全 文 ：中国农学通报 2012,28(32):204-208
Chinese Agricultural Science Bulletin
0 引言
如今随着文化与经济快速发展，全球的进步显得
越来越快，但同时能源的消耗量也在不断的增加。有
预计称，按照现如今的对能源的消耗量来算，煤炭资源
可开采 100年，天然气可开采 50—60年，而石油将在
100年后被耗尽[1]。鉴于化石能源等常规能源的特殊
性质——不可再生性，以及对环境的污染性，寻找新的
替代能源显得迫在眉睫，世界各国也显得非常重视。
中国的石油消耗量位居世界第二位，为石油的进口
国。如今，发展具有相当潜力的生物能源产业已成为
了中国能源安全的重要战略[2]。
石栗 [Aleurites moluccana (L.) Willd]，大戟科
(Euphorbiaceae)石栗属，长绿乔木，可高达15 m。俗名
烛果树，油桃等 [3]。双子叶植物，叶形为叶卵形至心
形，长 10~20 cm，宽 5~17cm，有时掌状 3裂，两面被锈
色星状短柔毛，叶柄长 6~12 cm，顶端有 2枚小腺体。
树皮灰色，具浅纵裂，幼枝被星状短柔毛；石栗的花期
为4—7月，果期9—11月。圆锥花序生于枝顶叶腋，长
10~15 cm，花序分枝及花梗均被稠密的短柔毛及混杂
的锈色星状毛；花萼不规则 3裂，裂片镊合状，花瓣 5
片；雄花有雄蕊 15~20枚；花丝在花芽内弯曲；雌花子
房 2室。花单性同株。花后结核果，果实卵形或球形
具木质种皮，十分坚硬，直径 5 cm，被锈色星状毛，内
藏种子 1~2粒[4]。石栗是深根性树种，喜光，喜温热气
基金项目：广西科技厅资助项目“优质能源植物石栗树开发利用关键技术研究与种植示范”（桂科攻0992021-3）；广西教育厅资助项目“优质石栗资源
搜集及其优良种质组培快繁研究”(200809MS152)。
第一作者简介：韩佳宇，男，1984年出生，四川内江人，硕士在读，研究方向：生物技术育种。通信地址：530004 广西大学农学院研究生办公室，
E-mail：hanjiayu2009@sina.com。
收稿日期：2012-03-01，修回日期：2012-05-11。
石栗树茎段组织培养的研究
韩佳宇，伍 豪，欧克纬，宋炫旻
（广西大学农学院，南宁 530004）
摘 要：建立石栗组织培养的技术体系，筛选出适合诱导愈伤组织和愈伤组织分化的培养基。从外植体
消毒，激素配比，培养基筛选等方面对石栗组织培养进行了探索。结果表明诱导愈伤组织的主要因素是
细胞分裂素和生长素的比值。TDZ对愈伤组织诱导丛生芽有抑制作用。诱导愈伤组织的最适培养基
为：1/2MS + ZT 2 mg/L + NAA 0.5 mg/L +氯化胆碱 2 mg/L，诱导愈伤组织丛生芽的最适培养基为
1/2MS+6-BA 1 mg/L +IBA 0.1 mg/L。影响诱导愈伤组织的主要因素是细胞分裂素和生长素的比值。
关键词：石栗；愈伤诱导；愈伤分化；组织培养
中图分类号：S792.99 文献标志码：A 论文编号：2012-0676
Research on Tissue Culture of the Stem in Aleurites moluccana
Han Jiayu, Wu Hao,Ou Kewei, Song Xuanmin
(Agricultural College of Guangxi University, Nanning 530004)
Abstract: The aims were to establish the technique system which was about the tissue culture of Aleurites
moluccana, and then choose the media which was the most appropriate for calli induction and differentiation.
The results showed that, the ratio of the cytokinin and the archusia was the primary factor that acts on the calli
induction. TDZ inhibited the induction that from the calli to the axillary buds. The best media for calli
induction was: 1/2MS+ZT 2 mg/L +NAA 0.5 mg/L + choline chloride 2 mg/L. The most suitable media for
inducing axillary buds was 1/2MS+6-BA 1 mg/L +IBA 0.1 mg/L. The ratio of the cytokinin and the archusia
was the important factor for calli induction.
Key words: Aleurites moluccana; callus induction; callus differentiation; tissue culture
韩佳宇等：石栗树茎段组织培养的研究
候，适宜热带和南亚热带种植，速生 [5]。适合石栗生
长土壤类型为酸性土、坡地、石灰岩土和中性土
等[3]。石栗树原产地为马来西亚及夏威夷群岛，广泛
分布于西南太平洋诸岛及大洋洲等热带地区，现在大
多数热带国家均有种植[6]。研究表明，石栗果实果仁
的含油量高达到 65%[7]左右，可以用来榨取油脂生产
生物柴油，是具有发展潜力的生物柴油原料树种和治
理石漠化优良树种。优良石栗种苗生产供应是限制
石栗大面积种植的主要因素之一。石栗是常异花授
粉植物，且其种子发芽率很低[8]。利用种子繁殖实生
苗的变异性很大，不能保证母树的优良性状。通过组
织培养的方式来实现石栗工厂化试管苗是解决供苗
问题的可行有效途径。国内外相关研究较少，对石栗
的研究主要围绕分类、细胞学、成分含量等方面进
行。目前已有冯斗等 [9]对石栗的种子发芽率进行了
初步研究。胡语婕[10]对石栗的组织培养进行了研究，
诱导出了无菌实生苗的丛生芽；刘昌盛等[3]对石栗种
仁油份的组成和性质进行研究，结果表明石栗种仁的
粗脂肪和不饱和脂肪酸含量很高，这与Satyanarayana
等 [11]的研究结果相似，而亚麻酸含量很低，这与Ako
等 [12]的结果一致。石栗组织培养仅在无菌实生苗的
基础上诱导出了丛生芽，实生苗不能保证母树的优良
性状，从根本上没有解决石栗通过组织培养要达到的
目的，因此启动了本项研究。拟通过对石栗大田外植
体的组织培养，达到石栗快繁的目的，解决现在石栗
苗供应紧张的状况。
1 材料与方法
1.1 材料
试验于2010年6月—2011年1月在广西大学农学
院组培中心实验室进行。石栗枝条取自广西大学农学
院石栗研究课题组种质资源圃。
于晴天下午 5:00—6:00选取健壮，无病虫害的植
株枝条。幼嫩茎尖先用75%酒精擦洗表面，剪下带3~
4个未萌动腋芽的茎尖，并立刻放如含1%抗坏血酸溶
液的烧杯带回实验室。石栗幼嫩腋芽上附着很多绒
毛，用软毛刷蘸上洗洁精小心刷洗绒毛。剪切成1 cm
长的茎段，用自来水冲洗120 min。置于超净工作台上
用 75%酒精消毒 30 s，然后用无菌水冲洗 5次。取出，
用 2%次氯酸钠溶液（加 2滴吐温 80）消毒 24 min，取
出，再用无菌水反复冲洗 5次。再用 0.1%升汞消毒
10 min。在无菌条件下切除茎段两端，将消毒后的外
植体用灭菌滤纸吸干外植体表面水分后接种到空白的
MS培养基上，14天后将未污染的外植体转入诱导愈
伤组织培养基中进行培养。
1.2 不同时期取材的灭菌
分别在 2010年 3月下旬和 2010年 7月中旬，2010
年 10月下旬和 2011年 1月中旬，从农学院网室取 1年
树龄的腋芽，按照以上的方法进行灭菌处理，每瓶接种
1个外植体，接种120瓶，14天后观察污染情况。
1.3 不同树龄植株的灭菌
为了实验不同树龄对灭菌处理的反应，分别取 1
年生树龄，2年生树龄，3年生树龄，10年生以上树龄的
幼嫩茎段，按照以上的方法进行灭菌处理，每瓶接种1
个外植体，接种100瓶，14天后观察污染情况。
1.3 诱导愈伤培养基的筛选
选用 1/2MS为基础培养基，ZT、NAA和氯化胆碱
为植物生长调节物质，试验采用L9(34)3因素 3水平正
交试验如表1。每瓶接种1个外植体，每个处理3次重
复，每次重复接 30瓶。暗培养 10天后转入 2000 lx光
培养，接种后21天统计外植体的愈伤率。
1.4 诱导愈伤组织分化丛生芽的培养基筛选
诱导愈伤分化，试验采用L9(34)3因素3水平正交试
验如表2，每瓶接种1个直径约为5 mm，重量约100 mg
的淡黄色愈伤组织，每个处理3次重复，每次重复接30
瓶。14天观察1次，统计分化率。
2 结果与分析
2.1 不同时期取材的外植体灭菌结果
通过多种灭菌剂的有效组合可以成功地降低外植
体污染，但由于不同的季节取材污染率和褐化率存在
较大差异。由表3、图1得出在南方高温多雨的7月中
旬取材，污染率最高达到 66.67%褐化率也较高，说明
高温多雨的季节外植体体内带有大量的内生菌，表面
消毒很难灭菌。1月中旬的污染率最底为 26.67%，褐
化率也最低。说明在低温干燥的季节取材，由于微生
物还在处于冬眠状态，所以污染率低。在温度低的季
水平
-1
0
1
ZT
0.5
2
3
NAA
0.01
0.05
0.5
氯化胆碱
2
4
8
表1 设计因素和水平
水平
-1
0
1
6-BA
1
2
3
TDZ
0
0.02
0.05
IBA
0.1
0.2
0.3
表2 设计因素和水平
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节取材有利于降低污染率，而且成活率较高。
2.2 不同树龄外植体灭菌的结果
不同树龄的外植体，其表面和内部所带的微生物
数量和种类都不同，从表4和图2可以得出随着树龄的
增大污染率也在增加，褐化率也随着树龄的增加而增
加。成活率却在下降。说明树龄大的外植体木质化
多，分生能力不强。高龄树的多酚氧化酶的活性高，所
以易于褐化。所以低龄树适合于组织培养的取材。
2.3 诱导愈伤组织培养基配方筛选结果
从极差大小可以得出，因素NAA和ZT的极差大
小接近且比氯化胆碱的极差大，所以主要的影响因素
是NAA和ZT，氯化胆碱是次要影响因素。表5的试验
结果可直观看出：第 6号处理A2B3C1即ZT的 2水平、
NAA的3水平和氯化胆碱的1水平对诱导愈伤组织的
影响最大，且形成愈伤组织所用时间短。愈伤组织形
态见图3。由此确定，诱导石栗愈伤组织最适培养基为
1/2MS+ZT 2 mg/L+NAA 0.5 mg/L+氯化胆碱2 mg/L。
2.4 愈伤组织诱导丛生芽培养基配方筛选结果
从极差大小可以得出，因素 6-BA的极差最大
38.15，所以主要的影响因素是6-BA，TDZ和 IBA都是
次要因素。从表 6的试验结果可直观看出：丛生芽分
化率最高的是A1B1C1即 6-BA的 1水平、TDZ的 1水平
和 IBA的 1水平对诱导愈伤组织分化效率最高。由
K1、K2、K3的大小得出配方的最佳组合为A1B1C1和出
芽率最高的配方组合一直。丛生芽形态见图 4，所以
诱导愈伤组织丛生芽的最适培养基为 1/2MS+6-BA
1 mg/L+IBA 0.1 mg/L。
外植体取材时间
接种芽数/个
污染芽数/个
污染率/%
死亡/褐化数/个
死亡/褐化率/%
成活数/个
成活率/%
1月中旬
120
32
26.67
17
14.17
71
59.17
3月下旬
120
41
34.17
20
16.67
59
49.17
7月中旬
120
80
66.67
23
19.17
17
14.17
10月下旬
120
55
45.83
31
25.83
34
28.33
表3 不同取材时期对石栗外植体灭菌的影响
010
2030
4050
6070
80
1月中旬 3月下旬 7月中旬 10月下旬
时间
百
分
率
/%
污染率 死亡/褐化率 成活率
图1 不同取材时期对石栗外植体灭菌的影响
外植体取材树龄
接种芽数/个
污染芽数/个
污染率/%
死亡/褐化数/个
死亡/褐化率/%
成活数/个
成活率/%
1年生
100
21
21
18
18
61
61
2年生
100
30
30
17
17
63
63
3年生
100
45
45
27
27
28
28
10年以上
100
53
53
29
29
18
18
表4 不同树龄对石栗外植体灭菌的影响
0
10
20
30
40
50
60
70
1年生 2年生 3年生 10年以上
百
分
率
/%
污染率
死亡/褐化率
成活率
图2 不同树龄对石栗外植体灭菌的影响
图3 石栗愈伤组织
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韩佳宇等：石栗树茎段组织培养的研究
处理编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
K1
K2
K3
平均1
平均2
平均3
极差(R)
因素主次
最优水平
ZT/(mg/L)
0.5
0.5
0.5
2
2
2
3
3
3
58.89
168.89
59.67
19.63
56.2967
18.89
37.4061
2
2
NAA/(mg/L)
0.01
0.05
0.5
0.01
0.05
0.5
0.01
0.05
0.5
62.22
53.34
168.89
20.74
17.78
38.15
38.5167
1
3
氯化胆碱/(mg/L)
2
4
8
4
8
2
8
2
4
121.12
114.45
48.88
18.89
56.2967
16.2933
24.08
3
1
愈伤诱导率/%
27.78
16.67
14.44
34.44
36.67
97.78
0
0
56.67
最早形成愈伤天数/d
10
8
14
9
9
5
-
-
8
表5 不同激素和浓度水平对诱导愈伤组织的影响
处理号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
K1
K2
K3
平均1
平均2
平均3
极差(R)
因素主次
最优水平
6-BA/(mg/L)
1
1
1
2
2
2
3
3
3
74.45
60
45.56
24.8167
20
15.1867
9.63
1
1
TDZ/(mg/L)
0
0.02
0.05
0
0.02
0.05
0
0.02
0.05
75.56
54.44
50.01
25.1867
18.1467
16.67
8.5167
2
1
IBA/(mg/L)
0.1
0.2
0.3
0.2
0.3
0.1
0.3
0.1
0.2
68.9
55.56
55.55
22.9667
18.52
18.5167
4.45
3
1
出芽率/%
35.56
22.22
16.67
24.44
17.78
17.78
15.56
14.44
15.56
最早形成愈伤天数/d
10
8
14
9
9
5
-
-
8
表6 不同激素和浓度水平对诱导丛生芽的影响
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3 讨论
3.1 取材季节和树龄的选择
目前石栗的组织培养报道很少。外植体灭菌是石
栗组织培的第一步，石栗腋芽细嫩，且茎段表面有大量
茸毛，仅用软毛刷简单刷洗，腋芽处还有很多绒毛没有
清理干净。用自来水较长时间冲洗石栗腋芽外植体，
是获得有效消毒的重要环节[13]。多种灭菌剂的使用比
单一一种灭菌剂的效果好。不同季节的取材对污染
率，褐化率，成活率都有明显的影响。在进行取材时应
选择低温干燥的季节取材，污染率会降低。树龄选择
方面应选择低龄树作为外植体，污染率低成活率高。
这可能与树龄的增大，树体内的微生物种类和数量有
关[14]。
3.2 生长调节剂的作用
在大部分植物的组织培养中，生长调节剂是培养基
中主要的组成成分，在愈伤组织的诱导和器官分化方面
它起着关键的作用，是组织培养中的重要因子。特别是
细胞分裂素与生长素的比值决定芽和根的分化，这种比
值学说一直沿用至今。一般情况下，细胞分裂素与生长
素的比值高时有利于长芽，低时利于生根[15]。石栗愈伤
组织诱导结果表明：石栗在细胞分裂素和生长素比值较
低的情况下，愈伤组织诱导率最高，诱导率可以达到
90%以上，愈伤的质量也很好，而且此时细胞分裂和生长
素的比值大于1，这正验证了比值学说[16]。
4 结论
采用1年生树龄的嫩茎在1月中旬取材的外植体，
用自来水冲洗 120 min，0.1% HgCl2溶液浸泡消毒
16 min，10% NaClO3溶液浸泡消毒 24 min的方法消毒
灭菌有利于降低褐化和污染率，提高成活率；本研究筛
选出适合诱导石栗愈伤组织的培养基为 1/2MS +
ZT 2 mg/L+NAA 0.5 mg/L+氯化胆碱 2 mg/L。诱导石
栗愈伤组织分化的培养基为 1/2MS+6-BA 1 mg/L +
IBA 0.1 mg/L。
由于石栗组织培养报道很少，而石栗种子发芽率
很低，所以通过组织培养是实现石栗快繁的有效途
径。此文仅对石栗的外植体消毒，愈伤的诱导，愈伤分
化进行了研究。从建立石栗组织培养体系来看，今后
还应进行分化苗的增殖继代，生根移栽。以形成一套
完整的石栗组织培养体系，为生产上供应石栗苗提供
理论基础和技术指导。
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图4 愈伤组织分化的丛生芽
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