全 文 ：第 25卷　第 1期 中　南　林　学　院　学　报 Vol. 25　 No. 1
　 2005年 2月 JOU RN AL OF CENT RAL SOUT H FO RESTRY UNIV ERSITY Feb. 2005　

[文章编号 ] 1000- 2502( 2005) 01- 0038- 04
榉树茎尖的培养
金晓玲 1, 2 , 何　平 1, 3 , 张日清 1
( 1.中南林学院 ,湖南长沙 410004; 2.浙江师范大学 ,浙江 金华 321004; 3.中国国际工程咨询公司 ,北京 100044)
[摘　要 ]　选用成年榉树 Schneideriana的当年生嫩枝作为外植体 ,经常规消毒后 ,接种于附加不同质量浓度的激素 BA、 N AA、 2,
4-D的 M S培养基上 ,诱导茎尖萌芽 .结果表明:诱导芽萌发的最适宜的培养基为 M S+ BA( 1. 0 mg· L- 1 ) ,继代培养后 ,在每个芽的
基部又可长出 3～ 7个小芽 ;小芽在 M S+ BA( 0. 5 mg· L- 1 )+ CH( 500 mg· L- 1 )培养基上培养 30～ 40 d,即可长成小植株 ;在 1 /2
M S+ IBA( 0. 5 mg· L- 1)的生根培养基上培养 3～ 4周后可形成正常植株 .
[关键词 ]　林学 ; 生物技术 ; 榉树 ; 茎尖 ; 组织培养
[中图分类号 ]　 S667. 2　　　　 [文献标识码 ]　 A
In Vitro Culture of Zelkova schneideriana Shoot Tip
JIN Xiao-ling
1, 2
, HE Ping
1, 3
, ZHANG Ri-qing
1
( 1. Cen tral Sou th Fores t ry Univ ersi ty, Zh uzhou 412006, Hunan, China; 2. Zh ejiang Normal Universi ty, Jinh ua 321004, China;
3. Ch ina In ternational Engineering Consul ting Corporat ion, Dept. Ag ricul tu re, Fo res try and Water, Bei jing 100044, China)
Abstract: Mature sh oots f rom adu lt t rees of Zelkova schneider iana w ere s terili zed and inoculated on to MS supplem ented wi th various
mass concen trations of BA、 N AA and 2, 4-D, in order to induce regeneration. Th e resul ts sh ow that M S+ 1. 0 mg· L- 1 BA is suitab le
fo r ind ucing bud s f rom Zelkova schneideriana shoot tips. In th e su bsequ en t su bcul tu re, 3～ 7 new buds w ere reg enerated f rom each
one bud. Th en the buds w ere t ransfer red to the medium M S+ 0. 5 mg· L- 1 BA+ 500 mg· L- 1 CH; af ter 30～ 40 days th ey d eveloped
into plan tlet s, wh ich rooted on th e medium 1 /2M S+ 0. 5 mg· L- 1 IBA for 3～ 4 w eeks and grew into n ormal plan ts.
Key words: f ores t ry; bio technolog y; Zelkova schneid eriana ; shoot tip; t iss ue culture
榉树 Zelkova schneideriana又称血榉、鸡油树、大叶榆 ,为榆科 Ulmaceae榉树属 Zelkova树种 [1 ] .榉树材
质优良 ,而且具有较高的观赏价值 .目前 ,野生的榉树资源已相当匮乏 ,被列为国家二类保护植物 [2 ] .
组织培养是优良树木得以大量繁殖的有效方式 .到目前为止 ,已对大量的林木树种进行了组织培养的研
究 ,少数树种已进入到工厂化生产阶段 [3, 4 ] .在我国 ,桉树和杨树的快速繁殖技术已经用于工厂化生产 ,并产生
了显著的经济效益 [5, 6 ] ,但对硬木树种的相关研究报道却很少 .本研究希望能通过组织培养为保护榉树资源提
供新方法 ,为榉树优良无性系的快速繁殖提供新技术 .
1　材料和方法
1. 1　材　料
供试材料为榉树成年树的春季刚萌芽的嫩枝 ,采自华中农业大学植物标本园 .
[收稿日期 ] 2004-09-03
[基金项目 ] 国家林业局高技术项目“榉树工厂化微繁及造林技术研究” (编号: 99- 14)和湖南省农业综合开发办项目 “榉树优良无性系
的选育及快速繁殖研究”中的部分内容 .
[作者简介 ] 金晓玲 ( 1963- ) ,女 ,浙江东阳人 ,教授 ,博士 ,从事植物生物技术的研究 .
DOI : 10. 14067 /j . cnki . 1673 -923x . 2005. 01. 009
1. 2　方　法
1. 2. 1　外植体的消毒
截取含茎尖的嫩枝为外植体 .用中性洗衣粉洗净 ,再用流水冲洗 1个晚上 ,第 2天取出 .用体积分数为 75%
的乙醇浸泡 1 min,再用 1 g· L- 1的升汞处理 10 min,最后用无菌水冲洗数次 .
表 1　激素种类和浓度的试验设计
Table 1　 Experiment design of the hormones
variety and concentration
实验组 不同激素的体积质量 / ( mg· L
- 1)
BA N AA 2, 4-D
1 0. 1 0. 0 0. 0
2 1. 0 0. 0 0. 0
3 3. 0 0. 0 0. 0
4 5. 0 0. 0 0. 0
5 1. 0 0. 1 0. 0
6 1. 0 1. 0 0. 0
7 1. 0 0. 0 0. 1
8 1. 0 0. 0 1. 0
9 0. 0 0. 0 0. 0
1. 2. 2　芽的诱导和增殖
从消毒后的嫩枝上小心切下茎尖 ,进行如下试验: 外植体接种
于不同激素 ( BA、NAA和 2, 4-D)的 MS培养基上 ,各种激素的质
量浓度见表 1.所有培养基中均加 30 g· L- 1的蔗糖和 7. 0 g· L- 1
的琼脂 ,培养基的 pH值为 5. 8,在 121℃高温、 107. 87 k Pa的压力
下消毒 20 min.培养温度 ( 25± 1)℃、光照时间 14 /10(白天 /黑夜 )
h、光照强度为 2 000 lx.每 1配方接种 20个外植体 ,试验重复 3
次 . 1个月后统计愈伤组织和芽的诱导率 ,并进行方差分析 .
1. 2. 3　诱导生根
将生长良好的小苗转接到 1 /2M S附加不同浓度 ( 0. 0、 0. 5、
1. 0、 2. 0 mg· L- 1 ) IBA的培养基上 ,培养条件同芽的诱导条
件 .每 1配方接种 15个外植体 ,试验重复 3次 . 1个月后统计不定芽的诱导率 ,并进行方差分析 .
2　结果与分析
2. 1　芽的诱导
不同激素的不同质量浓度对榉树不定芽诱导的影响结果见表 2.由表 2可知 ,在含 BA或 BA与 NAA组
合的培养基中都有不定芽的形成 ,其中以单独使用 BA的效果较好 ,见图 1( a) .而且 ,榉树芽尖的不定芽的形成
对 BA的浓度有一定的要求 , BA浓度过低 ( 0. 1 mg· L- 1 )或过高 ( 5. 0 mg· L- 1 )都不利于不定芽的诱导 ,当
BA的浓度为 1. 0 mg· L- 1时 ,最有利于不定芽的诱导 ,其萌发率可达 48. 3% ,而且正常芽比例也高 ,达
76. 3% .随着 BA浓度的提高 ,正常芽比例呈较明显的下降趋势 .
表 2　不同激素及其浓度对榉树芽尖培养的影响†
Table 2　 Ef fects of various hormones concentration on Zelkova schneideriana shoot tip culture
培养基配方 接种数
/个 芽诱导率/% 芽平均数/个 枯死率/% 出愈率/%
MS+ 0. 1 mg· L- 1 BA 60 21. 7± 7. 6 1. 14± 0. 13( 2) 24. 3± 8. 2 17. 8± 5. 6
MS+ 1. 0 mg· L- 1 BA 60 48. 3± 12. 6a 1. 50± 0. 15( 3) 26. 7± 7. 2 20. 9± 6. 9
MS+ 3. 0 mg· L- 1 BA 60 38. 3± 7. 6a 1. 30± 0. 08( 2) 35. 3± 10. 2 15. 4± 9. 1
MS+ 5. 0 mg· L- 1 BA 60 18. 1± 5. 6 1. 30± 0. 08( 2) 62. 4± 12. 6 8. 9± 5. 3
MS+ 1. 0 mg· L- 1 BA+ 0. 1 mg· L- 1 N AA 60 21. 7± 5. 8 1. 07± 0. 12( 2) 46. 7± 9. 6 26. 7± 10. 2
MS+ 1. 0 mg· L- 1 BA1. 0 mg· L- 1 N AA 60 11. 7± 7. 6 1. 25± 0. 25( 2) 36. 9± 12. 3 17. 6± 8. 5
MS+ 1. 0 mg· L- 1 BA+ 0. 1 mg· L- 1 2, 4-D 60 0. 0 0. 00 43. 3± 8. 3 6. 7± 3. 2
MS+ 1. 0 mg· L- 1 BA+ 1. 0 mg· L- 1 2, 4-D 60 0. 0 0. 00 36. 7± 7. 6 33. 3± 5. 9
MS 59 0. 0 0. 00 100. 0 0. 0
　　† 显著性检验方法为百分数显著性 t检验 ,数字后附不同小写字母表示与实验 5组相比 ,其差异达 0. 05显著水平 ,括弧内为不定芽
的最多数目 .
从表 2中还可以看出 ,在所有的培养基组合中 ,都有一定比例的愈伤组织形成 .形成的愈伤组织按形态结
构特点可分为两类:一类是在含有 BA或 BA与 NAA组合的培养基中形成的结构较致密的愈伤组织 ;另一类
是在含 2, 4-D或 2, 4-D与 BA的组合的培养基中形成的结构松散且水浸状较严重愈伤组织 .
2. 2　芽的增殖和壮苗
将形成的芽切开 ,在原培养基上进行继代培养 , 1个月后 ,在每个芽的基部又可长出 3～ 7个小芽 .将芽接
种在 WPM+ BA ( 0. 5 mg· L- 1 )+ CH( 500 mg· L- 1 )的培养基上 , 30～ 40 d后 ,形成健壮的小苗 ,见图 1( b) .
39第 1期 金晓玲等:榉树茎尖的培养
图 1　榉树芽组织培养的诱导过程
Fig. 1　 The inducement process of sprout tissue culture of Zelkova schneideriana
2. 3　生根和移栽
选择生长旺盛的幼嫩小苗进行生根诱导 ,生根培养基为 1 /2M S附加不同浓度的 IBA和 NAA,不同激素
诱导生根的情况见表 3.从表 3中可以看出 ,对于榉树试管苗生根 , IBA的诱导效果要好于 NAA.在含 NAA的
培养基中 ,较多的是通过愈伤组织产生不定根 .高浓度的 IBA,在小苗的基部也有一定比例愈伤组织的形成 .添
加 0. 2%活性炭能明显地抑制小苗茎段基部愈伤组织的形成 ,不定根发育良好 ,毛根多 ,诱导效果如图 1( c)所
示 . 1 /2M S+ IBA( 0. 1 mg· L- 1 )+ 0. 2% 活性炭为榉树生根的适宜培养基 ,生根率为 42. 2% .洗净再生苗上的
琼脂培养基后 ,将其移栽到装有营养土的花盆中栽培 , 10 d左右再生苗由新根长出 ,成活率在 70% 以上 .
一个月后 ,将小苗移到温室 ,练苗 ,约 2周后 ,将小苗移栽到装有田土的花盆中定植 ,于室温下培养 ,成活率
达 91. 2% .
表 3　不同激素对诱导生根的影响结果
Table 3　 Inf luence of diff erent medium combination of NAA and IBA on root ing
培养基 生根率 /% 生根数目 /条 根形态
1 /2MS 6. 7± 6. 7 1. 2± 1. 5( 2) 根较粗短 ,毛根较少 ,基部无愈伤组织
1 /2MS+ IBA( 0. 1 mg· L- 1 ) 31. 1± 13. 9 2. 1± 0. 6( 3) 根细而长 ,毛根较少 ,基部无愈伤组织
1 /2MS+ IBA( 0. 1 mg· L- 1 )+ 0. 2%活性炭 42. 2± 10. 2 2. 9± 1. 2( 8) 根粗而长 ,毛根较多 ,基部无愈伤组织
1 /2MS+ IBA( 0. 5 mg· L- 1 ) 20. 0± 6. 7 1. 9± 0. 3( 3) 根较细 ,毛根少 ,基部有愈伤组织
1 /2MS+ IBA( 0. 5 mg· L- 1 )+ 0. 2%活性炭 26. 7± 3. 8 2. 6± 1. 0( 4) 根细而长 ,毛根较多 ,基部无愈伤组织
1 /2MS+ IBA( 1. 0 mg· L- 1 ) 17. 8± 10. 2 1. 1± 1. 2( 3) 根细而长 ,毛根较少 ,基部有大量愈伤组织
1 /2MS+ IBA( 1. 0 mg· L- 1 )+ 0. 2%活性炭 28. 7± 3. 6 2. 4± 1. 3( 4) 根细而长 ,毛根较多 ,基部无愈伤组织
1 /2MS+ N AA( 0. 1 mg· L- 1) 17. 8± 10. 2 1. 7± 0. 6( 3) 根较细 ,基部有较多愈伤组织
1 /2MS+ N AA( 0. 1 mg· L- 1)+ 0. 2%活性炭 26. 7± 3. 8 2. 1± 0. 9( 5) 根较细 ,毛根较少 ,基部无愈伤组织
1 /2MS+ N AA( 0. 5 mg· L- 1) 8. 9± 3. 8 1. 5± 0. 8( 3) 根较细 ,毛根少 ,基部有愈伤组织
1 /2MS+ N AA( 1. 0 mg· L- 1) 0. 0 0. 0 基部有大量愈伤组织
3　讨　论
植物激素的种类和浓度对植物组织培养过程中芽的分化有重要影响 [ 7～ 9] ,榉树的组织培养情况与此类似 .
从实验结果看 ,适合榉树茎尖不定芽分化的细胞分裂素为 BA,生长素为 NAA,其中 MS+ BA( 1. 0 mg· L- 1 )
培养基为最适配方 .在含 BA或 BA与 NAA的组合中有较致密的愈伤组织 ,经过继代培养可以诱导不定芽的
分化 .在含 2, 4-D或 BA与 2, 4-D组合的培养基中没有芽的分化 ,却有水浸状愈伤组织的形成 ,这类愈伤组织
经过继代培养也未能诱导不定芽的分化 .
培养基中激素的种类和浓度对诱导生根有较大的影响 [ 10, 11] .不同激素的种类和浓度对不同植物的诱导生
根的影响情况不同 .对于榉树小苗的生根 , 1 /2M S+ IBA( 0. 1 mg· L- 1 )的诱导效果最好 .同时 ,活性炭的使用
有利于榉树再生苗的生根 .利用组织培养技术进行无性系扩繁 ,在保护珍稀树种和名贵花卉的工厂化生产中具
40 中　南　林　学　院　学　报 第 25卷
有较高的应用价值 [12, 13 ] .本研究结果可为榉树资源的保护和利用提供新的研究思路和新技术 .
但是 ,林木组织培养的研究在实际生产中的应用仍受到较大的限制 ,目前真正能投入工厂化生产的树种不
多 ,其主要原因是: ( 1)林木的生长速度慢 ,次生代谢物积累多 ,在组织培养过程中常出现褐化或玻璃化现象 ;
( 2)在许多重大植物的组织培养再生植株的成功报道中 ,都有效率偏低的问题 ,使得繁殖技术难以满足实际生
产的需求 [14, 15 ] .林木组织培养的繁殖系数普遍较低 ,生长周期长 ,这导致了生产成本的提高 .我们在研究中也
遇到了类似的情况 .目前还有相当多的植物没有离体培养技术 ,特别是对于珍稀和濒危植物的研究 ,因此可应
用范围较窄 .没有建立起适用范围较广的林木组织培养的基本培养基 ;体细胞胚发生再生植株研究的范围还主
要集中在针叶植物 ,所研究的外植体仍局限于合子胚等幼嫩组织 ;胚性愈伤组织及体细胞胚和不定芽的诱导频
率在绝大部分树种中仍未达到中试水平 ,人工种子在实际生产的应用仍限于少数植物 .加上实验操作繁琐 ,重
复性也较差等问题 ,都限制了组织培养技术在实际生产上的应用 .因此 ,林木组织培养技术的研究还有许多工
作要做 .
[参　考　文　献 ]
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[本文编校:伍敏涛 ]
41第 1期 金晓玲等:榉树茎尖的培养