全 文 ：分子植物育种，2016年，第 14卷，第 4期，第 986-996页
Molecular Plant Breeding, 2016, Vol.14, No.4, 986-996
研究报告
Research Report
16年生马占相思高效组培技术体系
王鸿 黄烈健 * 胡峰
中国林业科学研究院热带林业研究所,广州, 510520
*通讯作者, 13802987948@163.com
摘 要 以 16年生马占相思优树为材料建立高效的组培技术体系，最佳的消毒方法是 0.1%升汞处理 9 min，
75%酒精处理 15 s，此时存活率和出芽率最高，分别为 66.67%和 78.00%。最佳外植体为第 3-5腋芽茎段，每
年高温少雨的 8月为最佳的采条季节，优树枝条建立采穗圃中采集的外植体萌芽率高于来自母株枝条外植
体的萌芽率，最佳芽诱导培养基是改良MS+6-BA 0.5 mg/L+蔗糖 30 g/L。于 8月取最佳外植体，最佳消毒方
式处理后，接种于最佳芽诱导培养基，此时芽诱导率最高，为 93.33%。最佳增殖培养基为：MS+6-BA 0.5 mg/L+
NAA 0.1 mg/L+Ac 0.05 g/L+蔗糖 20 g/L，增殖倍数为 3.96，7次继代培养，增殖倍数稳定，平均增殖倍数为
3.08。最佳生根培养基为 1/2 MS+IBA 0.5 mg/L+NAA 0.5 mg/L+蔗糖 30 g/L，最高生根率为 94.36%。建立的优
树组培体系对今后加快马占相思良种选育及优质苗木大量扩繁具有重要作用。
关键词 马占相思,成年优树,组培快繁
An Efficient Tissue Culture Technique of Acacia mangium from 16-year old
Plant
Wang Hong Huang Liejian * Hu Feng
Research Institute of Tropical Forestry, CAF, Guangzhou, 510520
* Corresponding author, 13802987948@163.com
DOI: 10.13271/j.mpb.014.000986
Abstract The explants from 16-year-old elite tree of Acacia mangium were used to establish the efficient tissue
culture technique. The maximum survival rate (66.67%) and germination rate (78.00%) appeared when treatment
with 0.1% mercuric chloride 9 min, 75% ethanol 15 s, which was optimal. 3-5 node of shoot as explants were
optimal. It was the optimal season to gather explants in August when it was high temperature and rainless.
Explants germinated from shoots of cutting orchard had a higher germination rate relative to those from shoots of
seed trees. The optimal bud inducing medium is modified MS medium with 6-BA 0.5 mg/L and sucrose 30 g/L,
with the highest germination rate of 93.33% when the optimal explants (gathered in August, 3-5 node of shoot from
cutting orchard) were cultured in it. The optimal proliferate medium was MS medium with 6-BA 0.5 mg/L, NAA
0.1 mg/L, Ac 0.05 mg/L1and sucrose 20 g/L, proliferation rate reached maximum (3.96), after subculture 7 times
with stable proliferation rate, the average proliferation time was 3.08. The optimal rooting medium was 1/2 MS
medium with IBA 0.5 mg/L, NAA 0.5 mg/L, sucrose 30 g/L，with the highest rooting rate (94.36%). The technique
established in this paper would supply technology basic and guarantee for Acacia mangium rapid propagation to
meet the seedling needs for plantations in China.
Keywords Acacia mangium, Mature elite tree, Tissue culture
基金项目：本研究由国家“十二五”科技支撑计划项目(2012BAD01B0402)资助
马占相思(Acaciamangium)属含羞草科(Mimosaceae)
金合欢属(Acacia)树种，具有速生丰产的特点，是优良
的造纸、家居装饰材料来源(Kumar et al., 2006)，能与
土壤中的根瘤菌(Rhizobium)共生固氮，可有效改善
分子植物育种
Molecular Plant Breeding
土壤肥力(Deyu and Yan, 2001)，因而具有重要的经
济效益和生态价值，是近年来我国南方大力发展种
植的重要速生阔叶树种。我国自从引进该树种以来，
通过大量的田间试验，筛选出了一批具有较好表现
的优良种源、家系、无性系，极大促进了马占相思的
推广种植，在生产中也发挥出了重要的作用。但是，
目前由于受到良种苗木繁殖技术的限制，主要还是
种子苗造林，组培或扦插繁殖的优良种苗在生产中
的应用十分有限，使得马占相思的良种并没有在生产
中得到最佳表现(Vengadesan et al., 2002)。
马占相思优树幼化繁育技术以扦插繁殖和组培
繁殖为主，是保证良种苗木无性系化生产的重要技
术。但无性快繁技术有 2个必须考虑的因素：位置效
应和成熟效应，成年优树的无性快繁受成熟效应影
响程度较大，就恢复最佳萌芽和生根力而言两种繁
殖方式效果相近，从生产采穗母株方面看，组培更利
于优树幼态性材料的获得。目前有关马占相思优树
组培技术方面的研究主要是对早期选择的优树组培
研究(黄烈健等, 2012)，而早期选择的优树，其后期表
现具有不确定性。但成年优树组培体系的研究则鲜
有报道，阻碍着马占相思良种选育进程以及其在生
产方面重要作用的发挥。
本试验以马占相思 16年生优树为材料，通过选
择合适的消毒剂消毒时间、选择不同木质化程度的
外植体、采条时间、营建优树采穗圃等，建立了一套
完整的优树外植体消毒体系，降低了污染率和褐化
率，保证了较高存活率进而提高了出芽率；通过调节
植物生长调节剂种类及浓度、基本培养基类型、蔗糖
浓度、活性炭浓度等，提高了芽诱导率、增殖倍数。通
过研究增殖培养基成分对组培苗多次继代后增殖倍
数的影响，获得了稳定的增殖倍数，提高了组培繁殖
效率；建立的生根体系(胡峰等, 2015)，为组培工厂化
生产节约了成本和空间、缩短了生产时间。建立的组
培快繁技术为相思良种快速繁殖提供技术支撑和保
障，为满足中国南方各省对相思种苗的需求、加速相
思良种的推广种植具有重要的现实意义。
1结果与分析
1.1升汞和酒精处理时间对马占相思芽诱导的影响
选择 0.1%升汞和 75%酒精对外植体进行消毒处
理，结果见表 1：污染率随着升汞和酒精的处理时间
增加呈下降趋势，而褐化率则随消毒剂的处理时间
增加而增加。其次，出芽率受消毒剂的影响较大，消
毒剂处理时间延长，外植体的出芽率有所下降。消毒
时间对污染率、褐化率、存活率、出芽率的影响均达
到显著水平，其中受消毒剂的影响最为敏感，以升汞
和酒精处理 9 min和 15 s效果为最佳，存活率和出
芽率分别为 66.67%、78.00%。
1.2材料部位对马占相思芽诱导的影响
不同材料部位对马占相思芽诱导的影响结果见
表 2。以第 1~2个腋芽茎段(上段)作为外植体时，马
占相思的污染率最低，为 65.33%，褐化率最高，为
19.33%，出芽率最高，为 79.33%。第 5~7个腋芽茎段
(下段)为外植体时，污染率达到最高，褐化率和出芽
率则最低。
枝条中部半木质化的茎段(第 3~5个腋芽)为外
植体时，存活率最高，为 70.67%，而出芽率与第 1~2
表 1不同升汞和酒精消毒时间对马占相思芽诱导的影响
Table 1 Effects of mercuric chloride and ethyl alcohol with different sterilizing time on bud inducing of A. mangium
0.1%升汞(min)
0.1% mercuric chloride (min)
6
6
6
9
9
9
12
12
12
75%酒精(s)
75% ethanol (s)
5
15
30
5
15
30
5
15
30
污染率(%)
Contamination rate (%)
44.67a
38.00ab
36.67ab
29.33b
21.33bc
22.67bc
18.67c
17.33c
17.33c
褐化率(%)
Browning rate (%)
5.33b
9.33b
16.67ab
10.67b
12.00b
24.67ab
20.00ab
22.00ab
27.33a
存活率(%)
Survival rate (%)
50.00b
52.67ab
46.67b
60.00ab
66.67a
52.67ab
61.33ab
60.67ab
55.33ab
出芽率(%)
Germination rate (%)
56.00b
64.00ab
60.67ab
75.33ab
78.00a
63.33ab
70.00ab
70.67ab
54.67b
注:同一列中不同小写字母代表显著差异(p<0.05)
Note: Different lowercase letter in same column stands for significant difference (p<0.05)
987
个腋芽茎段的未达到显著水平，为 78.67%。综上所述，
最佳外植体应当选择枝条的第 3~5个腋芽茎段(中段)。
1.3采条季节对马占相思芽诱导的影响
马占相思在不同季节采集的材料通过同样的消
毒处理后，其污染率、褐化率、存活率和出芽率均表
现不同(表 3)。其中，8月份采集的外植体的污染均较
其他月份采集的低，为 10.67%，褐化率则与其他月
份采集的无太大区别；2~5月湿润多雨，是外植体污
染最严重的采集季节，为 28.67%。8月的出芽率最
高，此时正是热带树种植物生长的最佳时间；而 11
月气温较低，干旱少雨，出芽率最低。因此，8月份是
进行外植体采集的最佳时间。
1.4外植体来源对马占相思芽诱导的影响
马占相思直接以母株枝条(TypeⅠ)为材料进行
芽诱导时，污染率高于来自采穗圃中的枝条(TypeⅡ)；
其次，TypeⅠ的褐化率也高于 TypeⅡ，存活率和出
芽率均低于 TypeⅡ(表 4)。因此，母株枝条先通过扦
插生根并建立采穗圃，通过选取采穗圃中的枝条
(TypeⅡ)进行芽诱导时，污染率和褐化率较低，且出
芽率有所提高。
1.5 6-BA、蔗糖、基本培养基对马占相思芽诱导的影响
将无菌茎段接入培养基中，10 d后腋芽开始萌
发，30 d左右生长至 2~3 cm。6-BA对马占相思出芽
率的影响达到了极显著水平，培养基类型对出芽率
的影响达到了显著水平、而蔗糖浓度对其影响不大
(表 5;表 6)。6-BA为 0.5 mg/L时，马占相思的出芽
率极显著高于其他两组。不添加 6-BA的培养基诱
导的腋芽生长速度慢，出芽率较低，但腋芽生长正
常，叶片舒展，茎段粗壮；当添加 0.5 mg/L的 6-BA
时，腋芽生长速度加快，芽的长势较为旺盛；6-BA为
1.0 mg/L时，腋芽丛生生长且较弱小，出现玻璃化现
象。培养基类型以改良 MS为最佳，芽诱导率可达
84.66%，显著高于MS和 1/2 MS。蔗糖浓度为 30 g/L
时，芽诱导率最高。
综上所述，马占相思以改良MS+6-BA 0.5 mg/L+
16年生马占相思高效组培技术体系
An Efficient Tissue Culture Technique of Acacia mangium from 16-year old Plant
表 2材料部位对马占相思芽诱导的影响
Table 2 Effects of material position on the bud inducing of A. mangium
材料部位
Stem segment
上段
Upper segment
中段
Mid segment
下段
Bottom segment
污染率(%)
Contamination rate (%)
15.33b
20.00ab
32.67a
褐化率(%)
Browning rate (%)
19.33a
9.33a
8.00a
存活率(%)
Survival rate (%)
65.33a
70.67a
59.33a
出芽率(%)
Germination rate (%)
79.33 a
78.67 ab
68.67 b
注:同一列中不同小写字母代表显著差异(p<0.05)
Note: Different lowercase letter in same column stands for significant difference (p<0.05)
表 3采条季节对马占相思芽诱导的影响
Table 3 Effects of explants gathered in different season on the bud inducing of A. mangium
采集月份
Collected time
2月
Feb
5月
May
8月
Aug
11月
Nov
污染率(%)
Contamination rate (%)
28.67a
20.00ab
10.67b
24.00a
褐化率(%)
Browning rate (%)
16.67a
13.33a
12.67a
15.33a
存活率(%)
Survival rate (%)
54.67a
66.67a
76.67a
60.67b
出芽率(%)
Germination rate (%)
80.67a
78.67a
82.00a
68.00a
注:同一列中不同小写字母代表显著差异(p<0.05)
Note: Different lowercase letter in same column stands for significant difference (p<0.05)
988
分子植物育种
Molecular Plant Breeding
蔗糖 30 g/L为最佳芽诱导培养基。
1.6增殖培养
1.6.1 6-BA、NAA单因子对马占相思增殖的影响
经方差分析，不同浓度的细胞分裂素 6-BA和
生长素 NAA对增殖倍数的影响均达到了显著差异
水平(表 7)。当 NAA为 0.1 mg/L时，随着 6-BA浓度
的升高，腋芽分化现象逐渐明显，但增殖倍数呈下降
趋势。当 6-BA浓度为 0.5~1.0 mg/L时，增殖倍数显
著高于其它浓度诱导的，但随着 6-BA浓度的继续
升高，增殖倍数呈下降趋势，同时，芽的长势逐渐变
弱，出现玻璃化现象；当 6-BA为 1.0 mg/L时，随着
NAA浓度不断升高，平均增殖倍数呈现先上升后下降
的趋势，但增殖苗的长势有明显改善。NAA为 0.1mg/L
时，平均增殖倍数最高，为 3.85，在 NAA为 1.0 mg/L
时，增殖芽的长势达到最佳状态。
1.6.2 6-BA、NAA不同浓度组合对马占相思增殖的
影响
腋芽的诱导不只受 6-BA和 NAA的绝对值影
响，还受二者的不同浓度组合及浓度比的影响。经方
差分析(表 8)，6-BA与 NAA的浓度比对马占相思增
殖倍数的影响达到了显著水平，增殖倍数随着浓度
比的降低总体呈先增加后下降的趋势。6-BA:NAA＞
5:1时，增殖倍数随着比值的增加而下降，同时增殖
芽长势变差，玻璃化现象加重(图 1B)，后续研究还发
现此类培养基诱导的增殖芽不宜生根。此外，6-BA:
NAA＜5:1 时，增殖芽生长健壮，生长速度快，但增
殖倍数都偏低。当 6-BA:NAA 为 5:1 时(6-BA 为
0.5 mg/L, NAA为 0.1 mg/L)，增殖倍数和芽长势均
达到最优状态，增殖倍数为 3.96，增殖芽生长健壮、
生长速度快(图 1A)。
1.6.3基本培养基类型、活性炭、蔗糖浓度对马占相思
增殖的影响
基本培养基类型对马占相思增殖倍数的影响没
有达到显著差异水平，在实际观察中也没有出现植
物生长不良的现象(图 2)。因此，MS、1/2MS、改良MS
这三种基本培养基均适合马占相思的增殖培养。
表 4外植体来源对马占相思芽诱导的影响
Table4Effectsofexplantssourceon thebud inducingofA. mangium
外植体
类型
Explants
TypeⅠ
TypeⅡ
污染率(%)
Contamina-
tion rate (%)
14.67
8.00
褐化率(%)
Browning
rate (%)
12.00
6.67
存活率(%)
Survival rate
(%)
73.33
85.33
出芽率(%)
Germination
rate (%)
82.00
83.33
表 5 6-BA,蔗糖,基本培养基对马占相思芽诱导的影响
Table 5 Effects of A. mangium bud inducing by 6-BA, sucrose and basal medium
6-BA (mg/L)
0
0
0
0.5
0.5
0.5
1
1
1
蔗糖(g/L)
Sucrose (g/L)
20
30
40
20
30
40
20
30
40
基本培养基
Basal medium
MS
1/2MS
改良MS
Improve MS
1/2MS
改良MS
Improve MS
MS
改良MS
Improve MS
MS
1/2MS
出芽率(%)
Germination rate (%)
73.33
76.00
79.33
90.67
93.33
88.00
81.33
70.00
65.33
描述
Description
芽健壮,但生长缓慢
Shoots growing vigorously, slowly
芽健壮,但生长缓慢
Shoots growing vigorously, slowly
芽健壮,但生长缓慢
Shoots growing vigorously, slowly
芽健壮,生长速度快
Shoots growing vigorously, quickly
芽健壮,生长速度快
Shoots growing vigorously, quickly
芽健壮,生长速度快
Shoots growing vigorously, quickly
芽丛生,玻璃化现象
Clustery buds, vitrified
芽丛生,玻璃化现象
Clustery buds, vitrified
芽丛生,生长缓慢
Clustery buds, growing slowly
989
其次，蔗糖浓度对增殖倍数的影响也未达到显
著水平。但观察发现，含低浓度蔗糖的培养基诱导的
增殖芽生长细长，长势较弱，当浓度高于 40 g/L，增殖
芽生长较慢，添加过多的蔗糖也会增加培养成本，选
择 20 g/L时，芽的长势较好，是适合的蔗糖浓度。
活性炭浓度对增殖倍数的影响差异显著，随着
活性炭浓度的增加，平均增殖倍数逐渐下降，当向培
表 6 6-BA,蔗糖,基本培养基对马占相思芽诱导的方差分析
Table 6 Variance analysis of A. mangium bud inducing by 6-BA,
sucrose and basal medium
源
Variations
6-BA
蔗糖
sucrose
基本培养基
Basal medium
误差
Error
总计
Total
平方和
Sum of squares
1 694.519
80.296
332.741
762.074
174 392.000
自由度
Degree of
freedom
2
2
2
20
27
均方
Mean square
847.259
40.148
166.370
38.104
Sig
0.000
0.367
0.027
注:显著差异(0.01＜sig.＜0.05);极显著差异(sig.＜0.01)
Note: Significant difference (0.01＜sig.＜0.05); Highly significant
differences (sig.＜0.01)
图 1马占相思增殖苗的生长情况
Figure 1 Growth of proliferative seedlings of A. mangium
图 2基本培养基类型,蔗糖,活性炭浓度对马占相思增殖的影响
注:图中不同的小写字母代表显著差异(p<0.05); A:基础培养
基; B:蔗糖浓度; C:活性炭浓度
Figure 2 Effects of basic medium, sucrose and active carbon on
proliferation of A.mangium
Note: Different lowercase letter in the figure stands for significant
difference (p<0.05); A: Basic medium; B: Sucrose concentration;
C: Active carbon concentration
表 7 6-BA, NAA单因子对马占相思增殖的影响
Table 7 Effects of 6-BA and NAA on the proliferation of A. Mangium
处理
Treatment
6-BA
(NAA: 0.1 mg/L)
NAA
(6-BA: 1.0 mg/L)
浓度(mg/L)
Concentration (mg/L)
0.50
1.00
1.50
2.00
0.05
0.10
0.50
1.00
平均增殖倍数
Average propagation rate
3.94a
3.85a
3.40b
1.85d
2.61c
3.85a
3.29b
2.65c
描述
Description
芽生长健壮
Shoots grew vigorously
芽丛生,生长较健壮
Clustery buds, grew vigorously
芽丛生,较矮小
Clustery buds, relatively low height
玻璃化现象严重
Vitrified seriously
芽丛生,矮小
Clustery buds, relatively low height
芽丛生,较健壮
Clustery buds，relatively robust
芽生长健壮
Shoots grew vigorously
芽生长健壮
Shoots grew vigorously
16年生马占相思高效组培技术体系
An Efficient Tissue Culture Technique of Acacia mangium from 16-year old Plant 990
分子植物育种
Molecular Plant Breeding
养基中添加活性炭 0.05 g/L 时，增殖倍数下降至
3.22，但此时诱导的增殖芽长势较好，茎段健壮，苗
高，叶片较绿；而当活性炭浓度继续上升时，增殖芽
长势虽好，但增殖现象较少、增殖倍数太低。
1.6.4多次继代培养对马占相思增殖的影响
经过增殖培养研究，获得了两种类型的增殖培
养基：Ⅰ型(MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L+蔗糖
20 g/L)和Ⅱ型(MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L+Ac
0.05 g/L+蔗糖 20 g/L)，Ⅰ型为较高增殖倍数的增殖培
养基，Ⅱ型为增殖芽长势较好的增殖培养基。
7次继代培养结果表明：Ⅰ型培养基的增殖倍数
随着继代次数的增加而呈现下降趋势，Ⅱ型培养基
的增殖倍数则较为稳定(图 3)。观察还发现，Ⅰ型培
养基的增殖芽长势会随着继代次数的增加而逐渐变
弱，Ⅱ型培养基的增殖芽长势则保持旺盛、生长速度
快。以Ⅰ型培养基进行增殖培养，第 1代至第 7代的
平均增殖倍数下降了 9.59% (由 3.96倍下降到 2.65)，
呈线性下降。同时，增殖芽的长势逐次变差，玻璃化
逐次加重，有效芽数目减少(图 4 C;图 4D)。以Ⅱ型培
养基进行增殖培养的平均增殖倍数较为稳定，7次继
代的平均增殖倍数为 3.08，增殖芽的质量较好，芽健
壮高大，叶片舒展(图 4 A;图 4B)。
2 讨论
中国林业科学研究院热带林业研究所从 20 世
纪 80年代以来，通过与澳大利亚国际农业研究中心
合作，开展了系统的相思引种工作，选育出一批性状
优良的相思，建立了相思良种种子园。但由于受到相
思良种繁育技术上的限制，不能有效地对已选出的
良种进行大面积推广，良种的利用及进一步育种工
作受到限制。无性快繁技术能快速繁殖苗木的同时
保持其母株优良性状，利于优良性状的固定。因此，
表 8 6-BA, NAA不同浓度组合对马占相思增殖的影响
Table 8 Effects of the combination of 6-BA, NAA on proliferation of A. mangium
6-BA (mg/L)
0.1
0.1
0.1
0.5
0.5
0.5
1
1
1
NAA (mg/L)
0.1
0.3
0.5
0.1
0.3
0.5
0.1
0.3
0.5
Ratio
1:1
1:3
1:5
5:1
5:3
1:1
10:1
10:3
2:1
增殖倍数
Proliferation rate
2.74c
2.21d
1.97d
3.96a
3.27b
2.90bc
3.80a
3.91a
3.20b
描述
Description
生长较健壮
Grew relatively robust
生长健壮
Grew vigorously
生长健壮
Grew vigorously
有效芽多,健壮,生长快
More available buds, robust, grew quickly
健壮,生长快
Robust, grew quickly
生长健壮
Grew vigorously
芽丛生,有效芽少,玻璃化现象
Clustery buds, less available buds, vitrified
芽丛生,有效芽少,玻璃化现象
Clustery buds, less available buds, vitrified
芽丛生,有效芽少,玻璃化现象
Clustery buds, less available buds, vitrified
图 3马占相思在Ⅰ型和Ⅱ型培养基上 7次继代培养的增殖倍
数变化趋势
Figure 3 The proliferation rate of 7 subcultures on mediumⅠ and
Ⅱ of A. mangium
991
直接利用优树进行组培快繁研究，能建立简单、高效
的快繁体系，同时最大限度保留优树性状，利于优树
的推广利用。
目前种子苗类幼年材料进行组培较容易。而以
成年材料，尤其是多年生材料进行组培则难度较大。
不同无性系进行组培时表现出较大差异，且多数成
年优树组培芽诱导率和增殖倍数较低，或是难以使
用常规组培方法进行快繁。对卷荚相思 4年生优树
快繁体系进行研究，获得了较高的增殖率(5.33左右)
及生根率(86.0%)，但芽诱导仍不理想(黄骐, 2007)。
对 5年生不同白桦(Betula plapythylla)优树组培快繁
体系的研究表明，不同优树腋芽启动率差异较大(最
高为 75.0%,最低为 24.4%) (占爱瑶等, 2009)。对 10
年生百花泡桐(Paulownia fortune)的研究表明，许多用
常规组织培养方法难以进行组培的优树，先进行嫁
接幼化后再进行增殖培养能成功建立其组培快繁
体系(李芳东等, 2010)。对 18年生杉木(Cunninghamia
lanceolata)优树繁殖技术进行研究表明，先以优树枝
条进行嫁接，后取嫁接苗(一年生)进行组培，其茎段
最高分化率为 69% (汪建亚等, 1999)。对 34年生柚木
(Tectona grandis)优树的快繁进行研究表明，不同无
性系间芽增殖率差异较大(周志坚等, 1996,广东林业
科技, 12(4): 13-16)。
林木无性系早期选择多以 1/3主伐年龄为最小
年龄(王明庥, 2001)，相思树种一般在 2~4年进行早
期选择，早期选择能加速育种进程，且早期选择出的
优树树龄低，易于无性快繁。然而，早期选择的淘汰
比例较低(30%~40%)，入选率较高，三年生的马占相
思优树入选率为 76% (方发之等, 2006)；又由于林木
生长特性，不同树龄，性状变化较大，以及遗传特性，
早期选择结果的可靠性远不及高龄优树选择(王明
庥, 2001)。早期选择出的优良无性系在生产中无法
满足对大径材树种的利用。通过对 3年、6年、9年生
马占相思制浆造纸性能进行研究，结果表明 6年马
占相思制浆性能最佳，3年生最差(龚木荣等, 1998)。
结果提示我们，如针对马占相思的制浆造纸指标进
行良种选育时，应在 6年以后进行选择，才能保证选
育效果。对 7年、10年、20年生马占相思木材性能研
究指出，随着树龄增加，木材密度逐渐增大，培育树
龄较大的马占相思成熟材，更利于其实木利用(梁宏
温等, 2006)。本课题组对马占相思进行早期选择，并
建立其优树组培体系(黄烈健等, 2012)，为满足育种
及生产需求，继而以 16年生成年优树为材料，建立
组培快繁体系，克服成熟效应，获得较高且稳定的增
殖倍数(3.08)，芽诱导率高达 93.33%，能提供大量性
状优良且稳定的苗木，对马占相思育种选育及其在
生产中利用具有重大意义。
在把握消毒剂种类及消毒时间的同时，要注意
观察外植体的形态结构，不同物种区别对待。牛大力
(Millettia speciosa)茎段灭菌比较困难，因为牛大力茎
段表面被有绒毛，用 0.1%升汞消毒 20 min才能获得
较多的无菌材料(黄碧兰等, 2008)。本研究中的马占
相思选用的升汞消毒时间为 9 min，马占相思的新生
茎段粗大，木质疏松，容易被长时间的消毒剂处理而
杀死。因此，在把握消毒剂种类及消毒时间的同时，
要注意观察外植体的形态结构，不同物种区别对待。
外植体污染率、褐化率和芽诱导率受消毒策略
影响的同时，受茎段的木质化程度影响也较大，枝条
中上部半木质化的茎段污染率低，且耐受消毒剂的
影响，芽诱导率高(汪长水, 2009)。在马占相思工厂化
育苗研究中对比新长出的形态幼嫩枝条和树瘤处不
定芽茎段的污染率和褐化率都很低，原因在于两种
外植体的木质化程度低(荣世清和曾少玲, 1997)。本
研究中，枝条下段的茎段污染率最高(32.67%)，且存
图 4马占相思在Ⅰ型和Ⅱ型增殖培养基上不同继代次数增殖芽生长情况
注: A,B:Ⅱ型培养基; A:第一代; B:第七代; C, D:Ⅰ型培养基; C:第一代; D:第七代
Figure 4 Growth status on mediumⅠ andⅡ of A. mangium subcultured different generations
Note: A,B: TypeⅡ medium; A: First generation; B: 7th generation; C, D: TypeⅠ medium; C: First generation; D: 7th generation
16年生马占相思高效组培技术体系
An Efficient Tissue Culture Technique of Acacia mangium from 16-year old Plant 992
分子植物育种
Molecular Plant Breeding
活率和出芽率均较低，不适于初代培养；而枝条上段
的茎段出芽率虽最高 (79.33%)，却由于存活率低
(65.33%)也不是最佳的外植体。可能是茎段木质化程
度越高，维管束发育越完全，以枝条底部作为外植体
时的内生菌生长旺盛，因此污染率高；而新生顶芽未
木质化，内生菌含量少，污染率低，但材质娇嫩，容易
被消毒剂杀死，故而芽诱导率高，存活率相对较低；
枝条中部茎段表现出最高的存活率(70.67%)，芽诱导
率(78.67%)与最高芽诱导率(79.33%)无显著差异，是
最适于初代培养的外植体。
采条季节对茎段芽诱导有显著影响，不同树种
一般有其适宜栽种的地区范围，不同地区范围则对
应着相应的气候，应针对不同树种做采条季节对芽
诱导的影响研究。植物在 7、8月处于旺盛生长期，这
两个时期营养生长旺盛，内源激素含量高，受外源激
素影响较小，因此出芽率高(续九如等, 2003)。冬季不
宜进行采条组培，因为此时植物体已近休眠状态，此
时获取的外植体培养后出芽率低(赵建萍等, 2007)。本
研究中，马占相思的最适采条季节同样是其旺盛生
长的 8月份。马占相思生长的地区(属亚热带海洋性
气候)，2月份属多雨季节，采集的枝条污染率高，而 8
月份高温少雨，采集的枝条污染率低，和续九如等
(2003)的研究结果一致，即 8月份的枝条出芽率高。
采集优树的枝条进行组培快繁能够及时地保存
优良性状，是一种直接、快速、有效的外植体来源。然
而，野外生长的母株通常受自然环境影响较大，微生
物生长旺盛，污染率高。其次，多年生的相思优树一
般树高可达 20 m左右，枝条采集困难，且能够用于
组培快繁的枝条有限。本研究将有限的枝条先通过
激素浸泡进行扦插繁殖后，建立优良无性系采穗圃，
对采穗圃进行精细化管理，定时喷洒广谱型抗菌剂，
选取当年生腋芽饱满的枝条作为组培的外植体。本
试验结果证明，以优树采穗圃的枝条为外植体时，污
染率、褐化率均得到有效的控制，同时提升了外植体
的出芽率。
继代次数是影响平均增殖倍数的重要因子。裘
珍飞等(2002)的研究结果表明：马占相思的增殖效果
随着继代次数的增加而得到改善，其原因可能是多
次继代使得组培苗得到足够的驯化，逐渐适应了瓶
内的生长环境，从而使增殖倍数随继代次数的增加
而增加。但也有学者指出，多次继代时，增殖芽可能
因为长期受到高浓度激素的刺激，细胞发生遗传层
面上的变化，分化能力下降，最终导致随着继代次数
增加，增殖倍数下降。本研究中，马占相思在进行多
次继代培养时，增殖倍数均会随着继代次数增加而
有不同程度的下降，与后者观点相似。但在加入活性
炭的 II型培养基(MS+6-BA0.5 mg/L+NAA0.1 mg/L+
Ac 0.05 g/L)上进行增殖培养时，多次继代培养的增
殖倍数趋于稳定，平均增殖倍数为 3.08，增殖芽质量
较好，玻璃化趋势减缓。这可能是活性炭作为一种添
加剂，吸收培养基内的有害物质，促进生长的作用。
通过对马占相思幼年优树(5年生)组培和成年
优树(16年生)组培进行比较：1)成年优树消毒以升汞
和酒精分别处理 9 min，15 s，存活率为 85.33%，幼年
优树消毒条件为 75%酒精浸泡 l5~20 s，l‰升汞浸泡
12~15 min，成活率为 45.2%~51.3%。成年优树对消毒
时间的要求缩短了，存活率提高了 34.03%~40.13%。
可能是成年优树在生理状态上表现更好，故而消毒
效果更好。2)萌芽培养基成年优树为：改良MS+6-BA
0.5 mg/L+蔗糖 30 g/L，芽诱导率为 93.33%，幼年优
树为MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L，可得到 20%
~30%的正常萌芽。比较二者，对基本培养基的要求
不同，成年优树对大量元素的需求量较低，而幼年优
树对大量元素的需求是成年优树的两倍。成年优树
虽然较难进行芽诱导，但只要针对成年优树对其诱
导培养基进行调整，是可以获得比幼年优树材料更
高的芽诱导率。3)成年优树增殖培养基为MS+6-BA
0.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L+Ac 0.05 g/L+蔗糖 30 g/L，
初次继代增殖倍数为 3.96，7次继代平均增殖倍数为
3.08。幼年优树增殖培养基为 MS+6-BA 1.0 mg/L+
NAA 0.05 mg/L，增殖倍数 3.0。较幼年优树而言，成
年优树增殖培养对 6-BA的用量要求降低了 50%，
NAA的需求量增加了一倍。可能是由于树龄的不
同，外植体的内源激素含量有所不同，导致了对外界
植物生长调节剂的需求量不同。因此，针对不同树龄
探索其增殖培养基配方是极有意义的。同时本实验
中增殖培养基还添加了活性炭，才获得了稳定的增
殖倍数，幼年优树则不需要此物质的添加。成年优树
的增殖倍数均高于幼年优树，也证明了对成年优树
进行组培的优越性，对成年优树组培进行探究会获
得比幼年优树更好的组培体系。
本研究外植体取自 16年生马占相思优树，成功
建立了其组培快繁体系：以优树枝条先通过扦插繁
殖，获得一定数量的无性系材料，建立马占相思优良
无性系采穗圃，于次年 8月份选取采穗圃中枝条，取
其第 3~5腋芽茎段以升汞和酒精分别处理 9min，15 s，
接种于最佳芽诱导培养基(改良 MS, 6-BA 0.5 mg/L,
蔗糖 30 g/L)，芽诱导率为 93.33%。最佳增殖培养基
993
为 MS+6-BA0.5 mg/L+NAA0.1 mg/L+Ac 0.05 g/L+
蔗糖 30 g/L，增殖倍数高且稳定(最高为 3.96, 7次继
代平均增殖倍数为 3.08)。成年优树组培的难点在于
芽诱导和增殖较为困难，树龄越高越困难，而生根则
较为容易。马占相思经过多次继代之后的组培苗，其
生根体系与外植体的树龄无关(黄烈健等, 2012;胡峰
等, 2015)，最佳生根体系为 1/2 MS+IBA 0.5 mg/L+
NAA 0.5 mg/L+蔗糖 30 g/L，生根率为 94.36%，具体
研究结果见本课题组的相关报道(胡峰等, 2015)。
3材料与方法
3.1材料
通过比较树高、胸径、冠幅等因子，从中国林业
科学研究院热带林业研究所马占相思 16年生试验
林中选取优良单株，以当年新生的腋芽饱满的枝条
为研究材料。
初代培养选用经 0.1%升汞和 75%酒精消毒后
无污染的带腋芽茎段为材料。增殖培养选用外植体
通过初代培养萌发的健壮腋芽为材料。
3.2升汞和酒精处理时间对马占相思芽诱导的影响
剪取马占相思优良单株的当年生腋芽饱满枝
条，将采集的枝条剪去叶片，洗衣粉水浸泡 30 min，
刷净后流水冲洗 2 h，剪成长 1.0~2.0 cm带腋芽的茎
段，用 0.1%的升汞和 75%的酒精处理不同的时间(升
汞: 6 min, 9 min, 12 min;酒精 5 s, 15 s, 30 s,完全组
合设计)，消毒后用无菌水冲洗 4~6次。
3.3材料部位对马占相思芽诱导的影响
将当年生腋芽饱满枝条的第 1~2 腋芽茎段(上
段)、第 3~5腋芽茎段(中段)、第 7~8腋芽茎段(下段)
剪成长 1.0~2.0 cm带腋芽茎段，用 3.2筛选出的最佳
方法消毒。
3.4采条季节对马占相思芽诱导的影响
分别于 2月、5月、8月、11月采集当年生腋芽饱
满枝条，采用 3.2的最佳消毒处理以及 3.3筛选出的
最佳材料部位，进行外植体的芽诱导。
3.5外植体来源对马占相思芽诱导的影响
TypeⅠ：16年生优良单株的当年生腋芽饱满枝条。
TypeⅡ：从 16年生优良单株上采集枝条，先通
过扦插繁殖，建立采穗圃，从一年生的采穗圃中采集
腋芽饱满的枝条。
采用 3.2、3.3、3.4筛选的最佳消毒处理、材料部
位以及采条时间，进行外植体芽诱导。
3.6 6-BA、蔗糖、基本培养基对马占相思芽诱导的影响
将消毒后的外植体接种至芽诱导培养基中，考
虑 3个因素：6-BA(3个浓度水平: 0 mg/L, 0.5 mg/L,
1.0 mg/L)、蔗糖(3个浓度水平: 20 g/L, 30 g/L, 40 g/L)、
基本培养基(3个水平: MS, 1/2MS,改良 MS)对马占
相思芽诱导的影响，设置 L9(33)的正交试验设计，每
个处理接种 50个茎段，重复 3次，培养 30 d后统计
出芽率。
3.7增殖培养
3.7.1 6-BA、NAA单因子对马占相思增殖的影响
增殖培养基均以 MS为基本培养基，添加固定
浓度的生长素 NAA (0.1 mg/L)，选择不同浓度的细胞
分裂素 6-BA (0.5 mg/L, 1.0 mg/L, 1.5 mg/L, 2.0 mg/L)，
探讨细胞分裂素对马占相思增殖的影响；添加固定
浓度的细胞分裂素 6-BA (1.0 mg/L)，选择不同浓度
的生长素NAA(0.05mg/L,0.1mg/L,0.5mg/L,1.00mg/L)，
探讨 6-BA、NAA对增殖的影响，每个处理接种 20
个茎段，重复 3次。增殖培养 35天后，调查增殖苗的
生长情况并统计其增殖倍数。
3.7.26-BA、NAA不同浓度组合对马占相思增殖的影响
以MS为基本培养基，分别添加浓度为 0.1 mg/L、
0.5mg/L、1.0mg/L的细胞分裂素 6-BA，浓度为 0.1mg/L、
0.3mg/L、0.5mg/L的生长素 NAA，设置 3×3的交互试
验，以了解 6-BA和 NAA不同浓度组合对马占相思
增殖的影响。共 9组处理，每个处理接种 20个茎段，
重复 3次。培养 35 d后，调查增殖苗的生长情况，并统
计其增殖倍数。
3.7.3基本培养基、活性炭浓度、糖浓度对马占相思增
殖的影响
探讨 3个因子：基本培养基、蔗糖浓度、活性炭
浓度对增殖培养的影响，培养基选择 MS、1/2MS、改
良 MS；蔗糖浓度选择 10 g/L，20 g/L，40 g/L；活性炭
浓度选择 0.05 mg/L，0.1 mg/L，0.5 mg/L。试验均添加
3.7.2筛选出的最佳激素组合，每个处理接种 20个茎
段，每组试验重复 3次。增殖培养 35 d后，调查增殖
苗的生长情况并统计其增殖倍数。
3.7.4多次继代培养对马占相思增殖的影响
通过上述试验对马占相思增殖培养基的筛选发
现，得出两种最佳增殖培养基，Ⅰ型为增殖倍数最高
16年生马占相思高效组培技术体系
An Efficient Tissue Culture Technique of Acacia mangium from 16-year old Plant 994
分子植物育种
Molecular Plant Breeding
的培养基，Ⅱ型为芽长势最好的培养基。Ⅰ型培养基
为 MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L+蔗糖 20 g/L，
Ⅱ型培养基为 MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L+
Ac 0.05 g/L+蔗糖 20 g/L。以初代培养的新萌芽为第
1次继代的材料，之后依次以上一次继代培养的增殖
芽茎段为材料，分别接种在Ⅰ型、Ⅱ型培养基上进行
7次继代培养，每 35天继代一次，每个处理接种 20
个茎段，重复 3次，在培养第 1、3、5、7代时，调查增
殖苗的生长情况，并统计其增殖倍数。
3.8培养条件
以上试验除特殊说明外，消毒后的外植体均接
种至 MS上进行初代培养，每个处理接种 50瓶，每
瓶接种 1个茎段，重复 3次，15 d后统计污染率、褐
化率、存活率、出芽率。培养基中均添加琼脂 7 g/L，蔗
糖 30 g/L，控制 pH值为 5.5~6.5，以 121℃高压灭菌
15 min，培养温度控制在(25±2)℃，每天光照 12 h，光
照强度 2 500 Lx。
3.9数据处理
使用 Excel、SPSS18.0对数据进行处理和方差分
析，以最小显著差数法(LSD)评价差异的显著性，使
用 Origin7.5进行作图。
污染率%=污染数÷接种数×100%
褐化率%=褐化数÷接种数×100%
存活率%=存活数÷接种数×100%
出芽率%=出芽数÷存活数×100%
作者贡献
王鸿完成数据分析和论文的写作；黄烈健是论
文的通讯作者，指导论文的试验及写作全过程；胡峰
完成实验。全体作者都阅读并同意最终的文本。
致谢
本研究由国家“十二五”科技支撑计划项目
(2012BAD01B0402)资助。
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An Efficient Tissue Culture Technique of Acacia mangium from 16-year old Plant
Bt Research (BT)
Bt Research (ISSN 1925-1939) is an open access, peer reviewed journal published
online by BioPublisher. The Journal is publishing high quality original research on all
aspects of Bacillus thuringiensis and their toxins affecting the living organisms, as
well as environmental risk and public policy relevant to Bt modified organisms.
Topics include (but are not limited to) Bt strain identification, novel Bt toxin
discovery and bioassay, transgenic Bt plants, insecticidal mechanism of Bt toxin as
well as resistant mechanisms of target-insect to Bt toxin. Bt Research is particularly
keen to publish the original research and review article from authors in countries
where the Bt modified crops are widely used in commerce in order to provide a forum
for advocator, protestor and middle-of-the-roader. Bt Research is archived in Library
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