全 文 ：西北林学院学报 2009 , 24(5):74 ～ 77
Journal o f No r thw est Fo restry Univer sity
白榆的组织培养与叶片再生研究
　收稿日期:2008-11-04　修回日期:2008-12-24
　基金项目:河北省交通厅重点攻关项目(Y-050116)。
　作者简介:王静华 ,女 ,在读硕士 ,主要从事园林植物资源利用及评价方面研究。
＊通讯作者:刘桂林 ,男 ,高级工程师 ,主要从事园林工程及苗木生产方面的研究。
王静华1 , 侯建生2 , 刘桂林3＊ ,王　艳3 , 刘海波3
(1.河北农业大学 林学院 ,河北保定 071001;2.河北政法职业学院 园林系 ,河北石家庄 050061;
3.河北农业大学园林与旅游学院 ,河北 保定 071001)
摘　要:采用河北沧州市的白榆茎段作为外殖体进行组织培养 ,在附加不同浓度激素的培养基上对
其进行培养 ,建立其组织培养及叶片再生体系 。结果表明 ,白榆最适增殖培养基是 MS培养基+6-
BA 0.10 mg ·L-1 +IBA0.005 mg ·L-1 ,叶片再生的最适培养基均为 MS+TDZ0.005 mg ·L-1
+IAA0.005 mg ·L -1 ,最适生根培养基是 MS 培养基+IBA0.01 mg ·L-1 。
关键词:白榆;组织培养;叶片再生
中图分类号:S792.19　　　文献标识码:A　　　文章编号:1001-7461(2009)05-0074-04
Tissue Culture and Plant Regeneration f rom Leaf of Siberian Elm
WANG Jing-hua1 , HOU Jian-sheng2 , LIU Gui-lin3＊ , WANG Yan3 , LIU Hai-bo3
(1.Co llege o f F orest ry , A gricu ltura l Univer sity o f H ebei , Baod ing , Hebei 071001 , China;2.Landsca pe Depar tment ,
Hebei P ro fessiona l Col leg e o f Poli t ica l Science and Law , Shi j iazhuang , Hebei 050061 , China;
3.Col lege o f Land scap e Archi tectur e and Tour ism , A gr icu ltura l Univer sity o f Hebei , Baod ing , Hebei 071001 , China)
Abstract:S tems of siberian elm w ere used as explants , a tissue cul ture and plant reg eneration sy stem w as
e stablished.The results show ed that the optimal dif ferentiation medium for stem w as MS+6-BA 0.10 mg
·L-1 +IBA0.005 mg ·L -1 ;the optimal root ing medium was MS +IBA0.01 mg ·L-1 ;MS medium sup-
plemented wi th 0.005 mg ·L-1 TDZ and 0.005 mg · L-1 IAA was the optimal medium condition fo r leaf
regeneration.
Key words:siberian elm;ti ssue cul ture;leaf regenerat ion
　　白榆(Ulmus pum ila)为榆科(Ulmaceae)榆属
(Ulmus),又称榆 、家榆 。白榆是河北省常见的速生
阔叶用材树种 ,同时也是城市绿化 、防护林 、盐碱地
改造的主要树种[ 1-2] 。近年来 ,国内针对白榆的研究
主要集中在种质资源的研究与保存 、杂交育种及实
生苗选育 、种源变异 、分子遗传学和非常规育种等方
面[ 3-10] 。国外一些研究已经逐渐转向白榆的遗传学
基础研究 ,并逐渐将细胞和组织培养 、分了标记技术
等引入白榆改良研究中[ 11-17] 。Kapaun 等人从白榆
的叶组织中得到了再生植株 ,但是再生芽率很低 ,产
生的芽伸长困难 ,产生的小苗生根困难等一系列问
题尚未解决[ 13] 。建立一个再生体系是进行遗传转
化的先决条件。本研究以白榆茎段为材料进行组织
培养 ,讨论附加不同浓度激素的培养基对其增殖 、生
根的影响 ,为白榆的生物技术改良和优良品系的快
速繁殖提供了理论依据 。
1　材料与方法
1.1　材 料
本试验所用的外殖体为白榆(Ulmus pum ila)
当年生茎段 ,2006年 5月采自河北沧州市。
1.2　方 法
1.2.1　白榆无菌苗的获得　取白榆当年生健壮带
芽茎段 ,用洗衣粉清洗其表面 ,再用自来水冲洗 30
min 。将清洗后的外殖体在无菌操作台上 ,用 70%
酒精浸泡 30 s ,20%8-4消毒液浸泡 14 min ,无菌水
冲洗 4 ～ 5次 ,接种于不附加任何激素的 MS培养基
上进行培养。
1.2.2　培养条件　试验所采用的基本培养基是 MS
培养基和 1/2MS 培养基 ,附加不同的浓度及不同种
类的激素(表 1 ～表 3)。培养基加蔗糖 20 g ·L-1 ,琼
脂6.5 g ·L-1 ,pH5.8 ～ 6.0。培养条件为温度 25℃,
光照度 2 000 ～ 3 000 lx ,光照时间10 h。
1.2.3 　分化培养基的筛选　取无菌苗带芽茎段
(1.5 ～ 2.0 cm)接于附加不同浓度 6-BA 、NAA 、IBA
的 MS 培养基上进行培养 。每个处理 10 瓶 ,每瓶 3
个茎段。30 d 后调查分化情况 ,统计增殖率 、平均
苗高 、平均叶片数 、平均愈伤块直径 、是否玻璃化。
增殖率=(增殖后外殖体数/接种外殖体数)×
100%
1.2.4　叶片分化培养基的筛选　取无菌苗叶片 ,叶
片横切 2 ～ 3刀 ,剪过中脉 ,叶面朝上平铺于附加不
同浓度 TDZ 、ZT 、IAA 的 MS 培养基上进行培养 。
每个处理 5瓶 ,每瓶 5个叶片 。在培养基上培养 45
d后 ,统计出愈率 、不定芽再生率及死亡率 。
出愈率=(形成愈伤组织的外殖体数/接种外殖
体数)×100%
不定芽形成率=(产生不定芽的愈伤组织块数/
接种外殖体数)×100%
死亡率=(死亡外殖体个数/接种外殖体数)×
100%
1.2.5　生根培养基的筛选　取无菌苗茎段(1.5 ～
2.0 cm)接于附加不同浓度的 NAA 和 IBA 的 MS
和 1/2MS 培养基上进行培养 。每个处理 5瓶 ,每瓶
5个茎段。30 d后调查白榆在附加不同浓度激素的
培养基上的生根情况 ,统计生根率及平均苗高。
生根率=(有生根现象的茎段数/接种茎段数)
×100%
生根系数=生根条数/有生根现象的茎段数
2　结果与分析
2.1　白榆无菌苗的获得
采用 20%8-4消毒液消毒 14 min ,接种于不附
加任何激素的 MS 培养基中即可获得白榆无菌苗 ,
且长势良好 。
2.2　不同激素类型与浓度对白榆带芽茎段分化的
影响
　　在 MS培养基中添加不同浓度的 6-BA 、NAA 、
IBA 对白榆的带芽茎段进行培养 ,培养 30 d后进行
调查(表 1 、图 1)。由表 1可知 ,在不添加任何激素
的 MS 培养基上白榆都可生长 ,但平均茎高和增殖
率较低 。在附加 6-BA 和 NAA 的 MS 培养基上白
榆的分化状况很差。当 6-BA 浓度大于 0.25 mg ·
L-1 ,NAA 浓度大于 0.025 mg ·L-1时白榆发生了
玻璃化现象 ,增殖产生的新芽虽多 ,但茎叶纤细发
黄 ,或呈水渍状 ,非常不利于继续生长 ,且激素浓度
表 1　不同激素对白榆带芽茎段分化的影响
Table 1　Ef fect of horm on es at dif feren t concent rations on dif ferentiat ion of stem w ith buds
6-BA/(m g· L -1)NAA/(m g· L -1)IBA/(mg· L -1) 平均茎高/ cm 平均叶片数 增殖率/ % 愈伤平均/ cm 是否玻璃化
0.00 0.000 0.000 2.92 6.90 154 0.06 否
0.10 0.005 0.000 2.67 6.00 125 0.48 否
0.10 0.010 0.000 2.47 5.83 133 0.38 否
0.10 0.025 0.000 2.33 4.58 109 0.25 否
0.25 0.025 0.000 3.89 10.79 200 1.00 是
0.50 0.025 0.000 3.78 14.00 411 1.22 是
1.00 0.025 0.000 2.14 10.86 314 1.37 是
0.25 0.050 0.000 3.57 11.43 214 1.05 是
0.50 0.050 0.000 4.27 16.91 373 1.18 是
1.00 0.050 0.000 2.20 9.20 280 1.40 是
1.50 0.050 0.000 1.28 8.00 267 1.32 是
0.25 0.100 0.000 6.43 18.43 321 1.09 是
0.50 0.100 0.000 3.29 14.00 257 1.14 是
1.00 0.100 0.000 1.23 7.00 238 1.25 是
0.05 0.000 0.005 2.40 4.27 125 0.03 否
0.10 0.000 0.005 2.65 6.00 243 0.39 否
0.25 0.000 0.005 2.10 5.97 258 0.87 是
0.05 0.000 0.010 2.30 4.80 100 0.06 否
0.10 0.000 0.010 2.57 6.00 192 0.24 否
0.25 0.000 0.010 1.71 5.50 246 0.97 是
0.05 0.000 0.025 2.33 5.08 109 0.03 否
0.10 0.000 0.025 1.95 6.53 131 0.38 否
0.25 0.000 0.025 1.82 5.59 314 1.04 是
75第 5 期 王静华 等　白榆的组织培养与叶片再生研究
图 1　白榆的增殖情况
Fig.1　Prolif erat ion of siberian elm
越高玻璃化现象越严重。当 6-BA 浓度降至 0.10
mg ·L -1 ,NAA 浓度降为 0.005 、0.010 、0.025 mg
·L-1时玻璃化现象得到控制 ,但是平均茎高和增
殖率都下降了很多。在附加 6-BA 和 IBA 的 MS 培
养基上 ,当 6-BA浓度为 0.25 mg ·L-1时白榆都发
生玻璃化现象 ,降低 6-BA 浓度后玻璃化现象得到
控制 ,平均茎高和增殖率都有所提高。其中在附加
6-BA 0.10 mg ·L -1和 IBA0.005 mg · L-1的 MS
培养基上白榆分化最好 ,平均茎高为2.65 cm ,增殖
率达到了 243%。
2.3　不同激素对白榆叶片不定芽诱导的影响
在 MS 培养基中添加不同浓度的 TDZ 、ZT 、
IAA 对白榆的幼嫩叶片进行培养 ,培养 45 d后进行
调查(表 2 、图 2)。由表 2 可知 ,白榆的叶片具有一
定的再生能力 ,但再生率很低。在附加 ZT 和 IAA
的 MS 培养基上白榆出愈率很低 ,基本上不产生不
定芽 。在附加 TDZ 0.005 mg · L-1和 IAA0.005
mg ·L -1的 MS 培养基上白榆的表现最好 ,出愈率
均为 96%,不定芽再生率为 56%。将白榆叶片愈伤
组织产生的不定芽接种于附加 6-BA 0.10 mg ·
L
-1 、IBA0.005 mg · L-1的增殖培养基上 ,不定芽
可长成健壮的小苗。
2.4　不同生根培养基对白榆生根的影响
在 MS 和 1/2MS 培养基中添加不同浓度的
NAA和 IBA ,对白榆的带芽茎段进行培养 ,接种数
天后逐渐从基部和茎节处产生数条不定根 ,培养 30
d后调查其生根状况(表 3 、图 3)。由表 3可知 ,在
不添加任何激素的 MS 培养基上白榆即可生根 ,但
生根率很低 , 生根率为 36%。在附加不同浓度
NAA的 MS 培养基上 ,白榆生根率较高 , 可达到
87%,但生根系数很低 ,新生芽细弱。附加相同浓度
IBA 的 MS培养基比 1/2MS 培养基更适合白榆生
根 。白榆在 5种附加不同浓度 IBA 的 1/2MS 培养
基上的平均茎高 、平均根长 、生根率和生根系数均不
及 MS 培养基 。因此最适宜白榆生根的是附加
IBA0.01 mg · L-1 的 MS 培养基 , 其生根率达
100%,生根系数 8.94。
表 2　不同激素对白榆叶片不定芽诱导的影响
Table 2　Ef fect of dif feren t hormones on induct ion of
advent iti ous buds f rom the leaves of siberian elm
T DZ
/(mg· L -1)ZT IAA
接种叶
片数
出愈率
/ %
不定芽
形成率/ %
死亡率
/ %
0.010 0.0 0.010 25 84 20 16
0.010 0.0 0.100 25 80 36 20
0.005 0.0 0.005 25 96 56 4
0.005 0.0 0.050 24 67 29 33
0.000 1.0 0.100 20 5 0 95
0.000 1.0 0.050 25 20 0 80
0.000 0.5 0.025 25 40 4 60
0.000 0.5 0.050 24 33 4 67
　　注:接种叶片数因长势一致的叶片不足接种叶片数略有差异。
图 2　白榆叶片产生的不定芽
Fig.2　Adventi ti ou s b uds induced f rom the leaves of siberian elm
表 3　不同生根培养基对白榆生根的影响
Table 3　Effect of dif ferent root ing media on
root ing of siberian elm
培养基
NAA
/(mg·
L -1)
IBA
/(m g·
L -1)
平均
茎高
/ cm
平均
根长
/ cm
生根率
/ %
生根
系数
1/ 2MS 0.00 0.30 2.41 0.79 80 4.67
1/ 2MS 0.00 0.10 2.04 0.70 74 5.31
1/ 2MS 0.00 0.05 1.96 0.56 60 6.25
1/ 2MS 0.00 0.03 1.87 0.60 64 5.98
1/ 2MS 0.00 0.01 2.35 0.59 35 7.01
MS 0.00 0.30 2.79 0.83 89 8.29
MS 0.00 0.10 2.48 0.77 76 8.69
MS 0.00 0.05 2.73 0.88 91 7.29
MS 0.00 0.03 2.98 0.88 86 6.22
MS 0.00 0.01 2.97 0.85 100 8.94
MS 0.50 0.00 2.36 0.56 78 4.57
MS 0.30 0.00 3.45 0.64 82 2.11
MS 0.10 0.00 3.57 0.73 76 2.13
MS 0.05 0.00 3.06 0.88 74 5.67
MS 0.00 0.00 2.92 1.48 36 3.50
76 西北林学院学报 24 卷　
图 3　白榆的生根情况
Fig.3　Root ing of siberian elm
3　结论
白榆适合的增殖培养基是 MS 培养基 +6-
BA0.10 mg ·L -1 +IBA 0.005 mg ·L -1 。在添加
NAA的培养基中白榆极易产生玻璃苗。
白榆最适生根培养基是 MS 培养基+IBA0.01
mg ·L -1 ,最高生根率可达 100%。
白榆无论是生根培养还是增殖培养中 ,凡是添
加 NAA 的培养基表现都不好 ,增殖培养中极易玻
璃化 ,生根培养中生根率较低。是否白榆对 NAA
敏感有待进一步研究 。
生根培养中白榆在 MS 培养基上的表现比 1/
2MS 培养基上的表现好 ,不同于其他多数植物适宜
在 1/2M S培养基中生根的特点 ,这可能与白榆极高
的抗盐碱能力有关。
白榆具有叶片再生能力 ,但再生率较低有待进
一步研究 。
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