全 文 ：第 30 卷　第 6 期　 　中 南 林 业 科 技 大 学 学 报　 　Vol.30　No.6
　2010 年 6 月 Journal of Central South University of Forestry & Technology 　Jun.2010
大叶榉顶芽诱导与增殖培养
汪灵丹 ,张日清 ,金晓玲
(中南林业科技大学 林学院 ,湖南 长沙 410004)
摘　要:　为解决大叶榉组织培养中萌芽难 、增殖系数低的难题 ,选取健康 、饱满的顶芽为外植体 ,配合不同激素
配比对顶芽进行诱导萌芽 、增殖培养的研究。结果表明:不同培养基和激素浓度对顶芽萌芽和增殖培养均影响不
同 ,其中最佳顶芽萌芽培养基是WPM +BA1.0 mg/ L , 萌芽率最高可达 98.3%;最佳增殖培养基是 WPM+4.0
BA mg/ L ,最大增值系数为 15。
关键词:　林学;林木育种;大叶榉;组织培养;诱导萌芽;增殖培养;组织培养
中图分类号:　S792.19 文献标志码:　A 文章编号:　1673-923X(2010)06-0075-05
Phyllogen induction and cluster bud multiplication of
Zelkova schneideriana Hand.-Mazz.
WANG Ling-dan , ZH ANG Ri-qing , JIN Xiao-ling
(School o f Fo restry , Central South Unicer sity o f Fo restry &Technolo gy , Chang sha 410004 , Hunan , China)
Abstract:By se lcting healthy and plump tip buds o f Zelkova schneideriana H and.-M azz.as explant , and ma tching
diffe rent concentrations o f ho rmone , the germina tion induction and multiplication culture of tip buds w ere studied.
The experimental result indicates:the best media fo r shoot inducement w as derived as WPM added with 1.0 mg/ L
of BA and the highest g ermination r ate reached 98.3%;The bud cluste r w as multiplicated rapidly on the WPM me-
dium with 4.0 mg/ L of BA and the mean multiplication facto r reached 15.
Key words:fo restry;forest tr ee breeding;Ze lkova schnei deriana Hand.-Mazz.;tissue culture;germination induc-
tion ;multiplication culture ;tissue culture
　　大叶榉 Zelkova schneideriana Hand.-Mazz.
为榆科 Ulmaceae榉属 Zelkova spach 落叶大乔木 ,
在我国主要分布湖南 、江苏 、浙江 、安徽 、广东 、广
西 、云南等省(区),是国家二级保护树种。大叶榉
材质优良 、木材色泽艳丽 、花纹美观 ,且枝细 、叶美 ,
叶色季相变化丰富 ,具有较高经济 、生态和景观利
用价值[ 1-7] 。由于用途广泛 ,被过度采伐 ,目前大叶
榉资源非常紧缺 。通过组织培养促进优良种苗的
快速繁殖与应用 、改良品种 、加速育种进程势在必
行。目前关于榉树组织培养方面的研究比较少。
据文献记载 ,目前国外只有日本福冈县林业中心成
功地进行了榉树组织培养研究 。而国内只有金晓
铃[ 8] 、罗广彪[ 9] 等对榉树的微繁技术进行了研究。
但在大叶榉的萌芽诱导和增殖系数等方面都有待
进一步探索和研究 。笔者在前人研究的基础上 ,就
芽体的诱导 、增殖系数等方面进行试验研究。
　　收稿日期:2010-01-16
　　基金项目:中南林业科技大学青年科学基金项目“大叶榉组织培养与工厂化育苗技术研究”(2008003B)
　　作者简介:汪灵丹(1981-),湖北黄冈人 ,硕士研究生 ,讲师 ,主要从事经济林培育与育种相关工作
DOI :10.14067/j.cnki.1673-923x.2010.06.020
1　材料与方法
1.1　试验材料
本研究所采用材料来源于中南林业科技大学
环境艺术与设计学院园林植物实验室 ,是 2010 年
3月上旬播种的大叶榉实生幼苗 ,选取幼嫩 、饱满的
顶芽作为外植体 。
1.2　实验方法
1.2.1　诱导顶芽萌芽
先用干净的流水(自来水)将外植体的表面冲
洗干净 ,用流动的清水冲洗 30 ～ 60 min , 75%的酒
精浸泡 30 s ,再用 0.1% HgCl2 浸泡 10 min ,无菌
水冲洗 5 次 , 每次 5 ～ 10min , 无菌滤纸吸干水
分[ 10-11] 。以培养基 、BA 和 NAA 进行 3因素 4水
平的正交实验 L 16(44),具体配比见表 1。将顶芽切
成 3 mm 的芽段 ,接种于 4 种培养基中 。培养基的
pH 值都为 5.8 ,糖浓度 20g/ L ,琼脂浓度 6.7 g/L ,
诱导顶芽萌芽。培养温度(25±2)℃,光照强度为
2 000 lx(下同),每天光照 12 ～ 14 h 。一个月后 ,将
获得的不定芽分蘖作为外植体 。
表 1　大叶榉顶芽初代培养 L 16(44)因子水平
Table 1　Factors and levels of orthogonal test L16(44) for
initial culture of Zelkova schneideriana tip buds
水　平 基本培养基 A(BA)/(mg· L -1)
B(NAA)
/(m g· L -1)
1 WPM 0.5 0
2 MS 1.0 0.1
3 1/ 2MS 2.0 0.5
4 Whi te 4.0 2.5
1.2.2　不定芽的增殖
将初代培养中的不定芽作为外植体 ,选取长势
大体一致的不定芽接入以WPM 为基本培养基 ,附
加不同浓度的 BA 、NAA 、ZT ,具体配方见表 2。每
处理样本 20 个 ,重复 3次。30 d 后对实验芽体进
行观察 ,统计增殖率 、增殖芽数 ,记录芽体生长状
况 ,并进行分析 ,筛选出最合适不定芽增殖的培
养基 。
表 2　丛生芽的诱导 L9(33)因子水平
Table 2　Factors and levels of orthogonal test L9(33)
for sprout clump inducement
水　平 BA/(mg· L -1) NAA/(mg· L-1) ZT/(mg· L-1)
1 1.0 0 0
2 2.0 0.1 0.1
3 4.0 1.0 1.0
2　结果与分析
2.1　大叶榉顶芽诱导萌芽的结果
以大叶榉顶芽为外植体诱导顶芽的萌芽 ,建立
大叶榉组织培养的无菌体系。接种 10 d后 ,在适宜
的培养基 WPM 中可观察到外植体从刚接种时的
亮黄色逐渐变为嫩绿色 , 15 d即开始逐渐展开 , 20 d
后可看到有新萌发出来的叶或芽(见图 1)。而在不
适宜大叶榉顶芽萌发的培养基中 ,有的逐渐枯萎死
亡 ,有的则只是芽中原有的绒状叶单纯生长 ,而没
有新叶的发生。
图 1　培养基为WPM , BA 为1.0 mg/ L时 , 20 d 的
生长情况
Fig.1　Buds growth after 20 days when BA being at
1.0 mg/L with WPM
　　大叶榉顶芽初代培养采用正交实验设计筛选
出初代培养的最佳培养基 ,实验结果见表 3和表 4。
直观分析结果表明(见表 3),三种因素的极差(R
值)大小依次是 A>B>C ,因此 ,三种因素对大叶榉
顶芽萌芽率的影响大小 ,依次是:基本培养基>BA
>NAA 。经方差分析表明(见表 4),基本培养基对
大叶榉顶芽萌芽率的影响达到了极显著水平 , BA
对大叶榉顶芽萌芽率的影响达到了显著水平 ,NAA
76 汪灵丹 ,等:大叶榉顶芽诱导与增殖培养　 　第 6 期
的影响未达到显著水平。因此 ,基本培养基和 BA
是影响大叶榉顶芽萌芽主要因子 ,而 NAA 的影响
不大。从均值(k)可知基本培养基对大叶榉顶芽萌
芽率影响的大小 ,依次是 WPM >MS >1/2 MS >
White ,培养基最优组合为 A1 B2C1 ,即 WPM +1.0
BA 。但本实验中不含该组合 ,因为正交实验是一
种均一性实验设计 ,不可能含所有处理组合[ 12-14] 。
但根据表 3 仍可选出较好的处理组合 A1 B2C2 ,即
WPM +BA 1.0+NAA 0.1 ,也可达较高的萌芽效
果 ,萌芽率高达 98.3%。
表 3　顶芽初代培养正交实验结果及直观分析
Table 3　Orthogonal test results and intuitive analysis of initial culture of dormant buds
实验组 因素
A(培养基) B(BA) C(NAA) 萌芽率/ %
1 1(WPM) 1(0.5mg/ L) 1(0) 93
2 1 2(1 mg/ L) 2(0.1 mg/ L) 98.3
3 1 3(2 mg/ L) 3(0.5 mg/ L) 70
4 1 4(4 mg/ L) 4(2.5 mg/ L) 40
5 2(MS) 1 3 44.1
6 2 2 4 70
7 2 2 1 66.1
8 2 4 2 27.1
9 3(1/ 2MS) 1 4 15.3
10 3 2 3 40
11 3 3 2 23.3
12 3 4 1 0
13 4(White) 1 2 11.1
14 4 2 1 0
15 4 3 4 0
16 4 4 3 0
k1 75.325 38.100 46.575
k2 51.825 52.350 35.600
k3 17.150 39.850 30.875
k4 2.775 16.775 34.025
R 72.550 35.575 15.700
表 4　顶芽初代培养萌芽率方差分析
Table 4　Variance analysis on germination ratio of initial culture of top buds
变差来源 偏差平方和 自由度 均方 F值 F0.05 F 0.01 显著性
基本培养基 12 641.357 3 4 213.785 7 28.058 4.760 9.780 极显著
BA 2 635.297 3 878.432 3 5.849 4.760 9.780 显著
NAA 710.082 3 236.634 1.576 4.760 9.780
误差 901.09 6 150.181
总变异 16 887.826 15
2.2 激素对不定芽的增殖培养的影响
诱发的不定芽可通过芽生芽途径进行扩繁[ 15] ,
扩大繁殖系数的目的 。把不定芽接入到以下培养
基中 ,一个月后进行观察统计 ,结果如表 5所示。
大叶榉不定芽的增殖以WPM 为基本培养基 ,
采用 L 9(34)正交实验设计 ,筛选最佳增殖培养基 ,
实验结果见表 5。经直观分析 ,均值(k)大小表明 ,
最优组合为 A3B1C1 ,即 WPM +4.0 BA 培养基 ,
但本实验中不含该组合 ,因为正交实验是一种均一
性实验设计 ,不可能含所有处理组合 ,但仍可选出
较好的处理组合。如第 7 和 8 , 即 A3B 1C3 和
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A3 B2C1 处理都是较好的芽增殖的培养基 ,分别是
WPM +BA 4.0+ZT 1.0 、WPM +BA 4.0+ZT
0.1。不定芽的平均增殖系数为 9 ,最大的达到 15
(见图 2)。
表 5　芽的增殖培养正交实验结果和直观分析
Table 5　Orthogonal test results and intuitive analysis of buds proliferation
实验组 因素
A(BA) B(NAA) C(ZT) 平均增殖系数
1 1(1.0 m g/ L) 1(0) 1(0) 7.08
2 1 2(0.1 m g/ L) 2(0.1 m g/ L) 5.35
3 1 3(1.0 m g/ L) 3(1.0 m g/ L) 4.07
4 2(2.0 m g/ L) 1 2 10.31
5 2 2 3 9.03
6 2 3 1 8.23
7 3(4.0 m g/ L) 1 3 15.1
8 3 2 1 13.03
9 3 3 2 11.1
k1 5.500 10.830 9.447
k2 9.190 9.137 8.920
k3 13.077 7.800 9.400
R 7.577 3.030 0.527
图 2　培养基为WPM , BA 为 4.0 mg/ L , 20 d 时的
增殖情况
Fig.2　The rosette buds after 20 days when BA being
at 4.0 mg/L with WPM
　　各因素的极差(R 值)大小依次是:A >B>C ,
因此 ,三种因素对大叶榉不定芽增殖的影响大小 ,
依次是 BA >NAA >ZT 。经方差分析表明(见表
6),BA对不定芽的增殖的影响达到了极显著水平 ,
NAA对不定芽的增殖的影响达到了显著水平 , ZT
的影响不显著。即 BA 对不定芽的增殖影响最大 ,
是影响不定芽的增殖的主导因子。
3　讨论与结论
适宜的基本培养基和植物激素对林木组织细胞
培养的成功起关键作用 ,通常不同植物所需的基本
培养基和植物激素不同 ,结果也不尽相同。在本实
验中以大叶榉顶芽为外植体诱导芽的萌发 ,建立大
叶榉组织培养的无菌体系 ,通过 L9(33)正交实验设
计的直观因素的分析 ,可以得出:基本培养基WPM 、
表 6 芽增殖系数方差分析
Table 6　Variance analysis on buds proliferation coefficients
变差来源 偏差平方和 自由度 均方 F值 F0.05 F 0.01 显著性
BA 86.128 2 43.064 203.132 19.000 99.000 极显著
NAA 13.835 2 6.918 32.630 19.000 99.000 显著
ZT 0.510 2 0.225 1.203 19.000 99.000
误差 0.42 2 0.21
总变异 100.893 8
78 汪灵丹 ,等:大叶榉顶芽诱导与增殖培养　 　第 6 期
MS 、1/2MS 和 white 中 WPM 对大叶榉顶芽萌芽
的影响最好;细胞分裂素 BA 、ZT 和生长素 NAA
中 , BA 的浓度是影响大叶榉顶芽萌发率的主要因
素 ,而 NAA 和 ZT 的影响不显著;最佳诱导培养基
为WPM +BA 1.0 mg/L。
以初代培养获得的大叶榉无菌芽在培养基
WPM +BA 1.0 mg/L 中继代 1 ～ 2次后 ,开始进行
增殖实验 ,诱导丛生芽。通过 L 9(33)正交实验设计
的直观因素和方差分析 ,可以得出:以 WPM 为基
本培养基 ,激素配比中 ,BA 是影响大叶榉无菌芽增
殖的主要因素 , NAA和 ZT 的影响不显著;WPM+
4.0BA 、WPM+BA 4.0+ZT1.0 、WPM +BA4.0+
ZT1.0都是较好的不定芽增殖培养基 。其中 WPM
+4.0BA 是大叶榉不定芽增殖的最佳培养基。平
均增殖系数为 9 ,最大的可达到 15 。与金晓玲等[ 8]
的研究结果相比 ,差不多提高了 1倍多 ,可满足大
叶榉工厂化生产的需要。
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[本文编校:罗　列]
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