全 文 ：文章编号:0490-6756(2003)05-0982-04
厚荚相思组织培养与快速繁殖
赖家业1 , 2 ,周传明2 ,叶春生3 ,黄寿先2 ,韦鹏霄4 ,岑秀芬4 ,陈放1 , ＊
(1.四川大学生命科学学院 , 成都 610064;2.广西大学林学院 , 南宁 530001;3.广西区林业局种子站 ,
南宁 530022;4.广西大学生物技术实验中心 ,南宁 530005)
摘要:以 5年生厚荚相思(Acacia crassicarpa)的萌芽茎段为外植体进行了组织培养的初步研
究.结果表明:改良的 MS+6-BA 2.0mg/L+NAA 0.2mg/L 培养基能够较好地诱导芽的分化
和增殖;适宜的继代增殖培养基为改良 MS+6-BA 1.5mg/L+NAA 0.2mg/L ;较为理想的生
根培养基为 1/2MS+IBA 0.5mg/L ,生根率达 95.0%;生根苗的移栽基质以黄心土的移栽效
果最好 ,移栽成活率达 90.0%.
关键词:厚荚相思;快速繁殖;植株再生
中图分类号:Q943.1　　　文献标识码:A
厚荚相思(Acacia crassicarpa)为豆科金合欢属树种 ,具有干形通直 、适应性广 、耐干旱瘠薄 、病虫害少 、
改良土壤和速生丰产等优良特性 ,为优良纸浆材和用材林树种.厚荚相思原产于澳大利亚 、印度尼西亚和巴
布亚新几内亚等国家 ,自 1985年从澳大利亚引进我国后 ,现已逐渐成为我国南方地区继桉树后广为种植的
一个重要的营林树种[ 1] .目前 ,营林生产上所用的厚荚相思苗木主要是通过播种繁殖和枝条扦插繁殖 2种方
式获得.用实生苗造林的厚荚相思 ,其树形 、生长量 、抗逆性等受种源的影响较大[ 2] .即使是同一种源 ,苗木
质量和营林表现也出现较大的差异[ 1 ,2 ,3] .直接采用优良的厚荚相思林木枝条进行扦插繁殖的苗木能较好地
保持其母株优良的性状 ,但由于优株数量较少 ,而插枝的生根率较低[ 4] ,同样制约了营林生产的实际需要.
利用优良单株的嫩茎或萌芽枝条 ,进行组织培养快速繁殖优质苗木 ,已成为近代无性系育种和无性系林业的
一个关键环节.因此 ,探索厚荚相思组织培养技术 ,建立其无性繁殖体系 ,具有重要的实际意义和理论意义.
1　材料与方法
1.1　材料
　　试验材料为厚荚相思萌芽嫩茎 ,于春季取自广西高峰林场试验林 5年生厚荚相思的优良单株.
1.2　方法
1.2.1　茎段的消毒及培养　将采回的厚荚相思枝条剪去叶状柄 ,用沾有低浓度洗衣粉溶液的柔软毛刷刷洗
表面 ,再用流水冲洗 1 ～ 2h.在无菌条件下 ,将冲洗干净的茎段放入 70%乙醇浸泡30s ,再用 0.1%的 HgCl2溶
液消毒 5 ～ 6 min ,无菌水冲洗 4 ～ 6次 ,之后剪截成带有 1个腋芽的茎段 ,先将其接种到预培养培养基上培
养 ,确定无菌后转入启动培养基上.当诱导出的芽苗长至 3cm 左右时切下转到增殖培养基上进行继代培养.
苗木分化后 ,选取较壮的芽苗接种于生根培养基上诱导生根 ,继而将生根苗炼苗 、移栽.
1.2.2　培养基及培养条件　培养基:(1)预培养培养基:MS+Vc 1.0g/L;(2)启动培养基:改良 MS(NH4
NO3 800mg/ L ,KH2PO4 340mg/L , ZnSO4·7H2O 3.4 mg/L ,盐酸硫胺素 2.0mg/L ,其它成份同 MS)+6-BA
0.5 ～ 2.0mg/L +NAA 0.1 ～ 0.3mg/L;(3)继代增殖培养基:改良 MS(成份同上)+6-BA 1.0 ～ 2.0mg/ L+
NAA 0.1 ～ 0.3mg/L ;(4)诱导生根培养基:1/2MS+IBA0.5 ～ 2.0mg/L.
收稿日期:2003-08-10
基金项目:广西科学基金(桂科基 0342013);广西林业科技项目(林科字[ 2000] 第 86 号)
＊通讯联系人
2003年 10月
第 40卷第 5期
四川大学学报(自然科学版)
Journal of Sichuan University (Natural Science Edition)
Oct.2003
Vol.40　No.5
　　上述各种培养基分别附加白糖 30 ～ 40g/ L ,琼脂 6.2 ～ 6.8g/L ,pH 值调至 5.8.培养基分装后在 1.1kg/
cm2高压 ,121℃高温下灭菌 18min.培养室温度为 23 ～ 27℃,白天附加 2000Lx 人工光照 12h.
2　结果与分析
2.1　预培养和启动培养
　　将消毒后的茎段接种到预培养基上 ,经 5 ～ 7d ,茎段基部的切口处开始产生白色或黄白色的愈伤组织
时 ,确定无菌后 ,转入改良 MS附加不同浓度的 6-BA和 NAA组合而成的启动培养基上进行诱导培养.试验
表明 ,厚荚相思嫩茎较易诱导出芽和分化.转入启动培养基 7d后 ,在 9个组合中 ,有 8个组合的茎段侧芽开
始萌发.10 ～ 15d后 ,部分茎段在叶腋处产生出 1 ～ 4个不定芽 ,25 ～ 30d后 ,分化的不定芽及侧芽进入旺盛生
长时期.表 1 为培养 45d的结果.
表 1　6-BA 与 NAA不同浓度组合对外植体始芽诱导的影响(45d)＊
测定值 培　养　基　序　号
1 2 3 4 5 6 7 8 9
6-BA(mg/ L) 0.5 0.5 0.5 1.0 1.0 1.0 2.0 2.0 2.0
NAA(mg/ L) 0.1 0.2 0.3 0.1 0.2 0.3 0.1 0.2 0.3
诱导率(%) 0 27.8 25.0 20.0 33.3 35.3 31.4 50.0 72.2
繁殖系数 0 1.7 1.8 1.8 2.1 1.9 2.0 2.3 2.4
平均苗高(cm) 0 2.7 3.1 3.0 2.8 2.9 2.6 2.7 2.4
芽苗生长情况 +++ +++ +++ ++ ++ ++ +++ +
　　　　　＊:+差;++中等;+++好
由表 1可知 ,不同浓度的激素组合对厚荚相思外植体始芽诱导在诱导率 、诱导不定芽数 、繁殖系数 、苗高
等方面均存在着一定的差异.低浓度的 6-BA 和 NAA配合在 NAA 0.1 ～ 0.2mg/L 时 ,诱导率则处于较低的
水平 ,甚至无法完成芽的启动 ,而较高浓度的 6-BA 和较高浓度的 NAA配合对嫩茎芽的启动诱导有着明显
的促进作用.当 6-BA为 2.0mg/L 时 ,随着 NAA 浓度的提高 ,其诱导率也逐渐提高.值得注意的是 , 9号培
养基虽然诱导出较多的不定芽 ,但多数芽苗普遍生长迟缓 ,有效苗减少.综合分析表明 ,改良 MS+6-BA 2.
0mg/L+NAA 0.2mg/L 为较理想的初始诱导培养基.
2.2　继代增殖培养
　　将启动培养的无菌芽苗 ,转接到增殖培养基上.由于低浓度 6-BA 培养基诱导效果不甚理想 ,因此 ,我们
在增殖培养基中不设 6-BA 0.5mg/ L 这一浓度 ,而增设了 6-BA 1.5mg/L 浓度.NAA 浓度仍沿用原来的浓
度.增殖培养基激素配比的筛选结果见表 2.
表 2　6-BA 与 NAA 不同浓度组合对诱导继代增殖的影响(30d)＊
测定值 培　养　基　序　号
1 2 3 4 5 6 7 8 9
6-BA(mg/ L) 0.5 0.5 0.5 1.0 1.0 1.0 2.0 2.0 2.0
NAA(mg/ L) 0.1 0.2 0.3 0.1 0.2 0.3 0.1 0.2 0.3
繁殖系数 2.5 2.8 2.8 3.0 3.5 3.2 3.3 3.5 3.4
平均苗高(cm) 2.2 2.6 2.5 2.3 2.5 2.4 2.0 1.7 1.7
芽苗生长情况 ++ ++ + ++ +++ +++ ++ ++ ++
　　　　　＊:+差;++中等;+++好
由表 2可知 ,各不同组合配方均能诱导芽的分化和增殖.一般而言 ,培养 10d后材料的切口处均出现愈
伤组织 ,芽苗明显增高 ,且腋芽处开始有不定芽萌动迹象 ,15d后不定芽陆续长出 ,30d时芽苗增殖明显增多 ,
繁殖系数达 3左右.与启动培养基相比 ,所设置的培养基在诱导芽苗增殖率上都有显著提高.低浓度的 6-BA
与NAA配合繁殖效果一般 ,当 6-BA 达到最高值2.0mg/L 时 ,繁殖系数亦可达到较高水平 ,但同时也出现芽
983第 5期 赖家业:厚荚相思组织培养与快速繁殖
丛密 ,芽苗高度低 ,有效苗减少等问题.我们认为 ,MS +6-BA 1.5mg/L+NAA 0.2mg/ L 培养基激素组合既
可实现高增殖率 ,又能保证分化出的芽粗壮 ,芽苗生长良好 ,可视为最佳的激素配比培养基.
2.3　激素对诱导生根的影响
　　选取较壮的芽苗切成 1.5 ～ 2.0cm左右的茎段 ,转入以 1/2M S为基本培养基 ,附加不同浓度的 IBA为
生根培养基中进行培养.结果见表 3.
表 3　不同浓度的 IBA对厚荚相思嫩茎继代苗生根的影响(20d)
培养基号 IBA 浓度 接种 生根 生根率 平均生根数 平均根长
(mg/ L) 芽苗数 芽苗数 (%) (条/株) (cm)
1 0.5 40 38 95.0 2.4 2.5
2 1.0 40 37 92.5 2.3 2.2
3 1.5 40 35 87.5 2.1 2.3
4 2.0 40 33 82.5 2.2 2.0
　　接入培养基 4 ～ 5d后 ,有部分芽苗在切口处开始长出白色的愈伤组织.79d后 ,开始长根 ,根呈放射状排
列;不生根的苗基部切口无愈伤组织产生 ,且逐渐变为深褐色.生根率随着 IBA 浓度的增加而呈下降趋势 ,
而在生根数 、根长度等方面差异不大.当 IBA 浓度较低(0.5mg/L ,1.0mg/ L)时 ,厚荚相思均容易生根并有较
高的生根率.根呈白色 、粗壮 ,植株长势正常 ,大部分为羽状叶 ,叶子茂盛 ,叶舒展程度良好 ,颜色浓绿 ,苗基部
切口处无愈伤组织;而在较高浓度(1.5mg/L ,2.0mg/ L)时 ,根呈黄白色 ,较纤细 ,植株长势一般 ,虽然大部分
为羽状叶 ,但小叶少 ,舒展程度较差 ,且部分出现枯黄现象 ,切苗基部口处有愈伤组织.试验结果表明 ,选用
IBA0.5mg/L 来进行生根培养 ,可获得较理想的结果.
2.4　生根培养苗的移栽及管理
　　当生根培养苗根长 2 ～ 3cm 、苗高 2 ～ 3cm 时 ,将培养瓶移至自然室温下炼苗 4d.炼苗后将小苗取出 ,洗
净苗基部附着的培养基 ,分别移栽至 3种不同的基质中.移栽后盖上塑料薄膜进行保温保湿 ,并加以遮荫 ,每
天掀开薄膜 1 ～ 2次使其透气 , 20d后去掉薄膜 ,并注意保持基质湿润.本试验采用表土 、黄心土和表土∶黄心
土(1∶1)3种不同的移栽基质对厚荚相思的有根苗进行了移栽试验.移栽 15d 后发现 ,部分苗根部腐烂.30d
的统计结果表明 ,在 3种基质中 ,以黄心土的移栽效果最好 ,成活率达 90.0%,表土 、表土∶黄心土(1∶1)成活
率均不甚理想 ,分别为 72.5%、76.3%.
3　讨论
　　用林地采集的厚荚相思嫩茎进研离体快速繁殖时 ,应主要注意以下几方面的问题.其一 ,采用的嫩茎不
宜过于幼嫩 ,最好选用半木质化 ,腋芽饱满即将萌发的茎段;其二 ,经过预培养程序 ,除了可防止大面积的外
植体污染 ,还可有效地防止培养材料褐化 ,其三 ,在初次诱导培养时 ,可适当采用较高浓度的 6-BA ,以提高启
动率褐增殖率 ,而继代增殖培养时 ,可降低 6-BA的浓度 ,避免不定芽丛芽化 ,以获得生长良好的不定芽苗.
　　国外已报道了金合欢属(Acaccia Willd)多种植物的组织培养研究工作[ 5] .国内也对大叶相思(A .auri-
culi formis)、马占相思(Acacia mangium)、黑木相思(A.melanoxy lon)、卷荚相思(A .cincinnata)等进行过
组织培养的研究[ 69] .不定芽的诱导和增殖效果是植物组织培养成功与否的关键 ,而不定芽的诱导与增殖与
激素种类 、组合 、浓度具有密切的关系.从已报道的研究结果来看 ,在金合欢属植物组织培养中 ,除了经常采
用 6-BA 外 ,应用的细胞分裂素类激素还有 KT ,ZT 等.近年来 ,还采用 TDZ 替代 6-BA;在激素配合方面 ,除
了经常采用的 6-BA 与 NAA 组合之外 ,其它组合还有:BA 与 KT , BA 与 Ads ,BA 与 2 , 4-D , KT 与 IAA , BA
与GA3等等;在浓度使用上 , 6-BA浓度通常使用范围在 1.0 ～ 4.0mg/L 之间.在本研究和之前我们对厚荚相
思无菌苗带顶芽嫩茎的离体繁殖研究[ 9]中 ,对不定芽的诱导和增殖仅采用 6-BA 与 NAA 配合 ,而 6-BA 浓度
在 0.52.0mg/L 之间.是否其它激素或组合对厚荚相思具有更好的分化效果 ,6-BA或 NAA与其它激素配合
984 四川大学学报(自然科学版) 第 40卷
能否得到更高的增殖率 ,这有待进一步的试验.
　　本试验与厚荚相思无菌苗带顶芽嫩茎的离体繁殖研究均表明 ,通过组织培养途径 ,芽苗的生根率可高达
95%以上 ,这与采用组织培养方法 ,给芽苗提供一个无菌环境和营养较为丰富的生根条件不无关系.当前 ,扦
插苗由于具有成本低 ,易管理等优点 ,因而在林木的育苗生产中仍具有十分重要的地位和作用.本研究结果
可以为厚荚相思扦插繁殖在激素种类 、扦插材料 、扦插基质选择及其生产管理等方面提供一定的借鉴.
　　金合欢属植物组织培养方法多采用无菌苗各组织器官作为起始培养的外植体.本研究从选优繁殖的角
度出发 ,直接采用林地的 5年生树木萌芽嫩茎作为起始培养材料.试验结果表明 ,在适宜的激素及其浓度作
用下 ,厚荚相思嫩茎能越过诱导脱分化过程 ,直接从外植体上产生丛生芽.厚荚相思这种以芽繁芽进行快速
繁殖的方式 ,有利于其保持母株基因型的稳定性.另外 ,本试验在对厚荚相思嫩茎进行初代培养中 ,同时实现
了芽的诱导与增殖 ,将培养程序简化为初始培养※继代培养※生根培养三个阶段 ,明显地缩短了培养时间 ,
降低了生产成本.因此 ,本研究对厚荚相思的无性系育种和无性系生产 ,应具有重要的理论意义和实践意义.
致谢:本研究试验工作在“国家林业局中南速生材繁育重点开放性实验室”(广西南宁市)完成.
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In Vitro Micropropagation of Acacia crassicarpa
LAI Jia-ye1 ,2 , ZHOU Chuan-ming2 , Y E Chun-sheng3 , HUAN Shou-xian 2 ,
WEI Peng-xiao4 , CHEN X iu-fen4 , CHEN Fang1
(1.College of Life Science , Sichuan Universi ty , Chengdu , 610064 , China;2.Fo restry College ,
Guangxi University ,Nanning ,530001 ,China;3.Tree Seed Management Centre , Forest ry Depart-
ment of Guangxi ,Nanning 530022 ,China;4.Biotechnolegy Reserch Center ,Guangxi Universi ty ,
Nanning ,530005 ,China)
Abstract:A tissue culture method is described for clonal multiplication of Acacia crassicarpa using nodal ex-
plants f rom the t rees g row ing in the field.Results show ed that the improved M S medium w ith 2.0 mg/L 6-BA
and 0.2mg/L NAA was the optimum medium for induction and proliferation of bud clusters.The sui table cul-
ture medium for the generation-continuing multiplicat ion is the improved MS supplemented wi th 1.5mg/L 6-BA
and NAA 0.2mg/L.The shoo ts roo ted best on 1/2M S medium supplemented w ith 0.5 mg/L IBA.Plantlet sur-
vival af ter t ransfer to soil was 90.0%.
Key words:Acacia crassicarpa ,micropropagation , plant regeneration
985第 5期 赖家业:厚荚相思组织培养与快速繁殖