全 文 ：广 西 植 物 Guihaia 24(1)：33— 36 2004年 1月
海石竹的离体快繁及核型分析
潘俊松，蔡 润 ，刘艳芳，何欢乐，吴爱忠
(上海交通大学植物科学系，上海 201101)
摘 要：以海石竹(Armeria maritima)的叶片为外植体，经离体培养诱导产生愈伤组织，再分化形成不定芽，
并经过继代增殖和壮苗生根，获得完整的再生植株，最后对其再生植株进行核型分析。结果表明，海石竹叶片
的愈伤组织诱导和分化的适宜培养基为 MS+BA 1．0 mg／L+NAA 0．2 mg／L，诱导初期进行 7 d暗培养，最
佳增殖培养基为 MS+BA 1．0 mg／L+ NAA 0．1 mg／L，生根培养基为 MS+NAA 0．2 mg／L。以上培养基均含
蔗糖 3O g／L，琼脂 5 L，pH 5．8 海石竹的核型公式为 2n=2x=18=1Ore+8sm，存在染色体数目变异的现象。
关键词：海石竹；离体培养；快繁；核型分析
中图分类号 ：Q943．1 文献标识码 ：A 文章编号：1000—3142(2004)01—0033—04
n ·‘ ● 0 1’ · _ · rropa~ation 1／l vttro and karyotype analysis
of Armeria maritima
PAN Jun—song，CAI Run ，LIU Yan—fang，
HE H uan—le。W U Ai—zhong
(Department of Plant Science，Shanghai Jiaotong University，Shanghai 201101，China)
Abstract：The calli induction，redifferentiation to adventitious buds and propagation in vitro from leaves of
thrift(Armeria marltlma(Mil1．)Wild)were described．After rooting the full plantlets were obtained．The
regenerated plants were used for karyotype analysis．The optimal medium for calli induction and rediferentia—
tion from leaves was Murashige and Skoog’S basal medium (MS)。supplied with 1．0 mg／L 6-benzylaminopu—
rine(BA)，0．2 mg／L —naphthalene acetic acid(NAA)，30 g／L sugar and 5 g／L agar(pH 5．8)．To culture
firstly in dark for 7 days was better for inducing callus in the medium．Micropropagation medium was MS+
BA 1．0 mg／L+NAA 0．1 mg／L．Rooting medium was MS+NAA 0．2 mg／L．All media above contained SU—
crose 30 g／L，agar 5 g／L，pH 5．8．Chromosome analysis of the regenerated plants showed that the karyotype
formula of A．maritima was 2n=2x--18=10m+8sm．Aberrance of chromosome number was observed．
Key words：Armeria maritima(Mil1．)Willd；culture in vitro；micropropagation；karyotype analysis
海石竹(Armeria maritima(Mil1．)Wild)属蓝
雪科(Plumbaginaceae)，英文名 Thrift，多年生草
本，簇生，叶线型，聚伞花序，广泛分布于欧洲和北
美，且变异复杂，对生长环境要求不高，耐盐碱、耐
寒、耐旱(Woodel和 Dale，1993)。由于其整齐的植
株、美丽的花型及花色而被欧美许多国家用做花园
植物。
目前国外对海石竹的研究较多，如种群结构和
变异(Philipp等，1992)、花数和种子大小(Baker，
1994)、耐盐及耐寒机理(Buckland等，1991；Kohl，
i997a)和锌离子的影响(Kohl，1997b)等方面。不
同地理分布和土壤压力的海石竹种群有差异，其核
型(2n=18)不太稳定(Coulaud等，1999)。而国内
对海石竹的研究很少，目前尚未发现有关报道。
收稿日期：2003—03—31 修订 日期：2003—05—26
作者简介：潘俊松(1971一)，男，福建松溪人，讲师，硕士，从事植物生物技术研究。 *为通讯联系人 cairun@sjtu·edu·cn
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据了解，海石竹引入上海已有 20 a左右，别名
荷兰草，花期为 3～6月份，单朵花可持续开放 2O多
天，无保护条件下可越冬，但越夏困难，分株繁殖周
期长，繁殖倍数低(5个月繁殖倍数为 11～12)。鉴
于以上特性，若解决好越夏问题，则可对其进行大面
积推广，装饰园林，绿化城市。本实验目的在于建立
海石竹的离体快繁体系，提高其繁殖系数，并对其进
行了核型分析，为进一步离体培养诱变，培育新品种
打下基础。
1 材料与方法
1．1材料
海石竹植株由上海交通大学农业与生物学院胡
雪华教授提供，其花为紫红色。
1．2方法
1．2．1外植体的表面消毒 从海石竹植株上剪取叶
片，在洗衣粉溶液中浸泡 1～2 min，自来水冲洗 2～
4 h，然后用 75 酒精消毒 30 S，再用饱和漂白精片
溶液消毒 15～20 min，用无菌水冲洗 3～4次。在
超净工作台上将叶片切成 1 cm左右的切段，背面朝
下接种到培养基上进行培养。
1．2．2愈伤组织的诱导和芽的再生 将外植体接种
到含不同浓度 BA(6一苄基腺嘌呤)和 NAA(萘乙酸)
的MS培养基(本文的培养基均含蔗糖 30 g／L，琼
脂 5 g／L，pH值为 5．8)上，进行愈伤组织的诱导培
养。叶片接种后分两部分培养：一部分直接在光条
件下(光照强度为 25 t~mol·m- ·s- ，光照时间为
16 h，下同)培养，培养温度为 25-+-2℃(下同)；另一
部分先在黑暗条件下培养7 d，再转为光培养。愈伤
组织形成后，直接在原培养基上分化出不定芽。3O
d后分别统计和分析两种处理下愈伤组织诱导率及
其分化率。
1．2．3继代增殖 将高 0．7～1．2 cm丛生芽切成单
芽，转接到继代增殖培养基 MS+BA(1．0，2．0)
mg／L+NAA(0．1，0．2)mg／L中，培养 30 d，统计
形成的芽数，由此计算增殖系数(增殖系数一总芽数
／接种芽数)。据增殖系数和增殖芽的长势确定快繁
最佳培养基。
1．2．4壮苗生根 将继代增殖形成的丛生苗(高 1．5
～ 2．0 cm)从基部分株后，接人壮苗生根培养基中，
培养25 d和35 d后分别统计生长率和生根率，以确
定较适宜的壮苗生根培养基。
1．2．5炼苗移栽 经过壮苗生根的再生植株(高 3～
5 cm)，打开瓶盖，在室内炼苗 2～3 d后，从瓶中取
出，洗净根部培养基，将苗栽人基质中，保湿，常规苗
期管理，2周后统计成活率。
1．2．6染色体核型分析 采用常规根尖压片技术
(朱潋，1982)，对海石竹再生植株进行染色体核型分
析。选取田间栽培 6个月以上的再生植株，水培一
周后，取其根尖，压片，改良苯酚品红染色。以5O个
核板为基数确定染色体数，并对其进行染色体核型
分析。对 5个染色体分散较好的分裂相进行显微摄
影和测量染色体的长臂和短臂，求出相对长度和臂
比。根据各染色体的相对长度绘制核型模式图(Id—
iogram)，根据染色体臂比及相对长度用 Photoshop
做核型图，着丝点类型和核型分类按李懋学等标准
(李懋学等，1985)。
2 结果与分析
2．1外植体的表面消毒
石竹叶片用饱和漂白精片溶液消毒，然后切成
1 cm左右切段，接种到 MS+BA 1．0 mg／L+NAA
0．1 mg／L培养基上，培养 5 d即发现有污染，培养
30 d后统计污染率。不同消毒时间产生的污染率
不同，消毒 15、18、20 min的外植体污染率分别为
5．1 、3．7 9，6和 3．5 9，6，而愈伤组织诱导率分别为
61．5 、57．3 9，6和 44．2 9，6。外植体污染率 5．1 属
于消毒较好范围，根据愈伤组织诱导率高低，饱和漂
白精片溶液处理 15 min为适宜的外植体消毒时间。
2．2愈伤组织的诱导和分化
将经过消毒的叶段分别接种到 MS+BA(0．5、
1．0、2．0)mg／L+NAA(0．1、0．2)mg／L培养基
上，将其中一部分先暗培养 7 d后，再转到光条件下
培养，另一部分直接置于光条件下培养。直接进行
光培养的外植体 10 d后在切口处产生愈伤组织，而
经过 7 d暗培养的外植体在培养 6 d时就有愈伤组
织出现。形成的愈伤组织中，有些不断膨大，形状致
密，颜色深绿，继续培养 4～5 d后开始分化出丛生
芽(图版 I：图 1)，有些愈伤组织出现后不再继续膨
大，2～3 d后褐化死亡，还有少量的愈伤组织先分
化出根后，再分化出芽或分化出根后就褐化死亡。
实验结果(表 1)表明，与直接进行光培养相比，
先暗培养 7 d能大幅度提高外植体的愈伤组织诱导
率和分化率。在含较高浓度 BA和 NAA的培养基
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1期 潘俊松等：海石竹的离体快繁及核型分析 35
中，愈伤组织诱导率和分化率相对提高。但 BA 2．0
mg／L时，愈伤组织分化出的不定芽普遍比 BA 0．5
mg／L和 1．0 mg／L时要小，且叶色发黄。根据叶片
愈伤组织诱导率和分化率，以及分化出的不定芽长
势，海石竹叶片愈伤组织诱导和分化的适宜培养基
为 MS+BA1．0 mg／L+NAA0．2 mg／L(配合 7 d
暗培养)。
2．3继代增殖培养
将愈伤组织分化出的丛生芽切成单芽，转接到
继代培养基进行增殖培养。实验结果表明，在培养
基 MS+BA 2．0 mg／L+NAA 0．1 mg／L上，芽的
增殖系数最高，达到 40，芽生长较为整齐，但芽均偏
小，多且密，元法从基部正常分株。在培养基 MS+
BA 2．0 mg／L+NAA 0．2 mg／L上，芽的增殖系数
为 38，但增殖芽生长不整齐，小芽偏多，叶色稍黄。
在培养 基 MS+BA 1．0 mg／L+NAA 0．2 mg／L
上，增殖系数 25，芽基本整齐壮大，有少数苗特别
大。在培养基 MS+BA 1．0 mg／L+NAA 0．1 mg／
L上，芽的增殖系数 为 30，而且增 殖芽长势健壮均
一
，大小适中，叶色绿，基本可正常分株，因此选为最
表 1 海石竹叶片愈伤组织的诱导和分化
Table 1 Calli induetior,and differentiati0n from leaves of A~ eria maritima
基本培养基为MS，培养时间 30 d。 The basal medium was MS，cultured for 30 d．
佳培养基 。
2．4壮苗生根
将增殖培养基上形成的丛生苗从基部分株后接
种到生根培养基上，15 d后苗基部有根形成。经过
35 d培养，分别含 NAA、IBA、IAA(浓度均为 0．2
mg／L)的MS培养基中苗的生根率均达到 100 ，
株高增长1倍以上，其中NAA 0．2 mg／L的株高增
长最快(增长 1．7倍)，平均株高达 4．0 cm左右。当
NAA浓度为0．4 mg／L时，生根率为 78．1 ，生长
较慢。1／z MS培养基上的生根率为 87．0 。在以
上 5种生根培养基中，培养 25 d的生根率分别为
72．7 、8O．0 、66．7 、32．8 和 51．9 。可见
NAA和IBA的诱导生根效果好于 IAA。在不同培
养基中形成的根在形态上也有所不同，在培养基
MS+NAA 0．2 mg／L上，再生苗的根较为粗壮，长
度为 2 cm左右，后期在根的周围有褐色分泌物出
现，但不妨碍苗的正常生长；在培养基 MS+IBA
0．2 mg／L上形成的根较为粗壮，根较长(4～5 cm)，
后期根转变为红色；在培养基 MS+IAA0．2 mg／L
和 1／z MS上，再生苗的根均属细长型，看上去较
弱。最终选择 MS+NAA 0．2 mg／L作为生根培养
基 。
2．5组培苗的驯化移栽
再生苗经过壮苗生根后，室内炼苗，洗净根部培
养基后移栽，该苗对栽培基质无特殊要求，初期注意
遮荫，4 d后，苗基本转绿，7 d后可正常生长，常规
苗期管 理，有根 苗 成 活率 为 100 ，无 根 苗 为
89．2 。再生苗经冬季低温春化后，翌年 3月初开
始开花(图版 I：图2)。观察发现在MS+NAA 0．2
mg／L上生根的苗开花最早，有根苗比元根苗早 7 d
左右开花。
2．6海石竹的核型分析
核型分析的结果表明，海石竹再生植株的染色
体数为 18(统计 50个核板，染色体数为 18的细胞
占100 9／6)，染色体核型为 2n=2x=18=10m+8sm，
其随体不明显。这与 Woodell和 Dale(1993)报道
相一致。根据染色体相对长度和臂比配成 9对，染
色体 1、2、7、8和 9都是中部着丝点(m)染色体，染
色体 3、4、5和 6是近中部着丝点(sm)染色体(图版
I：图 3-1，图 3-2)。由核型参数(表 2)数据绘出核
型模式图(图版 I：图 3—3)，该染色体较为对称，长、
短臂长度相差不大。染色体的相对长度变异范围为
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9．07 9／6～13．75 9／6，核型中最长与最短染色体的长度
比值为 1．52，臂比范围为 1．06～2．55。臂比大于 2
的染色体占0．33，是 Stebbins(1971)核型分类中的
2A型 ，属于基本对称型 。
经观察发现海石竹再生植株中染色体数会发生
变化，其中有 1棵再生植株的染色体数为 2n=16
(统计 5O个核板，染色体数为 16的细胞占 88 9／6)，
初步判断，此植株丢失了正常染色体中的 1号染色
体(图版 I：图 4)。
表 2 海石竹的染色体核型参数
Table 2 Karyotype parameter of Armeria maritima
C
⋯
hromos
序号
om e
型
No． Long Short Full ratio ‘I YP
3 讨论
在海石竹叶片愈伤组织诱导的实验中，曾用含
BA、KT、2，4一D的培养基，如 MS+BA(0．5，1．0，
2．O)mg／L；MS+KT(0．5，1．0，2．O)mg／L+NAA
0．2 mg／L等，在整个诱导过程中均未有愈伤组织和
不定芽的产生；在添加了 2，4-D的 MS培养基上诱
导 4 d有愈伤组织出现，但愈伤组织 3 d后就死亡，
无法分化出芽，由此可见这几种培养基对海石竹的
叶片离体培养不适宜。
初期暗培养有利于外植体产生愈伤组织，齐力
旺等(1996)在研究樟子松胚乳单倍体愈伤组织诱导
的实验中，初期暗培养可使其愈伤组织诱导率提高
1O --30％。由于海石竹叶段外植体产生愈伤组织
的时期不完全一致，而且从愈伤组织出现到分化出
芽之间的间隔较短，仅为4～5 d，在愈伤组织形成阶
段及愈伤组织分化初期，外植体叶段仍呈现绿色，随
分化的不定芽的不断生长，叶段逐渐失绿死亡。愈
伤组织由于很快过渡到分化出芽阶段，故在纯愈伤
组织阶段，愈伤组织自身不进行增殖，所以愈伤组织
块较小。鉴于以上原因，在愈伤组织诱导阶段和愈
伤组织分化出芽阶段之间不更换培养基，而是直接
让外植体在同一培养基上产生愈伤组织并且分化出
芽。在愈伤组织分化过程中还发现，有少量愈伤组
织不直接分化出芽，而是先分化出根，然后再分化出
芽；还有少量愈伤组织分化出根后，就褐化死亡。大
部分愈伤组织均可直接分化出芽。
由于海石竹不耐热，实生苗未能安全越夏，而经
观察组培苗与实生苗之间在外部形态上没有差异，
故选取经过半年田问栽培的组培再生植株的根尖做
核型分析。在染色体分析中，发现了再生植株的染
色体数目变异，染色体数为 16，初步判定缺失了正
常染色体中的 1号染色体。缺失染色体植株与其他
植株的性状之间是否有差异，还需进一步观察研究。
非常感谢 中国科学院植物研究所李振宇研究员
给予的帮助；张国华、陆萍等同学参加部分工作，在
此表示感谢。
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品，洗涤香精的添加剂，对于开发研制除菌油膏、香
皂、牙膏、洗涤香精等方面具有广大开发利用的价
值。全草总黄酮含量较高，在抗菌抗炎药物的开发
方面具有利用的价值。至今，文章报道的多是关于
植物精油方面的资料，至于其它化学成分：黄酮、黄
酮苷等，还待进一步深入研究。
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