全 文 ：广 西 植 物 Guihaia Apr． 2015，35(2):250 － 254 http:/ / journal． gxzw． gxib． cn
DOI:10． 11931 /guihaia． gxzw201307019
王瑛华，石秋英，陈雄伟，等． 二花蝴蝶草的组织培养及植株再生［J］． 广西植物，2015，35(2):250 －254
Wang YH，Shi QY，Chen XW，et al． Tissue culture and plant regeneration from Torenia biniflora［J］． Guihaia，2015，35(2):250 －254
二花蝴蝶草的组织培养及植株再生
王瑛华1，石秋英1，陈雄伟1，陈 刚1* ，金 红2
(1． 肇庆学院 生命科学学院，广东 肇庆 526061;2． 深圳市仙湖植物园 科技部，广东 深圳 518004 )
摘 要:二花蝴蝶草(Torenia biniflora)为玄参科蝴蝶草属一年生植物，分布于广东、广西等亚热带地区，是一
种观赏性较高的野生花卉。在自然生长条件下，二花蝴蝶草繁殖速度慢、增殖率低，而且花色和花型种类偏
少，无法满足市场多样化的要求。植物组织培养技术为观赏植物的品种改良和新品种选育提供了新途径，目
前蓝猪耳、蔓性蝴蝶草和单色蝴蝶草等蝴蝶草属植物的组织培养已获得成功，但二花蝴蝶草的组织培养尚未
见有相关报道。该研究以二花蝴蝶草全展叶片为外植体，研究了培养基中添加不同种类和浓度植物生长物质
对不定芽诱导和生长的影响，以及离子强度和不同浓度 IBA对生根的影响。根据不定芽的诱导率和平均芽数
筛选出最佳不定芽诱导培养基，并从生根率、平均根数和平均根长等方面筛选出最佳生根培养基。结果表明:
不定芽诱导与植物生长物质的浓度和种类有关，以MS + 6-BA 0． 5 mg·L-1 + NAA 0． 2 mg·L-1培养基的诱导效
果最佳;二花蝴蝶草生根的最佳基本培养基为 1 /2MS，不同浓度的 IBA对二花蝴蝶草的生根影响也不相同，其
中以 IBA(0． 05 mg·L-1)诱导不定芽的生根效果最佳。该研究建立了二花蝴蝶草的高频离体再生体系，为二
花蝴蝶草的快速繁殖和遗传转化研究奠定了基础。
关键词:二花蝴蝶草;不定芽;不定根;再生植株
中图分类号:Q943． 1 文献标识码:A 文章编号:1000-3142(2015)02-0250-05
Tissue culture and plant regeneration
from Torenia biniflora
WANG Ying-Hua1，SHI Qiu-Ying1，CHEN Xiong-Wei1，
CHEN Gang1* ，JIN Hong2
(1． College of Life Sciences，Zhaoqing University，Zhaoqing 526061，China;2． Department of Science
and Technology，Shenzhen Fairylake Botanical Garden，Shenzhen 518004，China )
Abstract:Torenia biniflora is a member of Scrophulariaceae Torenia，and it is an annual flowering plant that widely
grows in Chinese subtropical area，such as Guangdong Province and Guangxi Zhuang Autonomous Ｒegion． T． biniflora is
a wild flower with high great ornamental value． However，in natural growth condition，the reproduction speed of T． Bini-
flora is slow，proliferation rate is low，and the kinds of flower colour and type are few，therefore，it is unable to meet the
diversified need of market． Plant tissue culture technology provides a new way to improve and breed new varieties for or-
namental plants． Up to now，a lot of members of Torenia plants have been successfully established in vitro regeration sys-
tem through tissue culture，such as T． fournieri Linden，T． baillonii Susie Wong and T． concolor Lindl．，etc． While，tis-
sue culture for T． Biniflora has never been reported． The main objective of this research was to establish in vitro regener-
ation system of T． Biniflora through tissue culture and study the effects of plant growth substances such as IBA，6-BA and
NAA for clonal multiplication． In this study，we created a reliable protocol for regenerating T． biniflora plants in tissue
收稿日期:2014-05-05 修回日期:2014-09-17
基金项目:肇庆市科技项目(2008N001);肇庆学院自然科学基金(0731)。
作者简介:王瑛华(1979-)，女，陕西商洛人，博士，讲师，主要研究方向为植物细胞生理与逆境信号转导，(E-mail)wangyinghua_118@ 163． com。
* 通讯作者:陈刚，博士，副教授，主要从事植物细胞工程和基因工程方面的教学与研究工作，(E-mail)chengang@ zqu． edu． cn。
culture by using leaf explants． The effects of different concentrations and combinations of plant growth substances on ad-
ventitious bud induction and growth were studied，and the effects of different ionic strengths of media and concentrations
of IBA on rooting were analyzed． According to a series of indices，such as average number of buds，frequency of bud in-
duction，frequency of rooting，average number of root and average length of root，the optimal media for inducing adventi-
tious buds and rooting were screened respectively． The results showed that adventitious bud induction was related with
the concentrations and combinations of plant growth regulator，and the optimal medium for buds induction was MS +6-BA
0． 5 mg·L-1 + NAA 0． 2 mg·L-1 ． The best medium for rooting was 1 /2MS as basal medium with IBA 0． 05 mg·L-1 ． In
this study the in vitro plant reproductive system of T． biniflora with high frequence was completely established，and it
would provide an important experiment foundation for the research of rapid propagation and genetic transformation for T．
biniflora．
Key words:Torenia biniflora;adventitious buds;adventitious root;regenerated plant
二花蝴蝶草(Torenia biniflora)为玄参科蝴蝶草
属植物，是分布于广东、广西等亚热带地区的一年生
野生观赏花卉，叶片卵形，茎匍匐或上升，花冠黄色、
稀白色而微带蓝，长约 11 mm(中国植物志编辑委员
会，1979)。黄白交错的精致小花给人精美、特别的
视觉感受，具有较高的观赏价值。二花蝴蝶草与同
属中的蔓性蝴蝶草(T． baillonii)一样，具有植株矮
小易种植的特点，且花形精致特别，适合现代花园、
花坛、盆栽和家庭吊篮种植，具有良好的市场前景。
然而，在自然生长条件下，二花蝴蝶草以种子繁殖，
繁殖速度慢、增殖率低;另外其花色和花型种类均偏
少，无法满足市场多样化的要求。
植物组织培养技术为观赏植物的品种改良和新
品种选育提供了新途径。迄今，蝴蝶草属植物仅有
蔓性蝴蝶草(王瑛华等，2011)、蓝猪耳(Kobayashi et
al．，1995;陶均等，2004;王瑛华等，2007)、单色蝴蝶
草(陈刚等，2007)和紫斑蝴蝶草(陈刚等，2009)的
组织培养研究有报道，而二花蝴蝶草的组织培养尚
未见相关报道。本研究以二花蝴蝶草叶片为材料，
利用植物组织培养技术，研究二花蝴蝶草的适宜培
养条件，为其快速繁殖和遗传转化奠定基础。
1 材料与方法
1． 1 外植体消毒、接种及培养
二花蝴蝶草植株采自肇庆市鼎湖山国家级自然
保护区。在晴天，选取植株带节茎段，用自来水冲洗
0． 5 ～ 1 h后，75%的酒精浸泡约 30 s，转入 0． 1%升
汞溶液中灭菌 5 ～ 6 min，无菌水冲洗 3 ～ 5 次，接于
1 /2MS培养基中培养，待长出叶片后备用。
1． 2 植物生长物质对不定芽诱导和生长的影响
取培养的无菌全展叶片，将其剪成 0． 5 cm × 0．
5 cm的小块，分别接种在 6-BA与 NAA不同浓度组
合的 MS培养基上。每组处理接 8 瓶，每瓶接 4 个
叶片小块，于培养室进行光照培养，(25 ± 2)℃，每
天光照 14 h，光照强度:30 mmol·m-2·s-1。观察不
定芽分化状况，统计不定芽诱导率和平均芽数。
1． 3 离子强度对二花蝴蝶草组培苗生根的影响
选取不定芽高约 2 cm的二花蝴蝶草单芽，分别
接种到 MS、1 /2MS、1 /3MS 和 1 /4MS 等生根培养基
中，pH6． 2。每处理 8 瓶，每瓶 4 个小苗，观察根系
生长状况，统计生根率、平均根数和平均根长。
1． 4 不同浓度 IBA对二花蝴蝶草组培苗生根的影响
将高约 2 cm 的二花蝴蝶草单芽接种于含不同
浓度 IBA 的 1 /2MS 培养基中，pH6． 0。每个处理 8
瓶，每瓶 4 个小苗，观察根系生长状况、统计生根率、
平均根数和平均根长。
1． 5 二花蝴蝶草试管苗移栽
打开培养瓶的瓶盖，室温内炼苗 2 ～ 3 d，小心取
出，去除根上的培养基，移入塘泥和腐殖质(1 ∶ 3)
的混合基质中，湿度在 70% ～ 90%，温度(25 ±
2)℃，统计成活率。
2 结果与分析
2． 1 植物生长物质对二花蝴蝶草不定芽诱导的影响
将二花蝴蝶草叶片分别接种在含不同浓度 6-
BA和 NAA组合的 6 种 MS培养基中，6 d 叶片开始
稍卷曲，9 d时，S1、S2 和 S3 叶子边缘出现小突起，
长到 14 d 时，可肉眼观察到芽点。接种后第 21 天
以芽长大于 0． 5 cm为标准进行统计，结果发现 6 种
培养基上芽分化率均超过 90%(表 1)。表 1 显示，
单一使用 6-BA 进行不定芽诱导时，芽分化率与使
用 6-BA和 NAA组合大致相当，但平均芽数相对较
少;使用 6-BA和 NAA组合进行诱导时，诱导出的芽
点较多，平均芽数比单一使用 6-BA 的多，诱导效果
1522 期 王瑛华等:二花蝴蝶草的组织培养及植株再生
更好。因此二花蝴蝶草不定芽诱导的最适培养基为
MS +6-BA 0． 5 mg·L-1 + NAA 0． 2 mg·L-1，芽诱导
率达 100%，且不定芽的生长状态最佳。
表 1 不同浓度 6-BA与 NAA组合对二花蝴蝶草
不定芽诱导的影响 (接种后 21 d)
Table 1 Effects of different concentrations and
combinations of 6-BA and NAA on adventitious bud
induction of Torenia biniflora (21 d after inoculation)
培养基
Medium
植物生长物质
Plant growth substance
6-BA
(mg·L-1)
NAA
(mg·L-1)
平均芽数
Average
number
of bud
诱导率
Frequency of
bud induction
(%)
S1 0． 5 0 6． 72 ± 4． 74 91
S2 1． 0 0 3． 88 ± 3． 47 94
S3 2． 0 0 8． 24 ± 3． 21 100
S4 0． 5 0． 2 11． 72 ± 7． 01 100
S5 1． 0 0． 2 4． 24 ± 3． 82 100
S6 2． 0 0． 2 6． 27 ± 2． 99 100
注:以芽长大于 0． 5 cm为标准统计芽数。
Note:The buds longer than 0． 5 cm were counted．
2． 2 植物生长物质对二花蝴蝶草不定芽生长的影响
在 S1-S6 培养基上分化出的不定芽，有些不伸
长或伸长缓慢，还有一些发生卷曲萎蔫，不能继续正
常发育。接种后第 42 天以芽长大于 1． 0 cm为标准
进行统计。观察发现大多芽的高度在 0． 5 ～ 2． 0 cm
之间，但不同培养基上的芽生长速度不同，其中 S1
和 S4 中芽长到 2． 0 cm 需 45 ～ 49 d，而其他组则需
要 49 d 以上。从表 2 可知，无论是单独使用 6-BA，
还是使用 6-BA 和 NAA 组合，随着 6-BA 浓度的增
加，芽长大于 1． 0 cm 的不定芽个数逐渐减少，尤其
是 S3 和 S6 培养基上不定芽的个数明显少于 S1 和
S4 上的，这说明高浓度的 6-BA 反而会抑制不定芽
后期的进一步生长。因此，二花蝴蝶草不定芽后期
生长的最适培养基与芽诱导培养相同，即 MS + 6-
BA 0． 5 mg·L-1 + NAA 0． 2 mg·L-1。
2． 3 离子强度对二花蝴蝶草组培苗生根的影响
从诱导的不定芽上切取约 2 cm高的单芽，接种
在不同离子强度的培养基中培养。观察发现接种到
1 /2MS和 1 /3MS 培养基上的小苗，7 d 时可肉眼看
到有根端形成，而 MS 和 1 /4MS 培养基上的小苗则
在 9 d时才能观察到根的形成，14 d时除MS外其他
3 组培养基上的生根率均超过 90%，21 d 时 4 种培
养基上的生根率均达 100%。此时 MS 培养
基上小苗平均根数为1 ． 33条，根粗短，1 / 2MS和
表 2 不同浓度 6-BA与 NAA组合对二花蝴蝶草
不定芽生长的影响(接种后 42 d)
Table 2 Effects of different concentrations and combinations
of 6-BA and NAA on the growth of adventitious bud
of Torenia biniflora (42 d after inoculation)
培养基
Medium
植物生长物质
Plant growth substance
6-BA
(mg·L-1)
NAA
(mg·L-1)
平均芽数
Average
number
of bud
诱导率
Frequency of
bud induction
(%)
S1 0． 5 0 12． 35 ± 5． 70 100
S2 1． 0 0 6． 21 ± 5． 29 100
S3 2． 0 0 6． 03 ± 3． 77 100
S4 0． 5 0． 2 13． 59 ± 7． 26 100
S5 1． 0 0． 2 7． 19 ± 4． 17 100
S6 2． 0 0． 2 4． 72 ± 2． 90 100
注:以芽长大于 1． 0 cm为标准统计芽数。
Note:The buds longer than 1． 0 cm were counted．
1 /3MS培养基上的根均较粗长，根数差异不大(表
3)，但 1 /2MS上的根长势更好且分布均匀，叶片舒
展，植株较高，生长较快(图 1)。1 /4MS 培养基比
1 /3MS培养基上小苗的根稍细短，植株也相对较矮
(图 1)。MS上的根短而粗，植株只见叶片长大，株
高无明显增加。从表 3 看出，MS培养基中离子强度
太高或太低均会影响二花蝴蝶草根的生长，培养基
中低离子强度也能促进根系形成，但过低离子强度
会影响植株高度和整体生长速度。所以，综合考虑
生根时间、根数、植株的生长速度和株高等指标，以
1 /2MS作为基础培养基的生根效果最佳。
2． 4 不同浓度 IBA对二花蝴蝶草组培苗生根的影响
将二花蝴蝶草的不定芽接种到含不同浓度 IBA
的 1 /2MS培养基上，10 d可观察到 Ｒ2 和 Ｒ3 培养基
上有白色根部突起形成，Ｒ1 上没有明显变化;14 d
可肉眼看到 Ｒ2 和 Ｒ3 上有不定根的形成。到第 21
天时，生根率达到 100%。由表 4 可知，各种培养基
上的生根率差别不大，但 Ｒ2 的生根数目和长根的
速度优于 Ｒ1 和 Ｒ3，且 Ｒ2 的植株较高、长势较好，
生长也较快。通过比较可知，添加一定量的 IBA(＜
0． 05 mg·L-1)能明显促进根的生长，但 IBA 浓度过
高时(＞ 0． 05 mg·L-1)反而不利于二花蝴蝶草根的
生长。因此，添加 0． 05 mg·L-1的 IBA 最有利于二
花蝴蝶草的生根培养。结合表 2 和表 3 的结果，得
出二花蝴蝶草的最适生根培养基为 1 /2MS + 0． 05
mg·L-1 IBA。
2． 5 二花蝴蝶草的试管苗移栽
当二花蝴蝶草的试管苗长至 6 ～ 8 cm 时，先在
室内开盖炼苗 2 ～ 3 d，然后取出小苗，洗净根上的培
252 广 西 植 物 35 卷
表 3 培养基中不同离子强度对二花蝴蝶草组培苗生根的影响
Table 3 Effects of different ionic strengths of media on rooting of Torenia biniflora
接种后天数 (d)
Days after inoculation
培养基
Medium
生根率 (%)
Frequency of rooting
平均生根个数 (个)
Average number of root
平均根长 (cm)
Average length of root
平均株高 (cm)
Average height of plantlet
14
MS 12． 5 0． 5 ± 0． 58 0． 23 ± 0． 64 2． 14 ± 0． 25
1 /2 MS 95． 8 2． 30 ± 1． 02 0． 46 ± 0． 52 3． 42 ± 0． 46
1 /3 MS 100 2． 67 ± 1． 01 0． 30 ± 0． 14 2． 81 ± 0． 29
1 /4 MS 100 2． 34 ± 0． 88 0． 27 ± 0． 14 2． 65 ± 0． 31
21
MS 75． 0 2． 00 ± 0． 65 0． 30 ± 0． 16 2． 25 ± 0． 18
1 /2 MS 100 4． 04 ± 1． 27 0． 79 ± 0． 51 4． 59 ± 0． 66
1 /3 MS 100 3． 91 ± 1． 02 0． 64 ± 0． 26 3． 53 ± 0． 53
1 /4 MS 100 3． 88 ± 1． 33 0． 63 ± 0． 30 3． 25 ± 0． 43
图 1 MS中不同离子浓度对二花蝴蝶草组培苗生根的影响
Fig． 1 Effects of different ionic strengths of media on rooting of Torenia biniflora A:MS;B:1 /2MS;C:1 /3MS;D:1 /4MS．
表 4 不同浓度 IBA对二花蝴蝶草组培苗生根的影响
Table 4 Effects of different concentrations of IBA on rooting of Torenia biniflora
接种后天数
Days after
inoculation (d)
培养基
Medium
IBA浓度
Concentration of IBA
(mg·L-1)
生根率
Frequency of
rooting (%)
平均根数 (条)
Average number
of root
平均根长
Average length
of root (cm)
平均株高
Average height
of plantlet (cm)
21
Ｒ1 0 100 4． 13 ± 0． 64 0． 44 ± 0． 21 4． 45 ± 0． 68
Ｒ2 0． 05 100 4． 50 ± 1． 57 0． 80 ± 0． 15 4． 63 ± 0． 73
Ｒ3 0． 1 100 4． 08 ± 1． 93 0． 45 ± 0． 18 4． 22 ± 0． 46
28
Ｒ1 0 100 5． 25 ± 0． 71 0． 78 ± 0． 30 5． 04 ± 0． 79
Ｒ2 0． 05 100 7． 50 ± 0． 76 0． 89 ± 0． 41 5． 96 ± 1． 32
Ｒ3 0． 1 100 5． 63 ± 1． 19 0． 81 ± 0． 33 4． 92 ± 1． 24
养基，移栽到塘泥与腐殖质(1 ∶ 3)的混合基质中，
保持湿度 70% ～ 90%，控制温度(25 ± 2)℃和光照
强度 120 mmol·m-2·s-1，其成活率在 90%以上，移
栽后可以开花结实(图 2)。
3 讨论与结论
本研究首次建立了二花蝴蝶草的离体再生体
系，为其快速繁殖和遗传转化奠定了实验基础。6-
BA是启动细胞分化的主要植物生长物质之一。一
般认为 6-BA可以有效地诱导芽的萌发与不定芽增
殖;而低浓度的生长素可以促进茎的伸长。因此，在
诱导不定芽时 6-BA常被单独使用或者和 NAA组合
使用。陈菊等(2006)研究何首乌(Polygonum multi-
florum)组织培养时发现，6-BA 为 1． 26 ～ 1． 99 mg·
L-1和 NAA和 0． 05 ～ 0． 48 mg·L-1，不定芽的增殖数
达到最优。本研究中，使用 6-BA 和 NAA 组合对二
花蝴蝶草进行不定芽诱导时，效果比单一使用 6-BA
好，表现为芽点较多，诱导率更高。这与同属植物蓝
猪耳(王瑛华等，2007)和单色蝴蝶草(陈刚等，
2007)的研究结果类似。
6-BA浓度对二花蝴蝶草不定芽早期诱导和后
期生长都有重要影响。接种后 21 d 统计发现，随着
6-BA浓度的增加，芽点增多，诱导率升高;但 42 d
3522 期 王瑛华等:二花蝴蝶草的组织培养及植株再生
图 2 二花蝴蝶草试管苗移栽及开花
Fig． 2 Planting and flowing of Torenia biniflora in a pot
按照芽长大于 1． 0 cm的标准统计时，则发现随着 6-
BA浓度的增加，平均芽数呈现逐渐下降的趋势，同
时出现不定芽卷曲、萎蔫、不能正常伸长等现象。这
说明高浓度的 6-BA不利于二花蝴蝶草不定芽后期
的进一步生长。分析原因，可能是二花蝴蝶草通过
自身对外源 6-BA的吸收、积累，造成生长点的细胞
分裂素含量增高，抑制了芽的进一步正常生长和发
育，导致畸形芽的出现。这与大豆子叶节、番茄子叶
和玉米幼胚的离体培养研究结果相似(李文霞等，
2007;李桂兰等，2009;马庆等，2008)。
培养基中离子强度会对组培苗的不定根诱导产
生显著影响。例如，Fadel et al． (2010)发现诱导留
兰香(Mentha spicata)生根，1 /2MS 培养基效果最
好，平均根数和根长均优于 MS，而 1 /4MS 则无不定
根形成。其他研究者也报道了降低培养基离子强度
有利于植物离体培养中根的形成，例如玫瑰(Sauer
et al．，1985)、桤叶唐棣(杜保国等，2005)和蔓性蝴
蝶草(王瑛华等，2011)。本实验中，降低离子浓度
能很好地促进二花蝴蝶草试管苗不定根形成，1 /
2MS、1 /3MS和 1 /4MS培养基诱导不定根的效果均
优于 MS培养基。但是离子浓度过低时(1 /4MS)虽
然也能够较好地诱导不定根的形成，但随后不定根
和整个植株的生长都受到明显影响，表现为根较短
且植株矮小。这可能是由于离子浓度过低，不能为
不定根后期生长提供足够充分的营养，造成植株生
长受到抑制。1 /2MS 作为基本培养基时，不定根的
长势较良好，与其他三组相比，根数和根长都有明显
优势，故可认为 1 /2MS为二花蝴蝶草的最佳基本生
根培养基。
在诱导的二花蝴蝶草组培苗不定根时，添加适
量的外源植物生长物质 IBA 能够显著提高生根率
和不定根以及试管苗的生长速度，在培养后期的生
长中作用尤其明显。但是，当 IBA 的浓度大于0． 05
mg·L-1时就会抑制试管苗生长，造成根数减少、根
粗短、植株矮小、长速慢，这与同属中的蓝猪耳组培
苗不定根诱导现象相似(王瑛华等，2007)。
植物生长调剂对二花蝴蝶草叶片离体培养不定
芽的诱导和生长影响巨大，诱导芽分化的最佳培养
基为 MS + 6-BA 0． 5 mg·L-1 + NAA 0． 2 mg·L-1。
植物生长物质及培养基中离子浓度则对二花蝴蝶草
组培苗不定根再生具有决定性的作用，不定根诱导
的最适培养基为 1 /2MS + IBA 0． 05 mg·L-1。
参考文献:
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ferentiation of leaf primordium in maize regulated by exogenous
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452 广 西 植 物 35 卷
图 6 CsHMGＲ1的组织表达分析
1． 大叶龙叶芽;2． 母株叶芽;3． 母株花芽。
Fig． 6 Tissue expression analysis of CsHMGＲ1
1． Leaf buds of C． sinensis cv． Dayelong;2，3． Leaf buds and
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