全 文 ：单叶省藤组培苗不定根诱导研究
李湘阳，曾炳山，裘珍飞，刘 英，范春节
（中国林科院热带林业研究所，广州 510520）
摘 要：对单叶省藤组织培养中影响不定根诱导的因素进行研究，以解决单叶省藤生根率低的问题。以
增殖培养10代的单叶省藤组培苗为材料，研究培养基中的离子浓度、生长调节剂的种类和浓度、活性炭
及剪切方式对根系诱导的作用。结果表明：培养基中的大量元素、活性炭及NAA的浓度变化对单叶省
藤组培苗的生根率有极显著影响；组培苗的剪切方式对生根率也有显著影响；最适生根培养基为1/2MS
大量元素+NAA 0.5 mg/L+糖20 g/L。
关键词：单叶省藤；组织培养；生根
中图分类号：S722.8+9，Q813.1 文献标志码：A 论文编号：2013-2901
Induction of Adventitious Roots During Tissue Culture of Calamus simplicifolius C. F. Wei.
Li Xiangyang, Zeng Bingshan, Qiu Zhenfei, Liu Ying, Fan Chunjie
(Research Institute of Tropical Forestry, Chinese Academy of Forestry, Guangzhou 510520)
Abstract: To raising rooting rate, factors influencing root induction in rapid propagation of Calamus
simplicifolius C. F. Wei. were studied. With the shoots from ten subculture as materials, the effect of
macroelement concentration, plant growth regulators types and concentration, AC (activated charcoal) and
cutting method on root induction were studied. The results indicated that macroelement, AC (activated
charcoal), NAA and cutting method had significant effect on root induction. The optimal rooting medium was
1/2MS macroelement+ NAA 0.5 mg/L+ sucrose 20 g/L.
Key words: Calamus simplicifolius C. F. Wei.; tissue culture; rooting
0 引言
单叶省藤 (Calamus simplicifolius C. F. Wei.)是有
刺、丛生、攀援的大藤本，属棕榈科省藤亚科省藤族。
单叶省藤是中国特有的棕榈藤种之一，其天然林仅分
部于海南岛东部及中部海拔 300~1100 m的热带山地
雨林及常绿季雨林中，但目前单叶省藤的人工林已推
广到广东、广西和福建等省（区）的南部地区[1]。单叶
省藤藤径较大，节间长度较长，颜色较浅，质地优良，是
华南地区最好的用材藤种，具有很高的经济价值 [2]。
然而由于藤种材性优良，往往藤株未开花结实即被采
割利用，采后难以更新，导致种质资源丢失。因此迫切
需要开展单叶省藤工厂化育苗技术以解决扩大栽培所
需要的种苗问题。另外，在不断扩大栽培的过程中，选
育出来的优良单株也只有通过组织培养的方式进行繁
殖，才能将单叶省藤的种植业发展壮大。
笔者在进行单叶省藤组培快繁研究时，发现根的
诱导是快繁育苗的难点之一。本研究从大量元素、激
素、活性炭等方面对单叶省藤根的诱导进行研究，现报
道如下。
1 材料与方法
1.1 试验时间、地点
试验于 2007年在广州热带林业研究所林木组培
实验室进行。
1.2 试验材料
单叶省藤的外植体采自广东省肇庆市金鸡坑林
场。生根试验所用的组培芽苗是由萌蘖芽诱导的丛芽
基金项目：“十一五”国家林业科技支撑项目专题“棕榈藤无性快繁工艺研究”(2006BAD19B0902)。
第一作者简介：李湘阳，女，1970年出生，湖南人，副研究员，博士，研究方向：林木组培与转基因研究。通信地址：510520广州市天河区龙洞广汕一路
682号，Tel：020-87032851，E-mail：lixy713@21cn.com。
收稿日期：2013-11-06，修回日期：2013-12-30。
中国农学通报 2014,30(16):226-230
Chinese Agricultural Science Bulletin
并已增殖培养10代。
1.3 试验方法
1.3.1 大量元素对单叶省藤组培苗生根的影响 将无根
单叶省藤组培单芽苗分别接种于4种含不同浓度大量
元素的培养基中，大量元素的浓度设 4个梯级，即
1/4MS、1/2MS、1MS、1.5MS。培养基中NAA的浓度
为 2.5 mg/L。每个处理组合重复 10瓶，每瓶接 4个外
植体。
1.3.2 活性炭对单叶省藤组培苗生根的影响 取无根单
叶省藤组培单芽苗分别接种于含不同浓度活性炭培养
基中，活性炭的浓度梯度是0、0.1、0.2、0.3、0.4 g/L。培
养基中大量元素浓度均为 1/2MS。培养基中NAA的
浓度为 2.5 mg/L。每个处理组合重复 10瓶，每瓶接 4
个外植体。
1.3.3 IBA和NAA的交互作用对单叶省藤组培苗生根
影响 将无根单叶省藤组培单芽苗接种于2类培养基，
第一类是NAA浓度为0 mg/L，IBA的浓度梯度是1、2、
3、4 mg/L；第2类是NAA浓度为0.5 mg/L，IBA的浓度
梯度为 1、2、3、4 mg/L。培养基中大量元素浓度均为
1/2MS。每个处理组合重复10瓶，每瓶接4个外植体。
1.3.4 NAA对单叶省藤组培苗生根的影响 将无根单
叶省藤组培单芽苗分别接种于含不同浓度NAA的培
养基中，NAA浓度梯度设 10个，即 0、0.125、0.25、0.5、
1、1.5、2、2.5、3、3.5 mg/L。所有培养基中大量元素浓
度均为 1/2MS。每个处理组合重复 10瓶，每瓶接 4个
外植体。
1.3.5 剪切方式对单叶省藤组培苗生根的影响 将无根
单叶省藤组培单芽苗分别以不切基盘、切基盘、切基盘
上 2 mm、切切基盘上 4 mm、切基盘上 6 mm共 5种方
式接入生根培养基。培养基中大量元素均为 1/2MS，
NAA浓度为 0.5 mg/L，每个处理组合重复 10瓶，每瓶
接4个外植体。
以上各组试验所用培养基中的微量元素及有机质
的浓度均为1MS，且均添加卡拉胶7 g/L和蔗糖20g/L，
所有培养基 pH 5.8±0.2，所有组培苗的培养温度为
(25±2)℃，光照时间是 12 h/d，光照强度 2000 lx。所有
处理培养 8周后，统计生根百分率（生根苗数/接种苗
数）。受污染影响，试验结束时可测定的重复数不等。
试验结束后所得数据用 SAS软件进行不等重复
试验方差分析，显著水平为0.05，极显著水平为0.01。
2 结果与分析
2.1 大量元素对单叶省藤组培苗生根的影响
试验结果表明，培养基中较高的离子强度不利于
单叶省藤组培苗的生根（图1）。在含1MS大量元素培
养基中，生根率只有20%。而如果继续升高大量元素
离子浓度，在含1.5MS大量元素培养基中，生根率甚至
降为0。随着MS培养基中大量元素离子浓度的降低，
生根率开始提高。在含 1/2MS大量元素培养基中，生
根率最高，达到57.14%。但当进一步降低大量元素浓
度时，生根率又开始下降。可见适宜单叶省藤组培苗
生根的大量元素浓度范围是比较窄的。方差分析显示
不同离子浓度的MS培养基对生根率的影响达到极显
著水平（表 1）。因此，培养基中大量元素的浓度对单
叶省藤组培苗的生根有重要影响。
2.2 活性炭对单叶省藤组培苗生根的影响
活性炭对单叶省藤组培苗生根的影响是负面的，
即使只加入0.1 g/L，生根率立即下降了50%，继续提高
活性炭的浓度甚至导致单叶省藤组培苗不生根（图
2）。方差分析也显示活性炭的加入对单叶省藤组培苗
生根的影响达到极显著水平（表2）。
2.3 IBA和NAA对单叶省藤组培苗生根影响
IBA对单叶省藤组培苗诱导生根的作用是非常微
弱的，而NAA的作用却很明显。在高质量浓度 IBA
(4 mg/L)且NAA的含量为 0的生根诱导培养基中，单
叶省藤组培苗的生根率依然非常低，但在含较低质量
浓度 IBA(1 mg/L)的培养基中加入少量的 NAA
(0.5 mg/L)，生根率马上大幅度提高（图 3）。在方差分
析中（表 3），IBA对生根作用的F检测不显著（Pr＞F，
0
10
20
30
40
50
60
0.25MS 0.5MS 1MS 1.5MS
生
根
率
/%
图1 大量元素对单叶省藤生根的影响
表1 单叶省藤大量元素试验结果方差分析
变异来源
模型
大量元素
误差
总计
自由度
3
3
22
25
平方和
1.4569
1.4569
1.6393
3.0962
均方
0.4856
0.4856
0.0745
F值
6.52
6.52
Pr＞F
0.0025
0.0025
李湘阳等：单叶省藤组培苗不定根诱导研究 ··227
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
F=0.8401＞0.05），而NAA的 F检测却极显著（Pr＞F，
F=0.0001＜0.01），说明NAA对单叶省藤的生根诱导
有极显著的作用。另外，IBA和NAA的交互效应F检
测是显著的（Pr＞F，F=0.0142＜0.05），说明 IBA尽管
对单叶省藤生根诱导作用甚微，但当 IBA和NAA在一
起联合作用时，对生根率还是有显著影响，这也可以解
释在培养基中加入NAA后，随着培养基中 IBA质量浓
度的提高，生根率会逐步下降。
2.4 NAA的质量浓度对单叶省藤组培苗生根影响
试验结果表明，单叶省藤组培苗根系的形成对
NAA非常敏感，NAA质量浓度的变化对生根率的变
化有决定性的作用（图 4），培养基中单独加入少量的
NAA(0.5 mg/L)，生根率立即上升到75.48%，而在不含
NAA的培养基中即使 IBA的浓度高达4 mg/L，生根率
却只有25%（图3），但当继续提高NAA的质量浓度时，
生根率又开始下降。方差分析也显示NAA的质量浓
度变化对单叶省藤生根率有显著影响（表4）。
2.5 剪切方式对单叶省藤组培苗生根的影响
对单叶省藤组培单芽苗进行不同方式地剪切，对
生根率也有很大影响。单叶省藤组培增殖是通过不断
在母芽周围产生萌蘖芽的方式进行的，通常进行生根
诱导时，是将小芽从母芽丛上完整分离下来，小芽基部
的藤径部分是没有损伤的，并且在小芽基部还会保留
一个木质化的基盘。研究发现如果在基盘之上 2 mm
的位置进行切除处理，可以将生根率从77.50%提高到
86.76%，但如果继续往上切，就导致生根率下降（图
0
10
20
30
40
50
60
0 0.1 0.2 0.3 0.4
活性炭/(g/L)
生
根
率
/%
图2 活性炭对单叶省藤生根的影响
变异来源
模型
活性炭
误差
总计
自由度
4
4
27
31
平方和
1.4967
1.4967
1.183
2.6797
均方
0.3742
0.3742
0.0438
F值
8.54
8.54
Pr＞F
0.0001
0.0001
表2 单叶省藤活性炭试验结果方差分析
010
2030
4050
6070
80
1 2 3 4 1 2 3 4
NAA 0 NAA 0.5IBA浓度/(mg/L)
生
根
率
/%
图3 IBA和NAA对单叶省藤生根的影响
变异来源
模型
NAA
IBA
NAA×IBA
误差
总计
自由度
7
1
3
3
59
66
平方和
4.3305
3.7402
0.0401
0.5503
2.8243
7.1548
均方
0.6186
3.7402
0.0134
0.1834
0.0479
F值
12.92
78.13
0.28
3.83
Pr＞F
＜0.0001
＜0.0001
0.8401
0.0142
表3 IBA和NAA对单叶省藤生根试验结果方差分析
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 0.130.250.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5NAA/(mg/L)
生
根
率
/%
图4 NAA质量浓度对单叶省藤生根的影响
变异来源
模型
NAA
误差
总计
自由度
9
9
96
105
平方和
4.837
4.837
7.2098
12.0468
均方
0.5374
0.5374
0.0751
F值
7.16
7.16
Pr＞F
＜0.0001
＜0.0001
表4 单叶省藤NAA试验结果方差分析
··228
5），这有可能是切除太多而损伤根原基细胞。当在基
盘之上 6 mm位置进行切除处理时，会导致 43.75%的
生根苗死亡。方差分析表明不同剪切方式对单叶省
藤生根苗影响是显著的（表5）。
3 结论
本研究的试验结果表明，培养基中的大量元素离
子浓度、活性炭浓度、NAA质量浓度对单叶省藤组培
苗生根率都有极显著影响，生根苗的剪切方式对生根
率也有显著影响。合适的单叶省藤生根苗的剪切方
式是：在基盘之上2 mm处进行切除，适宜的单叶省藤
组培苗的生根培养基是：1/2MS大量元素 + NAA
0.5 mg/L+糖20 g/L。
4 讨论
4.1 大量元素的离子浓度对单叶省藤生根诱导的影响
大量元素的离子浓度对多数植物试管苗的生根
都有显著影响，一般而言，降低培养基中的大量元素
离子浓度有利于植物试管苗生根[3-8]。这其中的原因可
能是培养基中的盐浓度影响了渗透压，从而影响试管
苗对培养基中某些成分的吸收，也有可能是大量元素
中的某种元素（例如氮）的高含量对植物根的诱导存在
普遍性抑制[4,9]。但并不是大量元素的离子浓度越低就
越有利于试管苗生根，多数植物诱导生根的适宜大量
元素浓度是1/2MS，当进一步降低大量元素浓度时，生
根率开始下降[3,5,7,8]，当然也有植物需要更低的离子浓
度才能获得较高的生根率[10]。可见多数植物试管苗根
系的诱导对大量元素离子浓度的要求是很严格的。单
叶省藤生根诱导也有类似的表现，大量元素的离子浓
度是影响组培苗生根率的关键因素之一。
4.2 活性炭在单叶省藤生根中的作用
活性炭在许多植物的组培生根诱导中都有着积极
的作用[11-13]。从目前的研究来看，活性炭对生根的作用
一是减弱了组培苗基部生长的光照，保护了植物体内
的 IAA从而间接促进了生根；二是活性炭具有吸附作
用，能吸附一些可能抑制生根的物质（如酚、醌等），从
而促进生根。但活性炭也具有副作用，会因为吸附培
养基中的激素及其他有利生根的物质（如硫胺素、烟酸
等）而抑制生根。对单叶省藤而言，可能是诱导生根所
需要的植物激素浓度范围很窄，即使微量活性炭的加
入也因为吸附了过多的植物激素而抑制组培苗的生
根。由于活性炭的加入而抑制生根的情况在杉木[14]、
湿地松[15]的组培中也存在。
4.3 生长素类激素在单叶省藤生根诱导中的作用
IBA和NAA在植物组织培养中被广泛应用于根
系诱导，其中 IBA表现为对多数植物都有良好的诱导
效应 [16- 18]，但也有些植物试管苗不定根的诱导必需
NAA的存在[19-21]。对单叶省藤而言，NAA在生根诱导
中显然起着关键性的作用。在培养基中没有NAA的
情况下，单叶省藤组培苗极难生根，当加入较低质量浓
度的NAA后，生根率迅速提高。为什么NAA对单叶
省藤试管苗生根诱导作用显著，而同样是生长类激素
的 IBA却几乎没有影响？这可能是NAA能够改变单
叶省藤内源生长素 IAA的水平，而 IBA却无法做到。
裴东等[22]对核桃子叶不定根发生的研究表明在加入合
适浓度的外源生长素后，会诱发内源 IAA水平上升，
继而诱发生根。不过最合适诱导单叶省藤生根的
NAA的质量浓度范围是比较窄的，当NAA质量浓度
升高时，开始表现抑制生根，并且随着NAA质量浓度
的升高，根系越来越粗，呈直立状，不能弯折，也没有须
根，植株表面会长出许多白色愈伤组织，移植后也不容
易成活。
4.4 剪切方式对单叶省藤组培苗生根的影响
将单叶省藤组培幼芽基部做少量切除更容易诱导
生根，这其中的原因可能有 2个。（1）可能与单叶省藤
的藤径表层结构有关，单叶省藤径的表面有一层蜡质
层，蜡质层之下有一层角质层，表皮细胞的外细胞壁特
别厚[23]，加之单叶省藤组培苗的基部是由多层叶鞘层
层紧密包裹，这些结构一方面是对单叶省藤起到很好
010
2030
4050
6070
8090
100
不
切
基
盘
切
基
盘
切
基
盘
上
2 mm
切
基
盘
上
4 mm
切
基
盘
上
6 mm
生
根
率
/%
图5 剪切方式对单叶省藤生根的影响
变异来源
模型
剪切方式
误差
总计
自由度
4
4
49
53
平方和
0.8876
0.387
3.3624
4.25
均方
0.2219
0.097
0.0713
F值
3.23
3.23
Pr＞F
0.0197
0.0197
表5 剪切方式对单叶省藤生根作用试验结果方差分析
李湘阳等：单叶省藤组培苗不定根诱导研究 ··229
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
的保护作用，另一方面却也导致培养基中的成分不容
易渗入到藤茎内部，但在基部做少量切除损伤后，有可
能使茎基的根原始细胞更容易吸收到培养基中的激素
成分，从而更容易生根。（2）有研究表明，植物器官在离
体培养过程中，切伤刺激会导致植物体内的生长素
(IAA)向受伤部位运输和积累，从而引发相应的器官发
生[22]，因此，在单叶省藤组培苗基部做少量切除损伤，
也有可能诱发顶芽部位产生的生长素更多向受伤部位
聚集，从而导致不定根更容易形成。当然，这种切除的
量必须非常恰当，如果切得过多，就会适得其反。
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