全 文 ：0 引言
北美豆梨 (Pyrus calleryana Decne.)属蔷薇科
(Rosaceae)梨属(Pyrus)植物，较耐盐碱，其根深、耐瘠
薄，抗旱，抗病能力较强，对生长环境要求不高，北美豆
梨春季观花，花量繁多；夏季观果，大小如豆；秋季观
叶，叶色鲜红，是集观花、观果、观叶于一体的优良景观
植物。组织培养是用来繁殖苗木的一种有效途径。李
晓刚等[1]对豆梨的低玻璃化进行了初步研究，发现继
基金项目：潍坊市科技攻关项目“北美豆梨引种驯化及繁育技术研究”(2010-1001)。
第一作者简介：邱玉宾，男，1980年出生，山东高密人，农艺师，硕士，主要从事园林植物新品种选育研究及推广工作。通信地址：261041潍坊市东风
东街239号潍坊农科院，Tel：0536-8255501，E-mail：binyuqiu1980@126.com。
通讯作者：赵庆柱，男，1975年出生，山东泗水人，副研究员，硕士，主要从事园林植物新品种的选育、引进和繁育研究。通信地址：261041潍坊市东风
东街239号潍坊农科院，Tel：0536-8255501，E-mail：zhaoqingzhu11@126.com。
收稿日期：2015-02-03，修回日期：2015-05-21。
北美豆梨组培快繁技术研究
邱玉宾 1，康晓瑜 2，杨志莹 1，李 田 1，赵庆柱 1
（1山东省潍坊市农业科学院，山东潍坊 261041；2高密市林业局，山东高密 261500）
摘 要：为探讨北美豆梨组培快繁技术体系，以引进的北美豆梨‘首都’为试验材料，进行不同灭菌时间、
不同基本培养基、增殖及生根培养、移栽基质的选择等试验。结果表明，灭菌14 min为5种灭菌时间中
最佳灭菌时间，其成活率虽略低于灭菌16 min，但外植体萌芽快，长势正常；MS培养基为北美豆梨理想
的基本培养基；MS添加0.5 mg/LTDZ+0.2 mg/LNAA+0.05 mg/LGGR6+琼脂粉6.0 g/L+蔗糖30 g/L+活
性炭2.0 g/L为豆梨的最适增殖培养基配方；最佳生根培养基配方为MS+TDZ 0.5 mg/L+ABT1# 1.5 mg/L+
蔗糖20 g/L+琼脂粉4.5 g/L+活性炭2.0 g/L；草炭+珍珠岩（比例2:1）作为栽培基质移栽成活率最高，生长
表现最好，幼苗健壮，叶色深绿。
关键词：北美豆梨；组培快繁；TDZ；ABT1#；GGR6；褐变
中图分类号：S688.9 文献标志码：A 论文编号：cjas15020002
Study on Tissue Culture and Rapid Propagation Technique of Pyrus calleryana Decne
Qiu Yubin1, Kang Xiaoyu2, Yang Zhiying1, Li Tian1, Zhao Qingzhu1
(1Weifang Academy of Agricultural Sciences, Weifang 261041, Shandong, China;
2Gaomi Forestry Bureau, Gaomi 261500, Shandong, China)
Abstract: In order to investigate a rapid propagation cultivation technique system of Pyrus calleryana Decne,
Pyrus calleryana Decne‘Capital’was used as experimental materials. Different sterilization time, different
basic culture media, proliferation culture and tube seedlings rooting culture, and the choosing of cultivation
medium were studied. The results showed that 14 min was the best length of 5 different times in the
sterilization process, although the rate of survival was lower than that of 16 min, but the explants sprouted
quickly and grew normally. MS was the basic culture medium. Adding 0.5 mg/LTDZ, 0.2 mg/L NAA, 0.05 mg/L
GGR6, 6.0 g/L AGAR powder, 30 g/L sucrose, 2.0 g/L activated carbon to MS was the optimal proliferation
medium formula. Adding 0.5 mg/L TDZ, 1.5 mg/L ABT1#, 20 g/L sucrose, 4.5 g/L AGAR powder, 2.0 g/L
activated carbon to MS was the optimal rooting medium formula. Transplanting survival rate was the highest,
and the plants had the best growth performance, robust growing, and dark green leaf color when peat and
perlite (a ratio of 2:1) were used as the cultivation medium.
Key words: Pyrus calleryana Decne.; Rapid Propagation; TDZ; ABT1#; GGR6; Browning
www.caaj.org
农学学报 2015,5(12):64-69
Journal of Agriculture
代4次后有明显玻璃化现象出现；张玉娇等[2]对黄冠梨
进行组培增殖系数达到5.1；陈胜[3]结合茎尖脱毒和高
温脱毒等方式建立起了高效的‘丹尼斯’凤梨再生体
系。但北美豆梨组织培养鲜有报道，有试验认为灭菌
方法、基本培养基、不同激素浓度及配比、蔗糖、琼脂、
活性炭等因素[4-8]影响组培苗的增殖系数及长势。本研
究以北美豆梨‘首都’为试验材料，从灭菌时间、基本培
养基的选择、不同激素配比、移栽基质的选择几方面对
北美豆梨的组织培养进行试验研究，探究影响北美豆
梨组培快繁及试管苗移栽的影响因素，以期为北美豆
梨的组培快繁提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验材料为美国引进种植的北美豆梨‘首都’，该
品种取自潍坊市农业科学院青州试验基地种质资源
圃。
1.2 试验方法
1.2.1 不同灭菌时间对外植体灭菌效果的影响 取3月
早春萌动后 1年生枝条的茎尖，先用自来水冲洗 25~
30 min，冲洗时用软毛刷仔细洗刷，然后用70%的酒精
处理30 s，再用0.1%的HgCl2浸泡消毒，消毒时间设为
8、10、12、14、16 min，最后用无菌水冲洗 5~6次，接种
在MS+琼脂粉 6.0 g/L+蔗糖 30 g/L+活性炭 2.0 g/L培
养基上，pH 5.4，培养室温度(25±1)℃，光照时间12 h/d，
光照强度2000 lx，每瓶接种1个外植体，30瓶为1个处
理，每处理重复3次。光照培养15天后，统计不同灭菌
时间对外植体的灭菌效果。
1.2.2 基本培养基的选择 取 3月早春萌动后 1年生枝
条的茎尖，接种在MS、NN69、WPM、1/2MS 4种基本
培养基中，添加TDZ 0.5 mg/L、NAA0.1 mg/L、琼脂粉
6.0 g/L、蔗糖 30 g/L、活性炭 2.0 g/L，pH 5.4，各种培养
基每次接种30个外植体，重复3次。培养10~30天后，
观察统计不同培养基对分化率的影响。
1.2.3 不同时期外植体的初代培养 取3月早春萌动后
1年生枝条的茎尖（材料1）、5月当年生嫩枝（材料2）、
11月 1年生枝条的腋芽（材料 3）作供试材料，接种在
MS培养基中，添加 TDZ 0.5 mg/L、NAA 0.1 mg/L、琼
脂粉 6.0 g/L、蔗糖 30 g/L、活性炭 2.0 g/L，pH 5.4，不同
时期外植体每次接种 30个，重复 3次。培养 10~30天
后，观察统计外植体取材的不同时期对其分化的影响。
1.2.4 增殖培养 选生长一致的芽接种到MS培养基
上，添加TDZ设0.3、0.5、0.8 mg/L3个水平，NAA设0.05、
0.1、0.2 mg/L3个水平，GGR6设0.05、0.1、0.15 mg/L3个
水平，琼脂粉 6.0 g/L，蔗糖 30 g/L，活性炭 2.0 g/L，pH
5.4，每处理接种 30个芽，重复 3次。试验考察 TDZ、
GGR6、NAA 3个因素对试管苗增殖及生长的影响，不
考察因素间的交互作用，属于3因素3水平试验，故选
用L9(34)正交表安排试验，如表1。
1.2.5 生根培养 以分化的生长势一致的试管苗为生根
材料，接种在MS+TDZ 0.5 mg/L+蔗糖 20 g/L+琼脂粉
4.5 g/L+活性炭 2.0 g/L培养基上，pH 5.4，分别添加不
同浓度 ABT1#、IBA（设 0.5、1.0、1.5、2.0 mg/L 4个水
平）。每瓶接种 1株试管苗，30瓶为 1个处理，每处理
重复 3次。30天后观察ABT1#、IBA对试管苗生根的
影响，统计生根情况。
以分化的生长势一致的试管苗为生根材料，基本
培养基选用MS、1/2MS（大量元素为MS的 1/2）、1/
3MS（大量元素为MS的1/3），分别添加TDZ 0.5 mg/L+
ABT1# 1.5 mg/L+蔗糖 20 g/L+琼脂粉 4.5 g/L+活性炭
2.0 g/L。每瓶接种1株试管苗，30瓶为1个处理，每处
理重复3次。30天后观察大量元素对试管苗生根的影
响，统计生根情况。
1.2.6 移栽基质的选择 从瓶中取出待移栽的试管苗用
清水洗净培养基，然后用 0.1%的多菌灵溶液浸泡 3~
5 min，再用无菌水冲洗干净待晾干后移栽。栽培基质
按体积比选用草炭:园土=1:1、蛭石:园土=1:1、草炭:珍
珠岩=2:1和草炭:珍珠岩:蛭石=3:1:1 4种基质，每种基
质移栽 30株生根苗作为 1个处理，每处理 3次重复。
试管苗移栽至大棚内，大棚上覆遮光率为50%的遮阳
网，棚内设小拱棚，小拱棚上部 1.5 m处拉遮光率为
50%的遮阳网，白天温度控制在 25~28℃，夜间 17~
20℃；小拱棚内湿度保持在 75%~85%，每天早晚各通
风 1次，7~10天后逐渐在小拱棚上穿孔以增加透风和
降低棚内湿度；20天后掀开小拱棚，小拱棚上遮阳网
去掉，留大棚外1层遮阳网；当新叶长出时，每隔1周叶
处理序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
TDZ
0.3
0.3
0.3
0.5
0.5
0.5
0.8
0.8
0.8
NAA
0.05
0.1
0.2
0.05
0.1
0.2
0.05
0.1
0.2
GGR6
0.05
0.1
0.15
0.1
0.15
0.05
0.15
0.05
0.1
表1 不同激素组合L9(34)正交试验因素及水平 mg/L
··65
面交替喷施磷酸二氢钾500倍液、0.3%硫酸亚铁+尿素
混合溶液，移栽40天后观察小苗生长情况。
1.3 数据处理
采用Excel软件进行数据整理和作图，采用SPSS
Statistics 17.0软件进行相关性分析。
2 结果与分析
2.1 不同灭菌时间对外植体的影响
由表2可以看出，5种不同的灭菌时间对北美豆梨
1年生枝条的茎尖污染率存在不同影响，在P＜0.05水
平上差异显著。不同灭菌时间对茎尖成活率的影响同
样存在差异，0.1%的HgCl2灭菌时间14、16 min对茎尖
成活率的影响差异不明显，但与灭菌时间8、10、12 min
差异明显；从灭菌时间对外植体的长势影响来看，灭菌
16 min外植体长势弱，其余灭菌时间外植体长势均正
常，可以看出灭菌时间过长会影响试管苗的长势，合理
的灭菌时间能对植物表面起到有效消毒作用。5种灭
菌时间相比较，灭菌14 min成活率虽略低于灭菌16 min，
但外植体长势正常，因此为最佳灭菌时间。
2.2 不同培养基对茎尖分化率的影响
结果（表 3）表明，经消毒处理的‘首都’豆梨无菌
茎尖接种到 4种培养基中，不同处理间分化率差异较
大，其中处理 1分化率最大，达到了 86.67%，处理 2分
化率为83.33%，处理3、4分化率较差，与处理1、2差异
明显。从生长情况来看，茎尖在MS培养基上表现最
好，NN69次之，在MS培养基上接种 10天后即有茎尖
开始萌动，之后每隔1天观察发现茎尖迅速增大，30天
后即有 2~3个叶片展开并伴有茎段抽出，而在WPM、
1/2MS 2种培养基上茎尖生长缓慢，表现较差。因此
认为，MS培养基为北美豆梨的理想基本培养基。
2.3 不同时期的外植体初代培养中分化及褐变情况
不同时期的外植体分化率不同，褐变程度也不
同。如图1，早春萌动后1年生枝条的茎尖和11月1年
生枝条的腋芽 2种不同时期的外植体分化率较高，分
别高达86.7%和83.4%，2个时期都不同程度出现褐变
现象；5月取材，分化率明显降低，仅为 61.3%，并且褐
变严重，褐变率达到 35.3%。组织培养过程中影响茎
尖成活率的一个重要因素就是外植体容易发生褐变。
有试验认为组培褐变率的高低取决于多酚氧化酶活力
和总酚含量 2种因素，不同生长发育时期的外植体多
酚氧化酶的活力和总酚含量不同，生长季酶活力和总
酚含量高于休眠季，而褐变与多酚氧化酶活力和总酚
含量呈正相关[10-11]。3、11月取材，枝条营养充足，分化
率高、褐变轻、成活率高，5月取当年生嫩枝，处于生长
季，褐变严重，成活率低。
2.4 不同激素组合对增殖的影响
不同激素组合处理对‘首都’豆梨增殖效果的影响
存在差异。如表4所示，几种激素组合中处理6增殖系
数最高，达到 5.78，其次是处理 5，增殖系数为 5.57，其
余处理的增殖效果均比处理5、6差。从试验结果来看
（图2），处理6苗壮，叶大、深绿，茎较粗，30天平均伸长
高度也最大；处理5苗较壮，比处理6培养基上的苗叶
小、色稍浅，呈浅绿色，茎也较细。其余处理苗弱、茎
细，且有的处理叶片不伸展，甚至有玻璃化现象出现，
时间/min
8
10
12
14
16
污染率/%
88a
55b
26c
15d
11e
成活率/%
11d
45c
73b
85a
88a
长势
长势正常
长势正常
长势正常
长势正常
长势弱
表2 不同灭菌时间对外植体的影响
注：在P＜0.05显著水平上，差异用 a、b、c等字母表示，下同。分化
率=(茎尖能分化的外植体株数/接种的外植体株数)×100%[9]。
处理
1
2
3
4
培养基
MS
NN69
WPM
1/2MS
茎尖分化株数
26±1a
25±2a
17±4b
11±2c
分化率/%
86.67±3.34a
83.33±6.67a
56.67±13.34b
36.67±6.67c
表3 不同培养基对茎尖分化率的影响
010
2030
4050
6070
8090
100
材料1 材料2 材料3
处理
百
分
比
/%
分化率
褐变率
图1 不同时期外植体的分化及褐变对比
邱玉宾等：北美豆梨组培快繁技术研究··66
因此认为处理 6（MS+添加 0.5 mg/L TDZ+0.2 mg/L
NAA+0.05 mg/L GGR6）为‘首都’豆梨的最适增殖培
养基配方。
TDZ在0.5 mg/L水平上增殖倍数较在0.3、0.8 mg/L
水平上大，处理达差异显著水平，试验表明适宜浓度的
细胞分裂素对北美豆梨的增殖有促进作用，但较高浓
度的细胞分裂素对增殖有一定的抑制作用，且易导致
玻璃化现象发生。TDZ分别在 0.3、0.5 mg/L水平上
时，增殖系数均在NAA处在0.2 mg/L水平上时达到最
高，分别为4.59、5.78，30天平均伸长高度也最大，分别
为 1.43、1.67 cm，说明在NAA的共同作用下有利于促
进茎芽的伸长发生和增殖。GGR6浓度在最低水平
0.05 mg/L时，增殖系数达到最大 5.78，说明较高浓度
的GGR6与NAA、TDZ共同作用不利于芽的增殖。
2.5 不同浓度ABT1#、IBA对试管苗生根的影响
由表 5可以看出，将试管苗接种在 MS + TDZ
0.5 mg/L+蔗糖 20 g/L+琼脂粉 4.5 g/L+活性炭 2.0 g/L
培养基上，添加ABT1#对‘首都’豆梨组培苗的生根效
果优于 IBA。 ABT1#诱导培养下，ABT1#浓度在
1.5 mg/L时生根率达到最高，为56.57%，平均生根条数
也最多，为4.3条，随着ABT1#浓度的进一步增大，生根
率有所下降，平均生根条数只有2.5条。IBA随着浓度
（0.5~2.0 mg/L范围内）的升高，诱导生根率也逐步升
高，在2.0 mg/L时最高，为52.03%，平均生根条数为3.8
条。
2.6 大量元素对试管苗生根的影响
由表 6可以看出，基本培养基中大量元素的含量
对北美豆梨试管苗生根存在影响，大量元素为 1/3MS
处理
1
2
3
4
5
6
7
8
9
增殖系数
1.02d
2.01d
4.59b
3.52c
5.57a
5.78a
3.54c
4.35b
2.01d
30 d平均伸长高度/cm
0.91e
0.91e
1.43b
1.06d
1.43b
1.67a
1.27c
1.33c
0.89e
玻璃化率/%
0d
0d
0d
0d
0d
0d
3.33c
5b
7.33a
长势
苗弱，伸长较小
较弱，和处理1类似
苗伸长和处理5类似，但苗茎细，叶片伸展差
苗伸长小，叶片不伸展
苗较壮，比处理6培养基上的苗叶小、色稍浅，呈浅绿色，茎也较处理6细
苗壮，叶大、深绿，茎较粗
苗伸长小，叶片伸展差，色浅，有玻璃化现象
苗伸长较小，叶片伸展差，茎细，玻璃化严重
苗伸长最小，玻璃化率最严重
表4 不同激素组合对增殖的影响
图2 不同激素组合对增殖的影响
浓度/
(mg/L)
0.5
1.0
1.5
2.0
ABT1#
生根率/%
19.50d
26.53c
56.57a
40.87b
平均生根数/条
2.8bc
3.3b
4.3a
2.5c
IBA
生根率/%
15.27d
20.33c
38.40b
52.03a
平均生根数/条
1.3c
2.3b
2.6b
3.8a
表5 不同浓度ABT1#、IBA对试管苗生根的影响
大量元素
MS
1/2MS
1/3MS
生根率/%
56.57a
54.60a
35.51b
平均生根数/条
4.3a
4.1a
2.5b
表6 大量元素对试管苗生根的影响
··67
时，生根率和平均每株根数较低，与MS和1/2MS差异
明显；MS和1/2MS对试管苗生根的影响差异不明显，
但从各指标来看，MS平均生根数达到 4.3条，生根率
达56.57%，为3种培养基中最高。
2.7 不同基质对试管苗移栽的影响
由表 7可以看出，不同基质对试管苗移栽成活率
影响有一定差异，其中以草炭:珍珠岩=2:1基质移栽成
活率最高，达到86.67%，与其他3种基质对移栽成活率
的影响差异明显，处理2、4基质差异不明显；从生长表
现来看（图3），处理3表现最好，幼苗生长健壮，叶色深
绿，处理1表现最差，幼苗孱弱。
3 结论
（1）在外植体灭菌过程中，灭菌 14 min为北美豆
梨外植体最佳灭菌时间，其成活率虽略低于灭菌
16 min，但外植体萌芽快，长势正常。
（2）与WPM、NN69、1/2MS相比较，茎尖在MS培
处理
1
2
3
4
基质类型
蛭石:园土=1:1
草炭:园土=1:1
草炭:珍珠岩=2:1
草炭:珍珠岩:蛭石=3:1:1
移栽成活平均株数
17.2c
21.3b
26 a
21.7b
移栽成活率/%
57.78c
71.11b
86.67a
72.22b
生长表现
幼苗孱弱
幼苗低矮，苗茎细
幼苗生长健壮，叶色深绿
叶色浅绿，苗高较处理3差
表7 移栽基质对组培苗移栽成活率的影响
养基萌动最早，分化率高，并且生长迅速，表现良好。
（3）不同时期取材，外植体分化率和褐变程度不
同，外植体取材应避开生长季节，取早春萌动后茎尖或
11月枝条腋芽分化率高、褐变轻、成活率高。
（4）在MS培养基中添加 0.5 mg/L TDZ、0.2 mg/L
NAA和 0.05 mg/LGGR6能促进‘首都’豆梨增殖且避
免了玻璃化现象的发生，GGR6浓度过高不利于芽的
增殖。
（5）MS培养基利于组培苗的生根，一定范围浓度
的 ABT1#对组培苗的生根诱导优于 IBA，但随着
ABT1#浓度的进一步增大，生根率与浓度呈负相关。
（6）基质影响试管苗移栽成活率，基质草炭:珍珠
岩=2:1含生根所需养分，而且透气性好，适宜‘首都’豆
梨移栽。
4 讨论
试验以引进的北美豆梨‘首都’为试验材料，形成
一套完整的北美豆梨快繁培养技术体系。组织培养过
程中，灭菌时间、基本培养基和不同激素种类及其配比
是植物材料能否正常生长的主要影响因素[12]。梨茎尖
培养的培养基多以MS为基本培养基，少数采用DKW
培养基[13]、WPM培养基[14-16]和NN69[17-18]，试验以MS培
养基为北美豆梨的基本培养基，茎尖分化率高，生长表
现良好，这与前人试验结果表现一致[19]。
一定浓度范围内的细胞分裂素对北美豆梨的增殖
有一定的促进作用，但较高浓度的细胞分裂素对增殖
有一定的抑制作用，且易导致玻璃化现象发生[19-20]，MS
培养基添加0.5 mg/LTDZ、0.2 mg/L NAA和0.05 mg/L
GGR6能有效促进豆梨增殖，试验过程未出现玻璃化
现象，说明适宜浓度的GGR6、NAA、TDZ共同作用有
利于芽的增殖，试验发现TDZ与NAA的共同作用有
利于促进茎芽的伸长发生和增殖，但添加较高浓度的
GGR6增殖系数反而降低。
在组织培养过程中，影响试管苗生根的物质有
NAA、6-BA、IAA和 IBA等。陈淼 [21]在文冠果组织培
养中认为 IBA促进生根的效果优于其他激素；于传[22]
通过极差分析认为 6-BA对美国红枫试管苗生根率的
影响大于GA3和 IBA；笔者研究表明，添加ABT1#或
IBA对北美豆梨的生根能产生促进作用，但ABT1#对
‘首都’豆梨组培苗的生根诱导作用优于 IBA，一定浓
度ABT1#和TDZ共同作用有利于提高生根率和生根
条数。
图3 不同基质对组培苗移栽生长的影响
邱玉宾等：北美豆梨组培快繁技术研究··68
不同时期的外植体初代培养中会不同程度出现褐
变现象，5月取材，茎尖分化率明显降低，并且褐变严
重。在空白蔗糖培养基中添加 1 g/L活性炭预培养 2
天后转接到正常培养基培养，然后将组培苗低温预处
理7天后继代转接，能较好控制外植体褐变程度[23]；将
外植体在 100 mg/L的柠檬酸中处理后再进行接种能
有效抑制外植体的褐变，降低多酚含量、PPO活性和
POD活性[24]，提高培养成活率。不同植物品种组织培
养的难易程度也不一样，需根据自身遗传特性探索不
同的培养条件[25]。笔者对北美豆梨组培过程中存在的
玻璃化及褐变现象还未找到一个行之有效的预防控制
措施，其发生规律和机理也未明确，仍需进一步进行较
深入系统的研究。此外，在组织培养过程中，存在变异
现象，较高浓度的激素能诱导畸形芽分化，且激素不同
诱导后变异程度也不同[26]。因此，在今后的组培过程
中，应深入探讨存在问题发生的规律和机理，不断完善
组培技术，为工厂化育苗提供理论依据。
参考文献
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