2 mg/L+6-BA 2 mg/L+sucrose 3% + agar 6 g/L
was a superlative proportion of hormones concentration to generate adventitious buds efficiently, especially for higher proliferated
multiples. The rooting medium consisted of 1/2 MS+NAA 0.2 mg/L+IBA 0.4 mg/L+KT 0.2 mg/L+sucrose 3%+agar 6 g/L+AC 0.3 g/L
was conducive to generate roots rapidly. The explants could be acclimatized after a period of 12 to 14 weeks. Experiments of
one-step-seedling formation indicated that the one-step-seedling formation medium, containing MS+NAA 0.2 mg/L+6-BA 1.5
mg/L+sucrose 3%+agar 6 g/L was the best proportion of hormone concentration, for 5 to 6 weeks, new plantlets could be developed,
which will be acclimatized in 10 weeks. Conclusion The tissue culture techniques and rapid propagation system of T. flagelliforme
could be used for large-scale seedlings and lay a foundation for its improved breeds.
Key words: Typhonium flagelliforme (Lodd.) Blume; tissue culture; one-step-seedling formation; rapid propagation; plant hormone

水半夏 Typhonium flagelliforme (Lodd.) Blume
为天南星科 Araceae 独角莲属植物戟叶犁头尖的块
茎，为一种常用中药材，其药用历史悠久且功效与
半夏 Pinellia ternata (Thunb.) Breit.相近，临床上常
作为半夏的代用品。水半夏的野生资源在我国分布
较广，主产于广西、浙江、广东、贵州和云南等省。
目前，人们已经对水半夏的生药学、化学、药理及
临床应用等方面有了一定的认识和了解，但在组织

收稿日期：2010-05-31
基金项目：国家“863”基金项目（2002AA241121）
作者简介：丁 伟（1985—），男，浙江省杭州市人，浙江理工大学生物工程研究所硕士研究生，主要研究方向为植物组织培养。
Tel: 15990168300 E-mail: remarque2008@163.com
*通讯作者 陈集双 Tel: (0571)86843195 E-mail: biochenjs@163.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 3 期 2011 年 3 月

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培养方面的研究相对较少。药理研究表明，水半夏
具有止咳、祛痰、平喘、镇痛、镇静、消炎和抗过
敏等作用[1-2]。目前，水半夏中已发现 l，3-苯基十
三烷酸等脂肪酸、脑苷脂类和苯丙素糖苷类等多种
成分[3-5]。
近年来，国内外市场对水半夏的需求大幅增
加，导致野生水半夏资源日近枯竭。本实验探讨水
半夏组织培养技术，对开发水半夏资源具有极大的
应用价值和经济价值。通过植物组培快繁技术可有
效解决水半夏生产过程中的矛盾，为工厂化生产提
供技术支持。
1 材料与方法
1.1 材料
水半夏块茎购自广西贵县，种植于浙江理工大
学试验田。经浙江理工大学生命科学学院陈集双教
授鉴定为水半夏 Typhonium flagelliforme (Lodd.)
Blume. 的干燥块茎
1.2 外植体的处理
选取 1～2 年生健康水半夏植株的块茎为外植
体。水半夏块茎用 10%洗衣粉溶液浸泡、漂洗 1～
1.5 h 后用清水洗净，置于超净工作台。用 75%乙醇
消毒处理 40～60 s，无菌水冲洗 3～4 次，再经 0.1%
氯化汞水溶液消毒处理 10 min，无菌水冲洗 6～8次。
1.3 培养基
以 MS 为基本培养基，蔗糖 3%（30 g/L），琼
脂 6 g/L，培养基 pH 5.8～6.2。4 种附加植物激素
NAA、IBA、KT、6-BA 的母液质量浓度均为 1
mg/mL。培养基在 121 ℃灭菌 30 min。
愈伤诱导培养基：参照文献方法[6]，水半夏块
茎切分成组织块，接种于愈伤诱导培养基 MS＋
NAA 0.2 mg/L＋KT1.0 mg/L＋蔗糖 3%＋琼脂 6
g/L，pH 值为 5.8～6.0。
丛生芽增殖培养基：预试验结果表明，当 NAA
质量浓度为 0.2 mg/L 时可以得到较好的生长状态。
因而采用单因素试验，考察不同质量浓度的 6-BA
对丛生芽增殖的影响。首先，设定 NAA 质量浓度
为 0.2 mg/L，添加的 6-BA 质量浓度为 0.5、1.0、1.5、
2.0、2.5、3.0 mg/L，编号为 Z1～Z6。考察不同质
量浓度的 6-BA 对丛生芽增殖的影响。Z1～Z6 每种
质量浓度均配制 30 瓶。
生根培养基：在预试验的基础上，本试验采用
NAA、IBA、KT 3 种植物激素按一定比例配合，调
节生根。培养基成分为 1/2MS＋激素＋蔗糖 3%＋
琼脂 6 g/L＋AC 0.3 g/L，pH 值为 6.0～6.2。3 种激
素的质量浓度配比见表 1，分别编号为 W1～W12。
每种质量浓度均配制 30 瓶。
一次性成苗培养基：参考文献方法[7]，利用
NAA、6-BA 两种激素组合配制培养基，配比见表 2，
分别编号为 G1～G5。每种质量浓度均配制 30 瓶。
1.4 培养条件
培养温度控制在（25±2）℃，光照强度控制
在 2 000～2 500 lx，光照时间为 12 h/d。
1.5 组织培养的扩繁
在预试验的基础上，水半夏块茎灭菌后，切除
外表皮再分切成大小为 0.3～0.5 cm2 的小块。分切
后的组织块接种于愈伤培养基中，每瓶内放置 4～5
个，9～12 d 更换 1 次培养基。组织块发育为愈伤
组织后，将萌发芽头，切下 1～2 个转移至丛生芽
培养基中，每瓶内放置 4～5 个，9～12 d 更换 1 次
培养基。芽头长至一定高度，转入生根培养基中，
每瓶内放置 1～2 个，直至炼苗移栽。
1.6 组培苗的炼苗移栽
当生根苗生长 20 d 后，取生长健壮、根系形成
良好且株高为 5～6 cm 的组培苗进行开盖炼苗，炼
苗时间在 3～5 d。炼苗结束后，取出组培苗用水清
洗干净根部的培养基，转种于砾石和沙子混合的栽
培基质，浇透水后置于 20～25 ℃，50%湿度，适当
遮荫环境下培养，每 2 天浇水 1 次。3 周后转至户
外种植。
2 结果与分析
2.1 愈伤组织的形成与形态分化
采用 75%乙醇、0.1%氯化汞消毒处理法可以达
到良好的灭菌效果。在预试验的基础上，利用愈伤
培养基诱导 5～7 d，组织块膨大，逐渐形成失去分
生能力的乳白色愈伤组织。接种 10～15 d 之后，愈
伤组织上出现白色毛根状物，稍后愈伤组织表面将
萌发出数目众多且密集的绿色芽点，芽点进一步分
化形成丛生芽。
2.2 丛生芽增殖培养基的优化筛选
细胞分裂素对于丛生芽的增殖具有重要作用，
其浓度及种类对丛生芽的增殖起到了决定作用。本
实验利用单因素分析法，在确定 NAA 的质量浓度
为 0.2 mg/L 的条件下，考察了 6 种不同质量浓度的
6-BA 对丛生芽增殖的影响，见图 1。
随着 6-BA 质量浓度的增加，增殖倍数呈现先
增后减趋势。当 6-BA 质量浓度为 2.0 mg/L 时，增殖
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图 1 6-BA 质量浓度对丛生芽增殖倍数的影响
Fig. 1 Effect of 6-BA concentration on proliferation
of multiple buds
倍数达到最大为 16.214 5。当 6-BA 质量浓度过大时，
导致叶片畸形、组织玻璃化从而降低了增殖倍数。
2.3 生根培养基的优化筛选
组培苗高度在 3 cm 时开始接种于生根培养基
上，15 d 后观察根的形成状况。预试验结果表明，
添加两种生长素 NAA、IBA 的组合即可顺利生根，
但同时发现 KT 对水半夏生根有较为明显的促进作
用。所以本实验在添加 NAA、IBA 两种激素的基础
上，附加少量的 KT，利用 3 种激素组合配制培养基。
15 d 后，各培养基中组培苗的主根长度、生根比率、
平均生根数及根的状态见表 1。
如表 1 所示，NAA、IBA 均属生长素类型的植
物激素，总的质量浓度不宜太高，高质量浓度时将
抑制根的生长，且两种激素中 NAA 质量浓度变化
对植物生根的影响较大。KT 在较低质量浓度时就
可起到促进生根的作用，继续增加 KT 质量浓度对
增加生根数量影响不大。可见 W7 培养基不管是生
根率还是根的状态都是最佳的。
2.4 一次性成苗培养基的筛选
水半夏块茎接种于一次性成苗培养基中，培养
10 周后，水半夏再生植株的高度、叶片和根系形成
等生长状态见表 2。由表 2 可见，培养基 G-3 中
6-BA、NAA 的质量浓度配比较为适宜，一次性成
苗效果较好。10 周后，便可开盖炼苗。
2.5 组培苗的移栽
利用上述方法将水半夏组培苗移栽到户外种
植，成活率在 90％以上（见图 2）。
3 讨论
目前，国内对水半夏组培的研究较少，往往参
表 1 不同激素配比下生根情况
Table 1 Rooting under different hormone conditions
表 2 不同培养基对再生植株芽增殖的影响
Table 2 Effect of media on proliferation of buds
培养基编号 6-BA/(mg·L−1) NAA/(mg·L−1) 植株高度/cm 植株叶片、根系的生长情况
G1 1.0 0.1 ＜5 一般，生长速度较慢
G2 1.5 0.2 5～7 状态较好，根系完整发达，叶片多
G3 2.0 0.3 ＞8 状态良好，根系紧密发达，叶片数量多、健康
G4 2.5 0.4 5～6 一般，根短粗，叶片较少
G5 3.0 0.5 ＜4 早期易玻璃化，生长受抑制，叶有畸形，根短粗
培养基编号 NAA/ (mg·L−1)
IBA/
(mg·L−1)
KT/
(mg·L−1)
主根长/
cm
生根率
/%
平均生根
条数 根的状态
W1 0 0 0 0.5～1.5 46.67 1.54 根少，细长
W2 0.1 1.0 0.1 1.5～2.5 26.67 0.83 根少，细长
W3 0.2 0.5 0.1 4.0～5.0 83.33 2.67 较好，数量较多
W4 0.5 0.2 0.1 3.0～4.0 66.67 2.25 一般，粗细均匀
W5 1.0 0.1 0.1 1.0～1.5 23.33 0.79 根少，短粗
W6 0.2 0.2 0.1 4.0～5.0 66.67 2.36 较好，较多，粗细均匀
W7 0.2 0.4 0.2 4.5～6.0 96.67 3.13 状态良好，根系健壮，粗细均匀
W8 0.2 0.6 0.3 4.0～5.0 80 2.54 较好，数量较多
W9 0.5 0.1 0.1 2.5～3.5 66.67 2.31 一般，粗细均匀
W10 0.5 0.3 0.2 4.0～5.0 63.33 2.14 一般，根短粗，颜色黄
W11 0.5 0.5 0.3 1.5～2.5 50 1.63 一般，根短粗，颜色黄
W12 1.5 1.0 0.3 0 0 0 不生根
0.5 1 1.5 2 2.5 3
6-BA 质量浓度/(mg·L−1)
增
殖
倍
数

18


12


6


0
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A-块茎 B-块茎外植体 C-块茎产生愈伤组织 D-丛生芽 E-生根苗 F-移栽的生根苗 G-生长一年的组培苗
A-tubers B-tubers as explants C-callus induced from tuber D-adventitious buds E-rooting plantlets F-rooting plantlets planted on a medium G-one year old rooting plantlets
图 2 快繁体系的不同阶段
Fig. 2 Different stages of rapid propagation system
考其同科植物半夏的组培方法进行研究[8-10]。预试
验中，结果显示水半夏叶片和茎尖不易诱导形成愈
伤组织，而以块茎为外植体则可顺利形成愈伤组
织。组织培养过程中，人为添加植物激素（包括生
长素和细胞分裂素）将调节和影响细胞的生长分化
以及组织形态的形成，内、外源激素共同作用下将
决定植物细胞总的生长状态。在预试验的基础上，
本实验采用 NAA 和 KT 的组合诱导水半夏愈伤，
最终获得了状态良好的愈伤组织。
细胞分裂素可以促进丛生芽的增殖，与低质量
浓度的 NAA 配合使用时，随着 6-BA 质量浓度的增
加，增殖倍数增加，当质量浓度为 2.0 mg/L 时达到
最大，继续增大，增殖倍数变化不大，反而有下降
趋势，并且逐渐出现叶片畸形、组织玻璃化等现象。
结果：水半夏丛生芽增殖的最佳培养基为：MS＋
NAA 0.2 mg/L＋6-BA 2 mg/L＋蔗糖 3 %＋琼脂 6
g/L，pH 5.8～6.0。同时，水半夏这一阶段的组培过
程中有明显的“芽生芽”现象。实际扩繁过程中，可
利用这一特点不断分切丛生芽阶段的水半夏组织，
从而节省愈伤阶段的时间，大大提高扩繁速度。
本实验选择在 NAA、IBA 两种激素的基础上，
附加少量的 KT，组合配比生根培养基。实验结果表
明：当 NAA 质量浓度为 0.2 mg/L 时诱导率和根状态
是最佳的。NAA 质量浓度过高，根会变得短粗。KT
在较低质量浓度时就可起到促进生根的作用，继续
增加 KT 的质量浓度对增加生根数量影响不大，却易
产生丛生芽。水半夏最佳生根培养基为 1/2 MS＋
NAA 0.2 mg/L＋IBA 0.4 mg/L＋KT 0.2 mg/L＋蔗糖
3%＋琼脂 6 g/L＋AC 0.3 g/L，pH 6.0～6.2。
适当的植物激素配比是水半夏组培一次性成
苗的关键，所选植物激素的种类和质量浓度要能有
序地诱导愈伤组织、丛生芽、根的形成。同样以水
半夏块茎为外植体，MS 培养基下，NAA 质量浓度
在 0.2～1 mg/L，6-BA 质量浓度在 1～2 mg/L，植
物均不发生明显脱分化过程，5～6 周后，逐渐形成
试管苗，10 周后可开始炼苗。结果表明：培养基
MS＋NAA 0.2 mg/L＋6-BA 1.5 mg/L＋蔗糖 3%＋
琼脂 6 g/L 较适宜于水半夏的一次性成苗。
水半夏组培苗经过户外的第 1 次倒苗之后，生
长能力更加旺盛，故可以利用组培苗，进行栽培。
可见利用植物组织培养方法扩繁水半夏是一种快
速、大量获得单一优良水半夏植株的方法，具有较
高的经济价值。
参考文献
[1] 钟正贤, 周桂芬, 陈学芬, 等. 水半夏提取物的抗炎、
抗过敏作用研究 [J]. 中药药理与临床, 2003, 19(2):
25-27.
[2] 钟正贤, 周桂芬, 陈学芬, 等. 水半夏提取物药理研究
[J]. 中药材, 2001, 24(10): 735.
[3] 刘布鸣, 梁凯妮, 黄 平, 等. 鲜品水半夏和水半夏药材
中氨基酸成分分析 [J]. 广西中医药, 2003, 26(6): 51-52.
[4] Chen X S, Goh C J, Kon O L. Fatty acids from Typhonium
flagelliforme [J]. Planta Med, 1997, 63(6): 580.
[5] 黄 平, Glroria K, Peter G W. 水半夏化学成分研究
[J]. 中药材, 2004, 27(3): 173-174.
[6] 涂 轶.半夏的组培快繁技术研究 [J]. 实验科学和技
术, 2005, 1(1): 17-19.
[7] 杨 凯, 王 荔, 杨艳琼. 不同激素浓度配比对半夏组
培一次性成苗的影响 [J]. 云南农业大学学报, 2005,
20(5): 615-619.
[8] 张晓伟, 王小峰, 周昌华, 等.半夏工厂化育苗技术体
系研究初探 [J]. 中草药, 2007, 38(3):432-435.
[9] 张 杰, 徐 涛, 张建光, 等. 半夏栽培品遗传差异的
AFLP 分析 [J]. 中草药, 2007, 38(12): 1884-1889.
[10] 冉懋雄. 半夏 水半夏 附子 [M]. 北京：科学技术文献
出版社, 2002.

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