全 文 ：柔枝松组培苗不定根形成的影响因子探讨＊
　李玲莉 1　　郭素娟 1　　李吉跃2, 1
(1.北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室　北京　100083;2.华南农业大学林学院)
摘要　试验以组织培养获得的柔枝松不定芽为对象 ,对其进行不定根诱导研究。结果发现:IBA对不定
根的诱导无明显影响 。 IBA和 NAA配合使用时 ,形成了大量畸形不定根 。 NAA对不定芽的伸长生长有明显
的促进作用 ,当培养基中添加 0.05 mg· L-1 NAA时 ,苗高达 3.12 cm,显著高于其他处理 。不同浓度 NAA
及其不同诱导时间对不定根的形成无明显促进作用 ,反而促进了大量愈伤组织的形成 。总之 ,柔枝松不定芽
在无植物生长调节剂的 1/2GD培养基能稳定诱导不定根形成 ,最高生根率为 16.67%,说明柔枝松不定芽可
能易诱导潜伏根原基 ,并在无植物生长调节剂的刺激的培养条件下伸长生长 。 IBA和 NAA的使用浓度和诱
导时间仍需进一步研究。
关键词　柔枝松　IBA　NAA　不定根形成
中图分类号:S791.24 　　文献标识码:A　　文章编号:1006 -4427(2009)06-0055-05
ResearchontheFactorsInfluencingtheFormationofAdventitious
RootsofLimberPineShootsbyTissueCulture
LiLingli1　　GuoSujuan1　　LiJiyue2, 1
(1.TheKeyLaboratoryforSilvicultureandConservationofMinistryofEducation, BeijingForestry
University, Beijing, 100083;2.ColegeofForestry, SouthChinaAgriculturalUniversity)
Abstract　Theadventitiousshootsoflimberpineweretakenasobjectstoinvestigatetheirinductionofad-
ventitiousroots.ItwasfoundthatIBAhadnosignificantefectontheinductionofadventitiousroots, whenIBA
andNAAwereusedtogether, theabnormalrootswereformed.NAAhadabeterefectontheelongationofadven-
titiousshoots, andtheheightreached3.12 cmwhenNAAwasattheconcentrationof0.05 mg· L-1 , itwassignif-
icantlydiferentfromotherconcentrations.DiferentconcentrationofNAAanddiferentinductiontimehadn′tim-
provedthefrequencyofrooting, conversely, helpedtheformationofcalus.Generaly, 1/2GDmedium, without
growthregulator, hadabeterefectontheinductionofadventitiousroots, reached16.67%.Itindicatedthatthe
potentialprimordiumoflimberpinewaseasytobeinduced, andelongatedin1/2GD.Andmoreatentionshould
bepaidonthedosageandinductiontimeofIBAandNAA.
Keywords　limberpine, IBA, NAA, formationofadventitiousroots
组织培养兴起于上个世纪初 ,是一种高效快捷的植物无性繁殖技术 ,并于上个世纪的 70年代后期 ,广泛
用于针叶树种的快速繁殖 ,并取得了较大的进展 [ 1] 。但是多数针叶树种属于难生根树种 ,不定根形成困难
一直是制约针叶树种组织培养的关键因素 。目前 ,在已经成功获得组培苗的针叶树种中 ,如湿地松(Pinus
55广 东 林 业 科 技　2009年第 25卷第 6期
＊ 基金 /项目:国家 “ 948”引进国际先进农业科学技术项目 “柔枝松优良抗逆性种质资源及快繁技术引进 ”(2003-4-05)。
第一作者:李玲莉 ,女 ,博士生。
通讯作者:郭素娟 ,女 ,教授 ,博士生导师,研究方向:森林培育。 E-mail:gwangzs@263.net。
通讯作者:李吉跃 ,男 ,教授 ,博士生导师,研究方向:森林培育。 E-mail:ljyymy@vip.sina.com。
elioti)[ 2-3] 、长白山落叶松 (Larixolgensis)[ 4] 、美国黄松 (P.ponderosa)[ 5] 、日本落叶松 (L.kaempferi
Carr.)[ 6] 、巴尔干松(P.heldreichi)[ 7]和弗吉尼亚松(P.virginianaMil.)[ 8]等 , IBA和 NAA单独或配合使
用 ,对不定根的诱导起重要作用 。
柔枝松(P.flexilisJames)原产于美国 ,它生长缓慢 ,根系发达 ,树皮厚 ,枝条柔软 ,易产生侧枝 ,具有很好
的抗旱和耐风沙特性 [ 9-10] 。到目前为止 ,柔枝松仍旧以种子繁殖 ,只有我国对其种子活力和苗木生长规律等
方面进行了研究 [ 11-12] ,国内外尚未有人对其进行组织培养研究。为了进一步提高柔枝松不定芽的生根率 ,
本文于 2008年就 IBA和 NAA对柔枝松不定根的诱导作用进行了研究。
1　材料与方法
1.1　试验材料
试验选取均匀饱满的柔枝松种子 ,经两周的低温层积催芽后 ,播种于沙盆。培养 28 d后 ,剪取幼嫩顶芽
为外植体 ,在附加 0.5 mg· L-1 BA和 0.1 mg· L-1 NAA的 SH培养基中诱导 4周 ,然后转至 SH基本培养基
中进行伸长生长 。经增殖培养后 ,将长 1.0 ～ 1.5 cm的不定芽接种于生根培养基中 ,进行不定根的诱导。
1.2　不定根的诱导
试验采用的生根培养基为 1 /2GD基本培养基 [ 13] ,添加 IBA(0, 0.5和 1.0 mg· L-1 )和 NAA(0, 0.05和
0.10 mg· L-1 )。试验采用 L9 (3)4正交试验设计 。 4周后 ,将不定芽转入无植物生长调节剂的 1 /2GD基本
培养基中 ,进行继代培养。 8周后观察不同浓度 IBA和 NAA对不定根诱导的影响。
将不定芽接种于 1 /2GD基本培养基中 ,分别添加 0.01, 0.05, 0.10, 0.30和 0.50 mg· L-1 NAA。 4周之
后 ,观察统计结果 ,以观察不同浓度 NAA对不定芽伸长生长的影响 。
不定芽在附加 0, 0.05, 0.10, 0.50, 1.00和 2.00 mg· L-1 NAA的 1/2GD基本培养基中 ,分别诱导 1周 、
2周 、3周 、4周和 5周 。根据诱导时间的不同 ,将诱导后的不定芽转入无植物生长调节剂的 1/2GD基本培养
基中 ,进行生根诱导。 10周后 ,观测不同浓度 NAA和不同诱导时间对不定根形成的影响。每个处理接种 30
个不定芽。
以上试验中 ,培养基中添加蔗糖 20 g· L-1 ,琼脂 6 g· L-1 , pH5.8。不定芽转入生根培养基后 ,先于暗
环境下培养 2周 ,然后置于光照条件下培养 。光照时间为 16 h· d-1 ,强度为 50 μmol· m-2 · s-1 ,温度为
24 ±2℃。
1.3　数据处理
试验所得数据用 Excel和 SPSS13.0进行方差分析和多重比较 。多重比较采用 5%的 Duncan检验 ,相同
字母表示差异不显著 。
2　结果与分析
2.1　IBA和 NAA对不定根形成的影响
IBA和 NAA对不定根的诱导作用并不明显(见表 1)。当培养基中单独加入不同浓度 IBA时 ,不定芽基
部出现大量的愈伤组织。随着培养时间的延长 ,整个不定芽都表现为愈伤化 ,且无不定根形成 。 NAA单独
使用时(处理 4和处理 7),有不定根形成 ,诱导率分别为 5%和 3.33%。但是这些不定根的形成常伴随有愈
伤组织形成 。当不定芽接种于 0.05 mg/L或 0.10 mg/LNAA的培养基中 ,诱导 2周时 ,不定芽基部有轻微
的白色愈伤组织形成 , 4周时 ,愈伤组织变成黑色 ,并从黑色的愈伤组织中长出类似于根原基的白色突起(见
图 1)。经过 8周的培养后 ,白色突起很难突出愈伤组织 ,且逐渐变成黑色 ,死亡 。同时 ,黑色愈伤组织上的
其他部位又形成新的白色突起 。总之 , IBA单独使用时 ,不能诱导出不定根 , NAA不能有效诱导出正常生长
的不定根。
当 IBA和 NAA配合使用时 ,如处理 6、处理 8和处理 9,虽然有不定根形成 ,却常常表现为畸形(见图
2)。这些不定根形成于不定芽基部的愈伤组织上 ,数量多 ,非常脆弱 ,易断。而且当这些不定根形成时 ,不定
芽的顶端开始出现干枯死亡 ,不定芽完全死亡时 ,不定根的数量也达到最大 。 Stoji ic等对巴尔干松的组织
培养中 ,也有类似情况发生 [ 7] 。
总之 ,在生根诱导的 9个处理中 , IBA对柔枝松不定根的诱导为无效诱导 。 NAA与 IBA组合能诱导出
不定根 ,但是诱导率最高达 3.33%,且形成的不定根为畸形根 ,无法正常生长 。虽然 NAA单独使用时能诱
56 李玲莉等:　柔枝松组培苗不定根形成的影响因子探讨
导出类似于不定根原基的白色突起 ,但是这些白色突起很难伸长生长。这可能是因为 NAA对不定根的长期
诱导 ,从而抑制了不定根的伸长生长 。反而是没有添加 IBA和 NAA的处理 1,在生根培养基上诱导 6周后 ,
诱导形成正常健壮的不定根(见图 3),生根率达 11.67%,是处理 4生根率的 2倍多 。
表 1　IBA和 NAA对不定根诱导的影响
序号 NAA(mg· L-1) IBA(mg· L-1) 不定芽数(个) 生根数(条) 生根率(%)
1 0 0 60 7 11.67
2 0 0.5 60 0 0
3 0 1.0 60 0 0
4 0.05 0 60 3 5.00
5 0.05 0.5 60 0 0
6 0.05 1.0 60 1 1.67
7 0.10 0 60 2 3.33
8 0.10 0.5 60 2 3.33
9 0.10 1.0 60 1 1.67
2.2　不同浓度 NAA对不定芽伸长生长的影响
将 1.0 ～ 1.5 cm高的不定芽继代于生根培养基中 ,发现 NAA对不定芽的伸长生长有显著的促进作用
(见表 2)。随着 NAA浓度的增加 ,不定芽的高度增大量呈先增加后降低的趋势。当 NAA浓度为 0.05 mg·
L-1时 ,不定芽的高度达到 3.12 cm,是刚继代时的 2倍多。方差分析表明 ,这个处理的苗高显著高于其他处
理 。说明 0.05 mg· L-1 NAA是促进不定芽伸长生长的最佳浓度 ,浓度过高或过低都不利于不定芽的伸长
生长。朱丽华等对湿地松组织培养中 ,也发现 NAA对湿地松不定芽的伸长生长具有一定的促进作用 [ 2] 。
表 2　不同浓度 NAA对不定芽伸长生长的影响
序号 NAA(mg· L-1) 不定芽数(个) 平均苗高(cm)
1 0.01 30 2.66±0.24 ab
2 0.05 30 3.12±0.28 a
3 0.10 30 1.99±0.23 b
4 0.30 30 2.28±0.20 b
5 0.50 30 2.55±0.23 ab
2.3　不同浓度 NAA和诱导时间对不定根形成的影响
由表 3可知 ,不同浓度的 NAA对不定根的诱导没有明显影响。随着 NAA浓度的增加 ,不定芽的愈伤化
程度也越来越严重 ,伴随着这些愈伤组织的出现 ,有类似于不定根原基的白色突起形成。而且这些不能正常
生长的白色突起的形成具有随机性 ,很难根据愈伤组织的形态判断出它的形成。经过 10周的培养后 ,白色
突起表现出略微的伸长生长。
表 3　不同浓度 NAA和诱导时间对不定根形成的影响
序号 NAA(mg· L-1) 生根率(%)
1周 2周 3周 4周 5周 愈伤化程度
1 0 6.67 6.67 0 6.67 16.67 无
2 0.05 3.33 3.33 6.67 10.00 10.00 轻微
3 0.10 3.33 0 6.67 3.33 0 严重
4 0.50 3.33 3.33 3.33 3.33 3.33 严重
5 1.00 6.67 3.33 0 6.67 3.33 严重
6 2.00 3.33 0 0 6.67 3.33 严重
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无论是低浓度 NAA的长期诱导 ,还是高浓度 NAA的短期诱导 ,对不定根的形成均无显著影响(见表
3)。培养基中添加的 NAA大于 0.05 mg· L-1时 ,不定芽基部出现大量愈伤组织 ,而且白色突起的形成表现
出随机性 ,诱导率很低 ,为 0 ～ 6.67%;当培养基中添加 0.05 mg· L-1 NAA时 ,能够较稳定的形成白色突起 ,
诱导率为 3.33% ～ 10.00%;当不定芽在无植物生长调节剂培养基中诱导生根时 ,诱导时间为 5周时正常不
定根的生根率达到最高 16.67%,其他诱导时间上均有 6.67%的生根率(第三周除外)。总之 ,不同浓度
NAA及其不同诱导时间对诱导柔枝松不定根形成的影响不大 ,说明 NAA不能有效诱导出正常生长的柔枝
松不定根。
当不定根长至 3 cm时 ,经过 7 d的室温炼苗后 ,将植株移栽至基质中培养 。 4周后 ,成活植株的根(见图
4)和植株的地上部分均有明显的伸长生长 ,且单个不定根的顶端形成多个侧根。
图 1　NAA诱导产生的类似于不定根原基的白色突起　　　　　　　图 2　 IBA和 NAA诱导后形成的畸形根　　
图 3　无植物生长调节剂诱导不定芽形成的正常根　　　　　　　　　　　　　　图 4　移栽成活植株的根　　　
3　结论
不定根的发生发育是不同生物化学 、生理和组织反应共同作用的结果 [ 14] ,受许多物理和化学因素控制 ,
如光 、酶 、植物生长调节剂 、营养 、多胺 、碳水化合物和酚类化合物。这些因素直接或间接地影响了不定根的
生根率和根系质量 ,而根系质量又直接影响再生苗移植后的表现 [ 15-17] 。
58 李玲莉等:　柔枝松组培苗不定根形成的影响因子探讨
虽然 IBA和 NAA对大多数植物不定根的形成有积极的促进作用 ,但是试验发现 , IBA和 NAA对柔枝松
不定根的诱导作用不显著 。虽然 NAA单独使用时 ,能促进不定芽的伸长生长 ,并诱导出类似于根原基的白
色突起 ,但是这些突起难于伸长生长 ,在长期继代后 ,表现为略微伸长。而且白色突起的形成表现出随机性。
反而是无植物生长调节剂的 1/2GD基本培养基中 ,经过多次继代的不定芽能形成 1 ～ 3个健康正常的不定
根 。原因可能为柔枝松不定芽易诱导潜伏根原基 ,并在经过多次继代后 ,体内的营养物质等累积到一定水
平 ,间接的刺激了体内潜伏根原基的发育 ,从而表现为生根。
综上所述 ,针叶树种在组织培养中为难生根树种 ,试验中常采用 IBA或 NAA进行生根诱导 ,且均有不定
根诱导产生 [ 2-5, 7] ,尽管生根诱导率不均为理想值。但是对柔枝松而言 , IBA和 NAA对不定根的诱导效果并
不理想 ,反而表现为轻微的抑制 ,这可能与 IBA和 NAA的使用浓度和诱导时间不宜相关 。此试验为北美柔
枝松组织培养的阶段性试验结果 ,对不定根的诱导仍需进一步研究 。
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