全 文 ：#综述#
半夏快速繁殖体系的研究进展
毛子成 o彭正松
k四川师范学院 生物系 o四川 南充 yvzssul
≈摘要  目的 }从组织培养的角度出发 o对传统的快速繁殖体系作一些改进 ∀方法 }查阅国内外的相关文献 ∀
结果 }总结了半夏组织培养的条件和研究成果 ∀讨论 }组织培养中需进一步研究愈伤组织和小块茎的结构 ∀另外 o
可从以下几个方面进行改进 }选择最佳激素配比 !分化能力最强的外植体 !一次性成苗方式和合理的移栽时间 ∀
≈关键词  半夏 ~组织培养 ~快速繁殖体系
≈中图分类号  ≥ xyz ≈文献标识码  „ ≈文章编号  tsst2xvsukussvlsv2st|v2sv
半夏 Πινελλια τερνατα …µ¬¨·q是天南星科半夏属的一种多
年生草本植物 o其块茎入药 o为一种传统的中药材 o主要用于
润燥化痰 !降逆 !止呕等 o近年来 o又有半夏抗肿瘤 !抗早
孕≈t 的报道 ∀自然条件下 o半夏生长于溪水旁 !田间杂草或
林木灌丛之中 o主要靠珠芽 !块茎进行无性繁殖 o繁殖系数
低 ~另外 o由于耕作制度的改革 o尤其是旱改水和水旱轮作制
的实行以及化学除草剂的使用 o半夏野生资源遭到严重侵
蚀 o市场上半夏药材匮乏 ∀目前全国各地至少还有 v 属 tu
种植物作为半夏代用品使用≈u  ∀半夏人工栽培也不能解决
繁殖系数低的问题≈v  ∀所以 o必须建立快速繁殖体系 o方可
实现大规模商品化生产 ∀快速繁殖体系包括组织培养 !炼苗
移栽和田间管理等工序 o其中组织培养是最关键的一步 ∀组
织培养过程中有些理论问题尚待明确 ∀相应地 o在实践上可
考虑对半夏快速繁殖体系进一步完善 ∀
1 半夏的组织培养研究
半夏的组织培养始于 us世纪 {s年代 ∀迄今为止 o已有
大量报道 o并有了不少成功的经验 ∀下面从培养条件 !研究
成果和应进一步探讨的几个问题等 v方面进行阐述 ∀
1 q1 培养条件
培养基大多采用  ≥型 琼脂浓度 s qy h ∗ s q{ h k有或
无l ~蔗糖浓度 u h ∗ v h ~³‹ x q{ ∗ y qs ~培养温度 uu ∗ vs
ε o以 ux ε 左右居多 ~湿度 zs h ∗ {s h ~光照强度 t xss ∗
u sss ¬¯o日光灯和白炽灯均可 o光照时间 ts ∗ tu «o也有用
自然散光的 ∀一般来说 o诱导愈伤组织 o室内散光下效果较
好 o而在分化苗期间 o光的作用比较明显 ∀
≈收稿日期  ussu2sx2uz
≈基金项目  四川省教育厅重点科研项目kusss2wyl ~省杰出青
年基金项目
≈通讯作者  ר¯ }ks{tzluvusvtz ∞2°¤¬¯}°¤²½¬¦«¨ ±ªussu ƒ
¶¬±¤q¦²°
外植体 块茎 !叶片 !叶柄 !珠芽均有 ∀
1 q2 研究成果
运用叶片和叶柄作为外植体 o任家惠≈w 在国内最早进行
了半夏组织培养的研究工作 o经 u个月的时间 o由愈伤组织
得到大量完整的植株 ~与此同时 o日本 ≥«²¼¤°¤≈x 通过块茎
培养 o也获得了成功 ~朱鹏飞≈y 则把外植体的范围扩大到了
珠芽 ~何奕昆在研究了半夏离体培养中小块茎的形态发生特
点之后 o用它制作了人工种子≈z  o并实现了半夏的茎尖培
养≈{  ∀利用半夏原生质体也可再生出植株≈| ots  ∀宋佩
伦≈tt  !夏海武≈tu  !曾令波≈tv 等分别研究了半夏组织培养过
程中各激素的种类 !浓度不同对愈伤组织的诱导及其分化的
影响 o得到一些共识 }诱导半夏愈伤组织的生成和器官分化 o
单一使用生长素和细胞分裂素效果都不好 o需二者适当搭
配 ~生长素对愈伤组织形成起决定作用 ou ow2⁄的作用比
‘„„显著 o但适宜于较低浓度 ks qx ∗ u qs °ª# p tl o与
’®¤½¤º¤/愈伤组织进一步发育为外源激素所促进 o过高时则
有抑制作用0的结论相符 ∀细胞分裂素诱导愈伤组织能力较
弱 ~生长素诱导根的生成 o细胞分裂素特别是高浓度时抑制
根的生长 ∀生长素浓度高时抑制芽的形成 o细胞分裂素特别
是 y2…„促进芽的分化 o但浓度不宜过高 o满足 ≥®²²ª等提出
的根芽分化理论 ∀
与其他植物一样 o半夏组织培养过程中 o植株再生的途
径有 u种 }≠器官发生途径 }分直接发生和间接发生 ∀直接
发生途径即从外植体直接分化出器官 o见朱忠荣≈tw 等/叶柄
和块茎切块在培养过程中不出现明显的愈伤组织 o而是直接
从外植体表面产生多个球状体 o然后由球状体上方长绿芽 o
下方长出根0 ~李光胜≈tx 等 / 块茎 !珠芽经 u ∗ v周可长出许
多圆形粒状物 o该过程无明显的脱分化组织0以及何奕昆≈{ 
等/叶柄在分化培养基上可直接产生小块茎或小鳞茎 o进而
分化出完整植株0 ∀而较常见的是通过愈伤组织的间接发生
#v|t#
第 u{卷第 v期
ussv年 v月
中 国 中 药 杂 志
Χηινα ϑουρναλ οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
∂ ²¯ qu{ o‘²qv
¤µqoussv
途径 ∀在愈伤组织形成以后 o视情况 o可转移到分化培养基
进一步分化出根和芽 o也可在原培养基上分化 o即通常所说
的一次性成苗 o在半夏一次性成苗过程中愈伤组织分化的顺
序总是先根后芽 o且与激素配比情况和外植体类型关系不
大≈w oy otv  ~ 胚状体途径 }也分为直接发生和间接发生途
径≈|  o这方面的研究较少 ∀
与固体培养相比 o液体振荡培养条件下 o组织生长快 o球
状体及根形成的时间均大大提前 o每个外植体再生小植株数
目明显增加 o从接种到出瓶移栽所需的时间也大大减少 ∀
1 q3 应进一步探讨的问题
半夏的组织培养已获得成功 o但仍有不少问题需深入研
究 ∀
1 q3 q1 疏松愈伤组织与致密愈伤组织的差别 }再分化过程
中 o致密愈伤组织分化所需时间长 o但分化率较高 o说明二者
有区别 ∀
1 q3 q2 两种来源小块茎的结构差异 }何奕昆认为无论从愈
伤组织还是从外植体直接形成植株 o都是通过小块茎途径完
成的k一些文章中称之为球状体l o并对小块茎的形态建成进
行了阐述≈z  ∀另外 o从愈伤组织得来的小块茎比从外植体直
接得到的小块茎分化出根和芽的时间较短 o这表明两种来源
的小块茎结构上存在差异 ∀
1 q3 q3 在外植体 ψ 球状体 ψ 具根芽的完整植株的过程中 o
未经过脱分化而完成了再分化 o组培物发生了那些内部结构
上的变化 ∀
另外 o吴伯骥≈| 通过叶肉原生质体诱导出了胚性愈伤组
织 o胚性愈伤组织进一步发育成胚状体 ~吴爱民≈ty 的实验表
明 }掌叶半夏 Π. πεδατισεχτα ≥¦«²··种子在附加 u ow2⁄ u qs
°ª#p t o…„ s qx °ª#p t的  ≥培养基上形成颗粒状胚性愈
伤组织 o胚性愈伤组织在附加 u ow2⁄t qs °ª#p t o…„ s qx °ª
#p t o≤ ‹ vss °ª#p t的液体培养基上振荡培养 o产生了大
量的体细胞胚 ∀那么 o三叶半夏的其他外植体 o如块茎 !珠
芽 !叶片和叶柄也能诱导出胚状体吗 ‚如果可以 o是直接诱
导 o还是通过胚性愈伤组织的间接诱导方式 ‚三叶半夏的种
子呢 ‚
2 快速繁殖体系的改进
为了满足市场的需要 o实现组织培养从实验室到工业化
生产的转化 o就必须以市场需求为导向 o合理估算生产规模 o
制定培养计划 o作好成本预算和效益分析 ∀完成以上准备工
作以后 o就可以开始着手建立一个快速繁殖体系了 ∀传统快
繁体系的做法是 }外植体诱导出愈伤组织以后 o通过继代 o建
立能代传的愈伤组织体系 o从而扩大形成大量的愈伤组织 o
然后诱导生根 !生芽形成绿苗≈tz  ∀一般而言 o愈伤组织 w ∗ y
周才能继代一次 o从愈伤组织到可移栽的绿苗大约需要 xs
§o这 xs §完全可以完成从外植体到完整试管苗的转化 ∀同
时 o愈伤组织长期继代培养 o会出现遗传上的不稳定性和变
异性 o如染色体加倍现象 ∀愈伤组织的遗传变异 o造成再生
植株相应地在遗传组成上的不一致性 o从而导致组培苗品质
退化 ∀本着高效 !经济的原则 o可从以下角度出发 o对传统的
快速繁殖体系作一些改进 ∀
2 q1 设计合理实验方案 o选择最佳激素配比
在不少实验中 o往往只变动了一个因子 o其他的条件保
持不变 o以考查这一因子对实验的影响 o如  ≥培养基 o其他
成分和用量都不变 o只变动 ‘„„ 或 u ow2⁄的用量 o在 s qu o
s qx ot qs 和 u °ª#p tw个水平上 o对某一培养物诱导愈伤组
织或根芽分化的影响 o这种激素配比类型有限 ∀为了更系统
全面地考查常用生长调节物质对培养物的影响 o可以采用正
交实验≈t{  o每种激素配比方案 us ∗ vs个重复 ∀观察哪些激
素配比较早出现愈伤组织的分化 o哪种激素配比愈伤组织诱
导速度快 o且诱导率高 ∀综合起来 o选择最佳激素配比方案 o
运用于快速繁殖中 ∀另外 o在培养基上加一些惰性物质 o如
活性炭等 o可以促进愈伤组织的器官发生和体细胞胚的发生
过程 ∀在很多植物的组织培养过程中活性炭已被广泛采用 o
在半夏中还未见报道 ∀
2 q2 选用分化能力最强的外植体
组织培养的结果 o受外植体本身和培养条件双重影响 ∀
对于各部分外植体诱导愈伤组织的能力以及愈伤组织的分
化能力 o一般说来 o在某一种特定的培养基上 o二者是正相关
的 ∀理论上讲 o植物任何器官都可以用作外植体 o但不同组
织器官培养成功的难易程度不同 o同一种植物不同的组织和
器官的再生能力也有很大的差异 o含薄壁细胞和分生细胞多
的外植体容易诱导产生愈伤组织 !分化器官 ~另外 o按照植物
生理学的观点 }沿植物体的主轴而论 o从基部开始越向上的
部位 o越接近发育上的成熟 o越不容易分生分化 ∀这样看来 o
对一株发育完整的半夏植株而言 o块茎 !珠芽的分化能力要
比叶片叶柄强 ∀这在半夏组织培养实践中较一致地体现了
出来≈{ ott otv ot| ous  ∀另外 o张苏锋认为 }珠芽诱导率为 tss h o
是最理想的外植体 ∀这其中固然有培养基的影响 o但在选择
外植体的过程中 o有两个因素不能忽略 o一是材料的年龄不
同 o二是材料基因型的差异 ∀半夏是一种多年生植物 o对于
一个半夏居群来说 o其中既有由一年生珠芽 !种子发育来的
植株 o又有由一年以上的小块茎 !大块茎发育来的植株 o若取
材时未加区分 o势必造成外植体生长年龄的差异 ∀另外 o可
以采用同一克隆群体的半夏 o以减少基因型差异所带来的影
响 ∀为了得到大量的同一克隆的外植体 o必须分株收集半夏
的珠芽 !块茎等 o来年把同一株系产生的繁殖体集中播种 o以
便于组织培养时采集材料 ∀用同一克隆的半夏植株作为组
织培养的外植体 o在以前的组织培养中未见报道 ∀考虑到了
这两个因素 o就可以在特定的培养基基础上 o科学地选择外
植体 ∀当然 o尽可能在植株生长旺盛的季节选择幼态的组织
或器官 ∀
2 q3 选择一次性成苗方式
该方式所需时间 }从 ws ∗ xs §≈tw  !u个月≈w  !ts周≈y 不
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第 u{卷第 v期
ussv年 v月
中 国 中 药 杂 志
Χηινα ϑουρναλ οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
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等 o李光胜等≈tx 则只用了 u ∗ w周 ∀比经历愈伤组织转移到
分化培养基再生根发芽要快 ∀其次 o一次性成苗还能简化育
苗程序 ∀
2 q4 确定合适移栽时机
愈伤组织形成小块茎以后就可进行移栽 o而不必等小块
茎分化到完整植株kv ∗ w ¦°高l时才炼苗移栽 ∀李光胜研究
表明 }半夏试管苗移栽成活与否取决于不规则绿色团块状组
织 o也就是新生小块茎 ∀只要有小块茎 o不论有无叶片及根 o
成活率在 |x h 以上 ∀移栽 u ∗ v周后 o可长出叶片 ∀另外 o
张苏锋的实验也显示 }液体振荡培养出的愈伤组织分化到小
块茎不再发育成苗 o形成的小块茎在土壤中可以萌发成小植
株 ∀另外 o小块茎还未分化出幼嫩的叶片和根系 o它的炼苗
程序比已分化出根叶的植株炼苗更简单 !省时 ∀
移栽的过程要循序渐进 o使试管苗逐渐适应从营养成分
精细 !完备的培养基到环境条件较差的大田的转变 o随时注
意浇水 !松土 ∀在夏季移栽的 o还要保证半夏生长一定的荫
蔽环境 ∀
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生理学通讯 ot|{v ow }ww q
≈x  ≥«²¼¤°¤ ≠ q≤ ²¯±¤¯ µ¨ª¨ ±¨ µ¤·¬²± ²© Πινελλια τερνατα …µ¨¬·q°¯ ¤±2
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子制作 q作物学报 ot||z ouvkwl }w{u q
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良 q植物学报 ot||w ovyktl }v| q
≈|  吴伯骥 o肖 亮 o覃章铮 q从三叶半夏 Πινελλια τερνατα …µ¬¨·q叶
肉原生质体再生植株 q中国科学k…辑l ot|{y ovkvl }uyz q
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λια τερνατε q °¯ ¤±·≤¨¯¯ • ³¨²µ·ot||y otykt ∗ ul }|u q
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院学报k自然科学版l ot||{ ottktl }{y q
Προγρεσσ ον Ρεσεαρχη οφ Ραπιδ Προπαγατιον Σψστεµ οφ Πινελλια τερνατα
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[ Αβστραχτ] Οβϕεχτιϖε: ײ¬°³µ²√¨·«¨ µ¤³¬§³µ²³¤ª¤·¬²± ¶¼¶·¨° ²© Πινελλια τερνατα q Μετηοδ : ⁄²¦∏° ±¨·¤µ¬¨¶¤·«²°¨¤±§
¤¥µ²¤§ º µ¨¨ ¦²±¶∏¯·¨§qΡεσυλτ : × «¨ ·¬¶¶∏¨ ¦∏¯·∏µ¨. ¶¦²±§¬·¬²±¶¤±§µ¨¶¨¤µ¦«µ¨¶∏¯·¶²© Π. τερνατα º µ¨¨ ¶∏°°¤µ¬½¨ §qΧονχλυσιον : „§2
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©µ²° ·«¨ ©²¯ ²¯º¬±ª¤¶³¨¦·¶}·«¨ ¥¨¶·¦²²³¨µ¤·¬²± ²©«²µ°²±¨ ¶ o·«¨ °²¶·¤¦·¬√¨ ¬¨2³¯¤±·o²±¨ ·¬°¨¦∏¯·∏µ¨ ¤±§¶∏¬·¤¥¯¨·µ¤±¶³¯¤±·q
[ Κεψ ωορδσ] Πινελλια τερνατα ~·¬¶¶∏¨ ¦∏¯·∏µ¨ ~µ¤³¬§³µ²³¤ª¤·¬²± ¶¼¶·¨°
≈责任编辑 袁桂京 
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中 国 中 药 杂 志
Χηινα ϑουρναλ οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
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