全 文 ：百合的组织培养
罗丽萍 ,杨柏云 ,章敏华 ,蔡奇英
(南昌大学生命科学与食品工程学院 ,江西 南昌　 330047)
摘　要: 目的　研究百合组培快繁的最佳途径。方法　在 M S培养基上添加不同的激素配比 ;采用鳞叶不同部位作
为外植体 ;改变培养方式。 结果　确定了外植体产生小鳞茎的最佳培养基为 M S+ NAA 0. 5 mg /L+ GA3 2. 0
mg / L;鳞叶的下部小块分化率最高 ,为 92. 5% ;小鳞茎叶脱分化形成愈伤组织后再分化可获得多而健壮的次级小
鳞茎 ;次级小鳞茎采用液体振荡培养可快速增重。结论　采用组织培养方式可进行百合的快速繁殖 ,使百合种球的
工厂化生产成为可能。
关键词: 百合 ;组织培养 ;愈伤组织 ;液体振荡培养
中图分类号: R282. 13　　　文献标识码: B　　　文章编号: 0253 2670( 2001) 07 0640 03
Studies on tissue culture of Lil ium brownii var. viridulum
LUO Li-ping , YANG Bai-yun, ZHANG Min-hua , C AI Qi-ying
　　 ( Co lleg e o f Life Sciences and Food Eng ineering , Nanchang Univ er sity , Nanchang Jiangxi 330047, China )
Abstract: Object　 To develop a best approach for the rapid propagation o f Lil ium brownii F. E.
Brow n va r. v iridulum Baker by tissue cul ture. Methods　 Dif ferent par ts of the bulb w ere t ried as the ex-
plant and cul tured on dif ferent culture media wi th the addi ton of dif ferent po rtions of va rious hormones at
va rious cultural condi tions. Results　 The best medium fo r the culture o f explant bulb w as M S+ N AA 0. 5
mg /L and GA3 2. 0 mg /L and the highest induction ra te w as at the lowest pa rt of the scale leaves, which
a ttained 92. 5% . The small bud can fur ther di fferentiate to form seconda ry small buds. By liquid-quiv ering
culturing , the w eight increase can be accelera ted. Conclusion　 Tissue culture of L . brownii var. v iridu-
lum can achiev e i ts rapid propaga tion, resulting in the possibili ty fo r it s indust ria l production.
Key words: Lil ium brownii F. E. Brow n var. viridulum Baker; tissue culture; callus; liquid-quiv ering
culture
　　百合 Lil ium brownii F. E. Brow n var. viridu-
lum Baker为百合科百合属多年生草本植物 ,原产
亚洲。其药用部分是干燥肉质鳞叶 ,具有润肺、健胃、
止咳、促进血液循环等功效。百合的来源除野生外 ,
也进行人工栽培。
百合为秋植 ,次年夏季采收 ,生产中一直存在繁
殖周期长、系数低、种球供应困难且价格贵 ,造成生
产成本过高、市场风险大等问题 ,极大地阻碍了百合
的大面积推广。采用组织培养方法 ,可快速获得大批
量遗传稳定的种球 ,实现种苗工厂化生产 ,提高百合
生产水平。
1　实验材料
百合鳞茎由江西万载县提供。
2　实验方法
2. 1　鳞叶诱导小鳞茎的实验:取贮藏在冰箱中的鳞
茎 ,去泥沙和腐烂部位 ,自来水充分冲洗 ,分取鳞叶 ,
洗衣粉浸泡 2 h ,流水冲洗 1 h, 75%酒精浸泡 1
min, 0. 1%升汞处理 10 min,无菌水冲洗 4次待用。
在超净工作台上 ,将鳞叶切成 0. 5～ 1. 0 cm2的
小块 ,然后随机接种于试管内 ,每组 20支 ,每支 1
块。置于组织培养室中培养 ,培养条件为:温度 ( 25±
2)℃ ,光照强度 3 000 lx ,光周期 12 h /d光照+ 12
h /d黑暗 (以下同 )。
本实验以 MS为基本培养基 ,通过附加不同浓
度的 NAA、 GA3和 6-BA设计了 10组培养基。具体
编号、成分及实验结果见表 1。
2. 2　鳞叶的不同部位诱导小鳞茎能力的实验: 本实
验按培养材料来源不同设 3个处理 ,将百合鳞叶依照
上述方法消毒后 ,将同一鳞叶按上、中、下 3个部位切
割 ,分别接种 ,每一处理 10瓶 ,每瓶接 5片。统一采用
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收稿日期: 2000-08-02基金项目:江西省一级重点研究项目作者简介:罗丽萍 ( 1972-) ,女 ,讲师 ,四川宜宾人。 1995-09～ 1998-07就学于南昌大学植物学专业 ,获理学硕士学位。一直从事植物组织培养方面的研究。
MS+ NAA 0. 5 mg /L+ GA3 2. 0 mg /L培养基。
2. 3　小鳞茎叶直接分化出次级小鳞茎的实验: 将上
述实验诱导出的小鳞茎在无菌条件下分取鳞叶 ,所
得为小鳞茎叶 (诱导小鳞茎叶分化形成的鳞茎为次
级小鳞茎 ) [ 2]。小鳞茎叶不经切割 ,直接随机接种。
本实验以 MS为基本培养基 ,选择 5种不同的
6-BA、 GA3和 NAA浓度配比 (见表 2) ,每种培养基
接 10瓶 ,每瓶 5片。
2. 4　小鳞茎叶经愈伤组织途径分化次级小鳞茎的
实验: 采用 MS固体培养基 , 6-BA都定为 1. 0 mg /
L,通过改变 2, 4-D浓度来研究小鳞茎叶产生愈伤
组织的最佳培养基 , 2, 4-D浓度依次为 0, 0. 5, 1. 0,
1. 5, 2. 0, 3. 0, 4. 0 mg /L。接种方法同 2. 3。
2. 5　培养基状态对次级小鳞茎增殖作用的实验:选
择固体和液体二种状态作为次级小鳞茎的增殖培养
基 ,培养基成分: M S+ BA 1. 0 mg /L+ 2, 4-D 0. 5
mg /L+ N AA 0. 2 mg /L ,蔗糖加至 8% ,用 100 mL
锥形瓶分装 ,每瓶 25 mL(液体 )和 30 m L(固体 )。每
一处理 10瓶 ,每瓶接 5个初始状态一致的次级小鳞
茎。液体振荡培养光照、温度同上 ,转速 100 r /min。
培养 30 d后 ,电子天平称重和统计数目 ,按下列公
式进行统计分析。
△W= △W /n= (EW 2-EW1 ) /n
其中: △W 为平均每瓶增重 ;△W 为总增重 ;
EW 1为接种后的初始重总和 ;EW 2为培养 30 d后
的重量总和 ; n为参与统计瓶数 (即:接种瓶数与污
染瓶数之差 )。
3　实验结果与讨论
3. 1　 NAA、 GA3和 6-BA不同浓度配比对鳞叶诱
导小鳞茎的影响: 培养 8 d后 ,从外植体近轴面基部
出现启动迹象 ,形成一些淡绿色小突起 ;随着培养时
间延长 ,小突起增大为鳞茎样 ,进一步膨大成小鳞
茎 ,为绿色带褐斑 ,族生 ,形状较规则 ,每个小块产生
数目不一 ,少的 1～ 2个 ,多的可达 5～ 6个。第 60天
进行统计 ,结果见表 1。
　　由表 1可知 ,无激素的 M S培养基诱导作用最
表 1　几组从鳞叶诱导小鳞茎的培养基及诱导结果
编号 N AA
( mg /L)
GA3
( mg / L)
6-BA
( mg /L)
接种数 污染数 诱导数 诱导率
(% )
分化鳞叶上的平均小鳞茎数
1 0 0 0 20 4 3 18. 75 1. 3
2 0. 5 0 0 20 3 5 29. 41 1. 8
3 0. 5 0. 5 0 20 5 5 33. 33 2. 1
4 0. 5 1. 0 0 20 2 8 44. 44 2. 8
5 0. 5 2. 0 0 20 3 11 64. 70 3. 5
6 0. 5 3. 0 0 20 6 9 64. 28 3. 2
7 0. 5 0 0. 5 20 2 5 27. 78 1. 7
8 0. 5 0 1. 0 20 3 7 41. 78 2. 3
9 0. 5 0 2. 0 20 4 9 56. 25 3. 3
10 0. 5 0 3. 0 20 5 8 53. 33 3. 0
小 ,诱导率仅为 18. 1% ,且产生小鳞茎数少 ;当培养
基中存在 NAA、 6-BA和 GA3时 ,诱导作用明显加
强 ,小鳞茎数目增加。 当 NAA固定为 0. 5 mg /L,
GA3浓度逐步提高时 ,诱导率和小鳞茎数逐渐升
高 ,但当 GA3达 2. 0 mg /L后 ,其升高幅度开始趋
缓 , GA3为 2. 0, 3. 0 mg /L时 ,诱导效果没有明显差
异。固定 NAA, 6-BA逐渐提高时也呈现相似趋势 ,
6-BA为 2. 0 mg /L时 ,诱导作用趋于稳定。 诱导率
和小鳞茎数的最高值都出现在 GA3为 2. 0 mg /L的
处理中。因此认为 ,加入激素对小鳞茎的诱导是必要
的 ,在一定范围内 ,高的激素浓度促进鳞叶分化 ,但
过高时 ,促进作用减弱 ,且有可能造成遗传变异。所
以选择促进百合鳞叶诱导小鳞茎的最佳培养基为:
M S+ N AA 0. 5 mg /L+ GA3 2. 0 mg /L。
3. 2　鳞叶不同部位对小鳞茎诱导的影响:培养 60 d
后统计 ,结果见表 2。
表 2　鳞叶不同部位的诱导率
部位 接种数 污染数 诱导数 诱导率 (% )
上 50 5 3 6. 0
中 50 10 8 20. 0
下 50 10 37 92. 5
　　从表 2可知 ,同样在最佳培养基上 ,鳞叶不同部
位的诱导率差异极大 ,其中鳞叶下部诱导率最高 ,为
92. 5% ,中部次之 ,为 20. 0% ,上部最小 ,为 6. 0% ,
这和鳞叶扦插时小鳞茎发生都集中在鳞叶近轴面基
部是一致的 [3 ]。 分析原因有可能是同一鳞叶不同部
位细胞的内源激素水平不同 ,或是不同部位细胞的
生理化特性不同 [4 ]或是不同部位细胞所含的营养物
质量不同。处于鳞叶下部的细胞内源激素水平高、贮
藏的营养物质丰富 ,在同样条件下 ,更易诱导出小鳞
茎。 由于上部材料诱导率太低 ,造成人力、培养基和
空间的浪费 ,建议在以后大量生产时 ,鳞叶上部不
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用 ,或不与中部分离 ,以较大块材料接种 ,以充分利
用其贮藏营养。
3. 3　不同激素组合与浓度对次级小鳞茎诱导与生长
的影响: 小鳞茎叶在 5种培养基上培养 7 d,在部分小
鳞茎叶近轴面基部能诱导出多个淡黄色小突起 ,小突
起可发育为次级小鳞茎 ; 50 d后统计 ,结果见表 3。
表 3　 5种培养基上次级小鳞茎的诱导与生长状态
编号 6-BA
( mg /L)
GA3
( mg /L)
N AA
( mg /L)
接种数 污染数 诱导数 诱导率
(% )
平均次级小鳞茎数
A 2. 0 1. 0 0 50 2 16 33. 3 1. 30
B 2. 0 2. 0 0 50 4 22 47. 8 2. 41
C 2. 0 3. 0 0 50 4 30 65. 2 2. 97
D 2. 0 0 0. 5 50 2 27 56. 2 3. 33
E 2. 0 0 1. 0 50 2 28 58. 3 3. 05
　　从表 3可知 ,小鳞茎叶的诱导率以 C最高 ,为
65. 2% ,所以最适分化培养基为 M S+ 6-BA 2. 0
mg /L+ GA3 3. 0 mg /L。从小鳞茎叶分化成淡绿色
的次级小鳞茎约需 40～ 45 d。 D培养基上诱导率为
56. 2% ,但长势很好 , 次级小鳞茎数目也多于其他 ,
且生长最快。 说明小鳞茎叶最适分化条件和生长条
件稍有差异 , D的诱导率不及 C,但长势优于 C,所
以在生产中 ,应根据培养目的和实际情况选择培养
基类型。
由于小鳞茎叶是直接分瓣 ,未经切割 ,所以它的
次级小鳞茎实际上全部来自鳞叶下部。本实验中 ,小
鳞茎叶的最高诱导率为 65. 2% ,这与表 2中最高诱
导率为 95. 2%相差很大。这可能是由于经外植体分
化来的小鳞茎细胞内源激素水平下降、分化能力减
弱造成的 ;也可能是小鳞茎内所含的贮藏物质减少
所致 ,可对这方面进一步进行探讨。
3. 4　 2, 4-D对小鳞茎叶产生愈伤组织的影响: 小鳞
茎叶接种后 ,基部出现淡黄色突起 ,有的直接分化成
次生小鳞茎 ;有的膨大成无特定形态结构、颜色为淡
黄绿色、表面呈瘤状突起的愈伤组织状。愈伤组织状
结构在 35～ 40 d以后 ,表面形态开始发生变化 ,一
些瘤状突起分化为次级小鳞茎 ,一般可出现 3～ 5
个 ,多的可达 10个 ,其中仅 2～ 3个较健壮 ,其余都
较弱小。 75 d后统计 ,结果见表 4。
表 4　 2, 4-D对小鳞茎叶愈伤组织的诱导
2, 4-D浓度
(mg /L)
接种数 污染数 产生愈伤组织的小鳞茎叶
愈伤组织
诱导率 (% )
0 50 0 0 0
0. 5 50 2 0 0
1. 0 50 1 0 0
1. 5 50 1 5 10. 2
2. 0 50 0 14 28. 0
3. 0 50 3 31 65. 9
4. 0 50 2 30 62. 5
　　从上可知 ,百合愈伤组织只有在 2, 4-D浓度大
于 1. 5 mg /L才发生 ,随 2, 4-D浓度增加 ,愈伤组织
诱导率升高 ,当 2, 4-D达 3. 0 mg /L时 ,诱导效果趋
于稳定 ,所以以 MS+ 6-BA 1. 0 mg /L+ 2, 4-D 3. 0
mg /L较好。与其他植物相比 ,百合愈伤组织诱导要
求的外源激素水平较高。 观察其生长动态类似兰花
的原球茎发生 ,经该途径再生次级小鳞茎的繁殖系
数一般为 5,高于表 3中的 3. 33,且所得鳞茎更大 ,
如果对其它弱小者经液体振荡培养能快速增殖 ,则
这种类原茎球途径是百合快繁的一种较佳途径。
2. 5　培养基状态对次级小鳞茎增殖的影响: 培养
30 d后统计 ,结果见表 5。
表 5　培养基状态对次级小鳞茎增殖的影响 ( g)
培养基状态 EW1 EW2 △W n (瓶 ) △W
固体 603. 9 612. 0 8. 1 9 0. 9
液体 422. 1 449. 9 27. 8 7 3. 97
　　从表 5可知 ,液体振荡培养对次级小鳞茎的增
殖效果明显优于固体培养 ,平均每瓶增重 3. 97 g ,是
固体培养基上的 4. 4倍。分析原因是: 1)液体培养
时 ,培养基处于流动状态 ,养分可以充分利用 ,而固
体培养基的养分交换缓慢 ,利用率相对较低 ; 2)振荡
培养使培养物分泌的一些物质能迅速地分散到培养
基中 ,而不是集中在培养物的四周 ,使细胞代谢更活
跃 ,分裂速度比固体培养基上更快。但液体振荡培养
污染率为 30% ,高于固体培养的 10% ,且多为细菌
性污染 ,重复一次后 ,污染情况未改观。原因主要是:
百合鳞茎长期生活在土壤中 ,体内存在内生菌 ,一般
情况下不表现 ,而当细胞代谢活跃、养分供应充分
时 ,内生菌被激活 ,造成细菌性污染。所以 ,采用液体
振荡培养应注意筛选无菌系 ,也可以考虑用抗生素
来加以控制。
参考文献:
[ 1 ]　吴国芳 ,冯志坚 ,马炜梁 ,等 . 植物学 [ M ] . 北京:高等教育出
版社 , 1994.
[ 2 ]　俞新大 ,张国富 ,李建萍 ,等 . 细胞工程 [M ] . 北京:科学普及
出版社 , 1988.
[ 3 ]　哈特曼 , D. E凯斯特 . 植物繁殖原理与技术 [M ] .北京:中国
林业出版社 , 1981.
[4 ]　屈姝存 ,刘选明 ,周朴华 ,等 . 百合鳞片细胞形态发生中生理生
化特性研究 [ J] .生命科学研究 , 1988, 2( 4): 288-294.
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