全 文 ：CHINESE HORTICULTURE ABSTRACTS
天女木兰嫩茎愈伤组织诱导及再生体系建立研究
孙铭鸿1，安 娜2，周 清1，杨文新1，姜长阳1
(1.辽宁师范大学生命科学学院，辽宁 大连 116081；2.辽宁师范大学物理与电子技术学院，辽宁 大连 116029)
摘 要：为了保护濒危植物天女木兰，采用植物组织培养方法，以嫩茎为材料，进行愈伤组织诱导与分化、不定
芽生根与试管苗生根继代增殖的培养，以及试管苗移栽与定植的研究，建立起天女木兰再生体系技术。结果表明：MS+ZT
0. 4 mg/ L+2, 4- D 2. 5 mg/ L是嫩茎愈伤组织诱导培养和继代增殖培养的理想培养基；MS+GA3 0. 5 mg/ L+BA 0. 6 mg/ L是
愈伤组织分化培养的理想培养基；把不定芽用10 mg/ L的IAA溶液处理24 h后，接种到1/ 3 MS+ IBA 0. 6 mg/ L+0. 8 DA- 6
0. 5 mg/ L+NAA 0. 5 mg/ L培养基上的生根培养方法是不定芽生根培养和试管苗生根继代增殖培养的理想方法；在
温室中试管苗易移栽成活，定植的试管苗保持了野生天女木兰的所有植物学性状。
关键词：天女木兰；愈伤组织；再生体系
天女木兰(Magnolia sieboldii)属于木兰科木兰属落叶小
乔木，分布于山阴坡肥沃湿润的杂木林中，在我国的黄山
一带和辽宁的长白山一带有分布，在大连市庄河的仙人洞、
普兰店的北部山区也有分布[1]。天女木兰的木材可制作高档
家具，株型花朵非常美丽，花和叶又能提取芳香油，是一
种经济价值和观赏价值很高的植物。但是，由于生态环境
的恶变，以及自身不易繁殖的特点，使其野生种的分布和
数量日趋减少，现已被列为国家和辽宁省的濒危植物[2]。目
前已有天女木兰人工繁殖方法[3-5]及组织培养研究的报道[6-8]，但
迄今未见其愈伤组织诱导及植株再生研究的报道。为保护
这种濒危植物，以嫩茎为材料，进行愈伤组织诱导培养及
植株再生的研究。
1 材料与方法
1.1材料预处理及灭菌
5月中旬，在庄河歇马山的天女木兰1年生枝条上端长
出长2～6 cm嫩枝时，将其采回实验室，剪掉叶片和叶柄，
放到250 ml的磨口三角瓶中进行灭菌。具体灭菌方法参见
马依妮等小花扁担木的研究[9]。
1.2培养条件
参见孙冰轮等木槿的研究[10]。
1.3试验方法
1.3.1 嫩茎愈伤组织的培养将无菌嫩茎用解剖刀切成长
约0.4 cm的茎段，浸入浓度为5.0 mg/L的NAA溶液中处理4
min后，接种到MS+ZT 0.4 mg/L为基本培养基、附加不同浓
度IAA、2,4-D、IBA的培养基上，进行不同生长素对嫩茎愈
伤组织诱导培养的影响试验。每种处理接种100个嫩茎段，
重复3次。
1.3.2 愈伤组织的分化培养将继代增殖培养的颗粒状嫩绿
色的愈伤组织，在培养瓶中继续培养30～40 d。当培养瓶
内的愈伤组织生长为几近独立的颗粒时，将愈伤组织分散
为由6个左右颗粒组成的愈伤组织块，接种到不同的培养基
中，进行愈伤组织的分化培养。每种处理接种100块愈伤组
织，重复3次。
1.3.3 不定芽的生根培养向培养着由愈伤组织分化培养
不定芽的培养瓶内倒入约5 ml浓度为10 mg/L的IAA无菌溶
液，处理培养24 h后，把不定芽从基部剪下，接种到以1/3
MS+IBA0.6mg/L+0.8DA-6(一种生根剂) 0.5 mg/L为基本培养
基、附加不同浓度NAA、IAA的培养基上，进行不同浓度、
不同种类生长素对不定芽生根培养的影响试验。不定芽生
根培养试验每种处理接种培养100个不定芽，重复3次。
1.3.4 试管苗生根继代增殖培养向培养生根试管苗的培
养瓶内加入约5ml10mg/L的IAA无菌溶液，处理培养24h，将试
管苗剪成至少具有2个叶片的茎段后，接种到1/3 MS+IBA
0.6mg/L+0.8DA-60.5mg/L+NAA0.5mg/L培养基上，进行试管
苗生根继代增殖培养。3次重复试验，每次生根继代增殖培
养5代。
1.3.5 试管苗的移栽与定植将准备移栽的生根继代增殖培
养的试管苗生根培养到20 d时，转移到日光温室中光照4
000～5 000 lx的位置上强光培养11 d，接着敞开培养瓶口炼
苗4 d，把试管苗取出，立刻洗净根部的培养基，并移栽到
上半层为干净炉灰渣的营养钵中。移栽后前14 d保持无直
射光、湿度80%～90%的环境条件，而后按照温室内正常环
境管理。移栽试验重复3次，移栽数量分别为120株、150株
和180株。
5月中旬，把生长着移栽成活试管苗的营养钵运到大连
市甘井子区的阴坡上，将试管苗从营养钵中倒出后，带着
营养钵中的土坨，直接定植于林缘旁较肥沃的土壤上。定
植试验重复2次，定植的数量分别为：150株、160株。
2 结果与分析
2.1不同浓度生长素对嫩茎愈伤组织诱导培养的影响
培养到70 d时观察统计，结果见表1。由表1可见，在附
加不同浓度IAA和IBA的培养基上基本不能诱导培养出愈伤
第一作者简介：孙铭鸿（1990－），女，本科；就读于辽宁师范
大学生命科学学院生物技术专业。
通讯作者：姜长阳，教授。E-mail:changyangjiang@126.com
项目来源：辽宁省高等教育教学改革资助项目(20090304)；辽宁
师范大学教学改革资助项目(LSJG:20090108)。
6
中国园艺文摘 2012年第4期
组织，即使少数嫩茎诱导出愈伤组织，其长势也较差。而
在附加不同浓度2,4-D的培养基上，均能诱导培养出愈伤组
织，并且在有的培养基上愈伤组织长势好。其中长势最好
的是附加2,4-D的浓度为2.5 mg/L的培养基上，不仅诱导率
为78%，所诱导培养的愈伤组织为嫩绿色颗粒状，且愈伤
组织长势旺盛。把在附加2,4-D的浓度为2.5 mg/L的培养基
上，诱导培养的愈伤组织分散为由约10个颗粒组成愈伤组
织块后，接种到相同的培养基上，进行愈伤组织的继代增
殖培养，经过60 d的培养，又会继代增殖培养出1代嫩绿色
颗粒状、长势旺盛的愈伤组织。3次重复试验，每次继代增
殖培养4代的结果基本一致。以上结果证明：MS+ZT 0.4
mg/L+2,4-D 2.5 mg/L这种培养基是天女木兰嫩茎愈伤组织
诱导培养和继代增殖培养的理想培养基。
2.2不同培养基对愈伤组织分化培养的影响
培养到60 d时观察统计，结果见表2。由表2可见，
MS+GA3 0.5 mg/L+BA 0.6 mg/L这种培养基上愈伤组织的分
化效果最好，其分化率为64%，每块愈伤组织能分化出2.2个
不定芽，并且分化的不定芽长势好。观察统计还证明：在这种
培养基上所培养的不定芽平均高度为0.8cm，每个不定芽生长4.3
个叶片，并且叶片较伸展。3次重复试验的结果基本一致。上
述说明：MS+GA3 0.5 mg/L+BA 0.6mg/L这种培养基是天女木
兰愈伤组织分化培养的理想培养基。
2.3不同浓度、不同种类生长素对不定芽生根培养
的影响
接种后35 d观察统计，结果见表3。由表3可见，在附
加不同浓度IAA的培养基上，不定芽不能生根；在附加不
同浓度NAA的培养基上，不定芽均能生根；其中在NAA的
浓度为0.5 mg/L的培养基上生根效果最好，其生根率为
78%，平均每株生根苗生根4.1条，并且试管苗外观长势较
旺盛。观察还表明，把不定芽接种到NAA浓度为0.5mg/L的培
养基上，培养8 d可见开始生根，随后随着根的不断生长，
根数、生根株数不断增加。培养到35 d时，就会培养出高
2.6～4.7 cm、茎粗约0.2 cm、具有4～7个伸展的嫩绿色叶
片、外观生长旺盛的试管苗。3次重复试验的结果基本一
致。以上结果只说明，把不定芽用10 mg/L的IAA溶液处理
24 h 后 ， 接 种 到 1/3 MS+IBA 0.6 mg/L+0.8 DA-6 0.5
IAA
(mg/ L)
0
0. 5
1. 0
1. 5
2. 0
2. 5
3. 0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2, 4- D
(mg/ L)
0
0
0
0
0
0
0
0. 5
1. 0
1. 5
2. 0
2. 5
3. 0
0
0
0
0
0
0
表1 不同浓度生长素对嫩茎愈伤组织诱导培养的影响
IBA
(mg/ L)
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0. 5
1. 0
1. 5
2. 0
2. 5
3. 0
生长率
(%)
0
0
0
0
3
0
0
23
23
33
45
78
46
0
0
0
2
4
0
外部
形态
不生长
不生长
不生长
不生长
灰白色、松软
不生长
不生长
浅绿色、表面光滑
浅绿色、表面光滑
浅绿色、表面较光滑
嫩绿色、颗粒状
嫩绿色、颗粒状
深绿色、表面凸凹
不生长
不生长
不生长
白色、棉絮状
白色、松软
不生长
长势
-
-
-
-
+
-
-
+
+
+
++
++
+
-
-
-
+
+
-
注：- 为不生长；+长势一般；++长势旺盛，下表同。
培养基
(mg/ L)
0
MS+GA3 0. 5
MS+GA3 0. 5+BA 0. 6
MS+GA3 0. 5+BA 0. 6+NAA 0. 1
MS+GA3 0. 5+BA 0. 6+ IAA 0. 1
MS+GA3 0. 5+BA 0. 6+ IBA 0. 1
MS+GA3 0. 5+BA 1. 2+NAA 0. 1
MS+GA3 0. 5+BA 1. 2+ IAA 0. 1
MS+GA3 0. 5+BA 1. 2+ IBA 0. 1
LS+GA3 0. 5
LS+GA3 0. 5+BA 0. 6
LS+GA3 0. 5+BA 0. 6+NAA 0. 1
LS+GA3 0. 5+BA 0. 6+ IAA 0. 1
LS+GA3 0. 5+BA 0. 6+ IBA 0. 1
LS+GA3 0. 5+BA 1. 2+NAA 0. 1
LS+GA3 0. 5+BA 1. 2+ IAA 0. 1
LS+GA3 0. 5+BA 1. 2+ IBA 0. 1
表2 不同培养基对愈伤组织分化培养的影响
分化率
(%)
0
47
64
31
0
0
14
0
0
0
0
0
0
0
3
0
0
分化不定芽数
(个)/ 块
0
1. 3
2. 2
1. 4
0
0
22
0
0
0
0
0
0
0
3. 3
0
0
不定芽
长势
-
++
++
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+
-
-
IAA
(mg/ L)
0
0. 1
0. 3
0. 5
0. 7
0. 9
1. 1
1. 3
0
0
0
0
0
0
0
表3 不同浓度、不同种类生长素对不定芽生根培养的影响
NAA
(mg/ L)
0
0
0
0
0
0
0
0
0. 1
0. 3
0. 5
0. 7
0. 9
1. 1
1. 3
生根率
(%)
0
0
0
0
0
0
0
0
25
53
78
21
22
14
10
平均生根条
数/ 株
0
0
0
0
0
0
0
0
2. 0
4. 0
4. 1
2. 3
1. 7
1. 6
1. 3
试管苗
长势
-
-
-
-
-
-
-
-
+
++
++
+
+
+
+
7
CHINESE HORTICULTURE ABSTRACTS
mg/L+NAA 0.5 mg/L培养基上的生根培养方法是天女木兰不
定芽生根培养的理想方法。
2.4试管苗生根继代增殖培养
3次重复试验，每次生根继代增殖培养5代的平均结果
证明：平均生根率79.6%、生根数4.3条/株，每株试管苗具有
5.3片叶，茎粗0.2 cm左右，试管苗外观上长势与用不定芽生根
培养的试管苗基本一致，无效苗约占4%。每个生根继代增殖
培养周期为33 d，增殖系数为2.4。按照这种繁殖速度，采用试
管苗生根继代增殖培养的方法，1株试管苗1年能繁殖出2.411
(约为1.5万)株试管苗。除掉各种不利因素的影响，1株试管苗
1年繁殖1万株试管苗是完全可能的。以上结果证明：把试
管苗用10 mg/L的IAA溶液处理24 h后，接种到1/3 MS+IBA
0.6 mg/L+0.8 DA-6 0.5 mg/L+NAA 0.5 mg/L培养基上的生根
继代增殖培养方法也是天女木兰试管苗生根继代增殖培养
的理想方法。
2.5试管苗的移栽与定植
观察证明，移栽后14 d可见有的成活试管苗开始生长，
25d左右成活的试管苗都开始缓慢生长。移栽40 d统计，3次移
栽成活数为98株、121株和146株，平均成活率为81.1%。
统计表明：2次定植的试管苗共成活298株，成活率为
96.1%。这说明在温室中移栽成活的试管苗容易定植成活。
定植成活的试管苗前60 d左右生长缓慢，之后生长逐渐加
速，且根系发达、叶色浓绿，外观上生长旺盛。当年定植
的试管苗平均株高35 cm；定植第3年少数试管苗开花结果；
定植第5年所有的试管苗均开花结果，并保持野生天女木兰
的所有植物学性状。
3 讨论
该研究以嫩茎为材料，经诱导培养形成愈伤组织，并通
过愈伤组织分化培养的不定芽生根培养获得试管苗。定植的试
管苗保持了野生天女木兰的所有植物学性状。这证明采用该研
究所建立的技术，不仅为这种濒危植物的保护提供了可能，也
为该植物的观赏栽培和基因库的建立奠定了技术基础。
陆秀君等在对天女木兰的幼胚研究中，仅得到少量的
愈伤组织，继代成活率很低，未分化成苗[7]。杜凤国等对嫩
茎的研究中，虽均有愈伤组织形成，但愈伤组织呈黄绿色
或黄白色，质地松软，未分化，多数因褐化而死亡[6]。而该
研究以嫩茎为材料，不仅诱导形成了大量生长旺盛的嫩绿
色颗粒状愈伤组织，而且由这种愈伤组织建立起再生体系，
获得保持了所有植物学性状后代。虽然该研究也与前人的
研究都是以野生的天女木兰为材料，但却取得完全不同的
结果。这主要与研究中所使用的植物生长调节剂种类与浓
度配比不同有关。这个结果说明，对植物进行组织培养研
究，其研究结果与培养基中的植物生长调节剂种类及浓度
配比密切相关，由此也决定了研究方向。
参考文献：
[1] 韩全忠,王正兴.大连地区植物志(上册)[M].大连:大连理工大
学出版社,1993.
[2] 李书心.辽宁植物志(下册)[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,1991.
[3] 王欢,杜凤国,杨德茂等.天女木兰硬枝扦插繁殖初步研究[J].
北华大学学报,2005,6(4):352-354.
[4] 王志杰,张海新,及华.天女木兰育苗技术[J].河北林业科技,
1995,(3):43-44.
[5] 马吉龙,李艳君.天女木兰种子繁殖及其在园林中的应用栽培
[J].河北林果研究,1999,4(3):238-241.
[6] 杜凤国,刁绍起,王欢等.天女木兰的组织培养[J].东北林业大
学学报,2006,34(2):42-43.
[7] 陆秀君,徐石,李天来等.天女木兰幼胚离体培养及组培快繁
[J].东北林业大学学报,2008,36(3):5-7.
[8] 徐石,陆秀君,李天来.天女木兰组织培养中有效获得无菌苗外
植体的研究[J].西北林学院学报,2008,23(3):127-129.
[9] 马依妮,刘玮,任杨等.小花扁担木的组织培养及无性系建立研
究[J].辽宁林业科技,2008,(2):25-27.
[10] 孙冰轮,黄美珠,吴晓莹等.木槿组织培养及无性系建立的研
究[J].辽宁林业科技,2010,(2):30-32,60.
Study on callus induction and establishment of regeneration system
for Magnolia sieboldii
SUN Ming-Hong, AN Na, ZHOU Qing, YANG Wen-Xin, JIANG Chang-yang
Abstract: The study aimed to preserve the endangered plant of Magnolia sieboldii. By using tissue culture methods, the tender stems
of Magnolia sieboldii were used as materials to do the research on callus induction and differentiation, adventitious buds rooting and
rooting of the subculture, tube seedlings transplanting colonization, and establishment of regeneration system technique of Magnolia
sieboldii. The results show that MS + ZT 0.4 mg/L+ 2,4-D 2.5 mg/L is the ideal medium for callus induction and subculture; MS +
GA3 0.5 mg/L + BA 0.6 mg/L is the best medium for callus differentiation. After dealt with IAA (concentration of 10 mg/L) for 24
hours, the adventitious buds could be easily induced rooting in the medium of 1/3 MS + IBA 0.6 mg/L+0.8 DA-6 0.5 mg/L+ NAA
0.5 mg/L. In the greenhouse, the tube seedlings could be easy to survive after transplanting. The colonization of plantlets maintained
all biological traits which wild plant has.
Key words: Magnolia sieboldii; Callus; Regeneration System
8