全 文 ：拂子茅组培再生体系的建立
张 娟， 韩 蕾， 巨关升， 钱永强， 李红利
（中国林业科学研究院林业研究所/国家林业局林木培育重点实验室，北京 100091）
摘 要：为建立拂子茅植株再生体系，以茎尖为外植体，对拂子茅花叶灭菌方式以及愈伤组织诱导和植株再生培养条
件进行分析与筛选。 结果表明：用 75%乙醇灭菌 30 s，再用 0.1%升汞灭菌 12 min，灭菌效果最佳，去污染率达到 90%； 在
MS+6-BA 0.2 mg/L+2,4-D 4 mg/L+蔗糖 30 g/L+琼脂 7 g/L 的培养基上进行愈伤组织诱导，诱导率达 33.4%；用 MS+6-BA 2
mg/L+NAA 0.2 mg/L+蔗糖 30 g/L+琼脂 7 g/L 培养基诱导不定芽再生，诱导率最高、可达 76.9%；用 MS 基本培养基诱导不
定芽生根，生根率达到 100%。
关键词：拂子茅； 组织培养； 再生体系
中图分类号：S688.4 文献标识码：A 文章编号: 1004-874X（2010）11-0123-03
Establishment of tissue culture and plant regeneration
system of Calamagrostis×acutiflora Overdam
ZHANG Juan, HAN Lei, JU Guan-sheng, QIAN Yong-qiang, LI Hong-li
(Research Institute of Forestry, Chinese Academy of Forestry/Key Lad of Forest Tree Cultivation,
State Foresty Administration, Beijing 100091, China)
Abstract: Plant regeneration system of Calamagrostis×acutiflora Overdam was developed using shoot tips as explants. The
results showed that the suitable sterilization method was 75% alcohol in 30 s and 0.1% mercuric in 12 min. And the suitable
mediums of callus induction, shoot regeneration and root culuture were MS medium with 0.2 mg/L 6-BA and 4 mg/L 2,4-D, MS
medium with 2 mg/L 6-BA and 0.2 mg/L NAA, and MS basal medium, respectively.
Key words: Calamagrostis×acutiflora; tissue culture; regeneration system
收稿日期：2010-04-13
基金项目：北京市科技计划项目（D08050600120802）；北京
市科技计划课题（Z09050600630901）
作者简介：张娟（1984-），女，回族，在读硕士生，E-mail：amy
ljy2004@163.com
通讯作者：孙振元（1964-），男，研究员，E-mail：sunzy@263.
net
拂子茅是禾本科拂子茅属多年生冷季型观赏草，
具有观赏性好、观赏期长、适应性强、耐寒耐旱等优点，
非常适合应用于我国北方园林造景 [1]。 随着近年节水
园林的兴起，拂子茅越来越受到园林界重视 [2-3]，并开
始广泛应用于城区及干旱半干旱地区的园林绿化。 拂
子茅是杂交种，自然状态下无法产生种子，目前主要采
用分株方式进行繁殖[3]，但传统的分株繁殖存在繁殖系
数低、繁殖周期长和受季节限制等缺陷，难以满足市场
需求。 组织培养作为一种快速繁殖手段已经广泛应用
于各类禾本科植物规模化繁殖生产。
本试验选取拂子茅花叶 （Calamagrostis×acutiflora
Overdam）为材料，通过对影响植株再生体系建立的相
关因素进行系统研究， 筛选出最佳灭菌方式以及适宜
的愈伤组织诱导、不定芽增殖和生根诱导培养条件，建
立拂子茅花叶的组织培养及植株再生体系， 为拂子茅
的规模化生产提供技术支持， 也为利用基因工程对其
进行遗传改良奠定重要基础。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试材料为拂子茅花叶的 1年生盆栽苗， 由北京
农林科学院草业中心提供。
1.2 试验方法
1.2.1 灭菌方法 选取带有分蘖芽的茎段， 自来水冲
洗 2 h，用 75%乙醇分别处理 30、60、90 s，无菌水冲洗
2 次，再用 0.1%升汞分别处理 8、10、12 min，无菌水冲
洗 5~7 次，解剖镜下取茎尖，接种于 MS 培养基上；然
后置于组培室内培养，培养温度 25（±2）℃，光照强度
2 500～3 000 lx、光周期 16 h/d。 每个处理重复 3 次，
每个重复 30个外植体。 第 7 d统计外植体的污染率，
第 14 d统计愈伤组织诱导率。
广东农业科学 2010年第 11期 123
DOI:10.16768/j.issn.1004-874x.2010.11.067
表 2 2,4-D 浓度对拂子茅花叶愈伤组织诱导的影响
直径(mm)
1cC
2bcBC
3abAB
4aA
4aA
2bcBC
2bcBC
2bcBC
愈伤组织诱导率(%)
2.2fgF
10.0cdCD
22.2bcBC
31.1aA
24.4bB
16.7eDE
8.9deCD
3.3fEF
0.0gF
2,4-D 浓度(mg/L)
0
1
2
4
6
8
10
12
15
愈伤组织诱导率(%)
18.6eE
29.4cC
33.3bB
37.6aA
27.7dD
17.7fF
17.0gG
3.7hH
0.0iI
污染率(%)
64.0aA
37.8bB
10.0ghFG
28.9cC
23.1dD
11.7fF
21.7eE
11.1fgF
8.9hG
0.1%升汞(min)
8
10
12
8
10
12
8
10
12
75%乙醇(s)
30
60
90
表 1 不同灭菌处理效果比较
灭菌
注： 表中同列数据后小写英文字母不同者表示差异显著，
大写英文字母不同者表示差异极显著，表 2、表 3 同。
1.2.2 愈伤组织诱导 （1）2,4-D 浓度筛选。 将灭菌后
的外植体分别接种于含 0、2、4、6、8、10、12、15 mg/L
2,4-D的 MS培养基中，然后置于组培室内培养，培养条
件如 1.2.1。 每个处理重复 3次，每个重复接种 30 个外
植体。 第 30 d统计愈伤组织的诱导率和直径，其中，愈
伤组织诱导率（%）＝（产生愈伤组织外植体数/接种外植
体总数）×100%。
（2）6-BA 浓度筛选。 外植体灭菌后接种于含 0、
0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mg/L6-BA 和 4 mg/L 2,4-D
的 MS 培养基中，然后置于组培室内培养，培养条件如
1.2.1。每个处理重复 3次，每个重复接种 30 个外植体。
第 30 d统计愈伤组织诱导率和直径。
1.2.3 不定芽诱导 （1）6-BA 浓度筛选。 选取生长状
况基本一致的胚性愈伤组织， 转接到含 0、1、2、3、4、5
mg/L 6-BA 的 MS 培养基中，然后置于组培室内培养，
培养条件如 1.2.1。 每个处理重复 3 次，每个重复接种
30 个愈伤组织。 第 1 d 统计不定芽诱导率，不定芽诱
导率＝（诱导出不定芽愈伤组织块数/接种愈伤组织块
数）×100%。
（2）NAA 浓度筛选。 将生长状况基本一致的胚性
愈伤组织接种于含 0、0.2、0.5、1.0 mg/L NAA 和 2
mg/L 6-BA 的 MS 培养基中，然后置于组培室内培养，
培养条件如 1.2.1。 每个处理重复 3 次，每个重复接种
30个愈伤组织。 第 14 d后统计不定芽诱导率。
1.2.4 生根诱导 当不定芽长至 2～3 cm 时， 将其接
种于 MS培养基上进行生根诱导。
1.3 数据统计与分析
采用 Excel 2003 进行数据整理与制图，用 DPS 统
计软件对各处理进行方差分析和 SSR多重比较。
2 结果与分析
2.1 灭菌效果比较
从表 1 可以看出，用 75%乙醇灭菌 30 s 时，随着
升汞灭菌时间的延长，外植体污染率显著降低，当升汞
灭菌时间延长到 12 min 时，污染率最低（10.0%），而
愈伤组织诱导率则显著高于其他两个处理、为 33.3%；
用 75%乙醇对外植体灭菌 60 s 和 90 s 时， 随着升汞
灭菌时间的增加，外植体污染率也呈显著降低趋势，但
愈伤组织诱导率也随之显著降低。 综合比较所有灭菌
处理可知， 以 75%乙醇处理 30 s 后再用 0.1%升汞处
理 12 min灭菌效果最适宜，愈伤组织诱导率也较高。
2.2 愈伤组织诱导
2.2.1 2,4-D 浓度对愈伤组织诱导的影响 愈伤组
织诱导率随着 2,4-D 浓度的增加呈现先上升后下降的
趋势。 当 2,4-D 浓度增加至 4 mg/L 时，愈伤组织诱导
率达到峰值、为 31.1%，显著高于其他浓度处理，且愈
伤组织生长速度也最快，直径达 4 mm。 随着 2,4-D 浓
度的进一步增加，愈伤组织诱导率呈下降趋势，愈伤组
织生长速度也随之降低，当 2,4-D 浓度为 15 mg/L 时，
愈伤组织诱导率为 0（表 2）。 可见，诱导愈伤组织适宜
的 2,4-D 浓度为 4 mg/L。
2.2.2 6-BA 浓度对愈伤组织诱导的影响 为进一
步优化愈伤组织诱导质量， 在含 4 mg/L 2,4-D 的 MS
培养基中添加了不同浓度的 6-BA， 对外植体进行愈
伤组织诱导培养。第 30 d 愈伤组织生长情况调查结果
（表 3）表明，当 6-BA 浓度为 0.2 mg/L 时，愈伤组织诱
导率最高、为 33.4%，显著高于对照和其他处理。 对愈
伤组织的生长速度和质量进行分析可知，当 6-BA 浓
度为 0.1～0.4 mg/L时，愈伤组织生长速度最快，且愈伤
组织结构致密、表面形成许多不规则突出（图 1a）。
2.3 不定芽诱导
2.3.1 6-BA 浓度对不定芽诱导的影响 从图 2 可
以看出，随着 6-BA 浓度增加，不定芽诱导率呈先上升
124
80
60
40
20
0
0 1 2 3 4 5
不
定
芽
诱
导
率
（ %
）
6-BA 浓度（mg/L）
图 2 6-BA 浓度对拂子茅花叶不定芽诱导的影响
100
80
60
40
20
0
0 0.2 0.5 1.0
不
定
芽
诱
导
率
（ %
）
NAA 浓度（mg/L）
图 2 NAA 浓度对拂子茅花叶不定芽诱导的影响
直径(mm)
4abA
4abA
5aA
5aA
3bA
3bA
3bA
愈伤组织诱导率(%)
31.1bA
27.8cA
33.4aA
22.2cC
26.7bB
17.8dD
14.4eE
6-BA 浓度(mg/L)
0.0
0.1
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
表 3 6-BA 浓度对拂子茅花叶愈伤组织诱导的影响
a：胚性愈伤组织，b：诱导第 14d 形成的不定芽，
c：诱导 30d 后的根，d：培养第 30d 的再生植株
图 1 拂子茅花叶的再生过程
后下降的变化趋势，当 6-BA浓度为 2.0 mg/L时，不定
芽诱导率达最大值、为 70.0%，显著高于其他处理。 未
添加 6-BA的培养基中不定芽诱导率最低、仅 10%，且
随着培养时间的延长，愈伤组织表面形成许多根状体，
再分化能力基本丧失。
2.3.2 NAA 浓度对不定芽诱导的影响 为进一步优
化不定芽诱导频率， 本研究在含 2 mg/L 6-BA 的 MS
培养基中添加不同浓度的 NAA，诱导不定芽形成。 培
养至第 7 d， 愈伤组织表面开始形成不定芽； 至第 12
d，时不定芽开始增殖，平均每块愈伤组织表面形成 3～
6 个不定芽（图 1b）；至第 14 d，调查不定芽诱导率，结
果见图 3。 随着 NAA 浓度的增加，不定芽诱导率也呈
先上升后下降趋势， 当 NAA 浓度为 0.2 mg/L 时达最
高值、为 76.9%。
2.4 生根与移栽
将获得的不定芽转接到 MS基本培养基上，2～4周
后，不定芽基部形成根系（图 1c），生根率达 100%；第 5
周时，植株株高已达 5～7 cm（图 1d），移至温室环境，
揭开封口膜炼苗 3～4 d后，洗净根部附着的培养基，移
栽到基质（草炭∶珍珠岩=1∶1）中[12]，正常肥水管理，成活
率达 90%以上。
3 结论与讨论
本试验在借鉴前人研究的基础上， 以茎尖为外植
体， 对拂子茅花叶灭菌方式以及愈伤组织诱导和植株
再生培养条件进行分析与筛选， 建立了拂子茅花叶的
组织培养再生体系。 生长素 2,4-D 在愈伤组织的诱导
中起主导的作用， 是植物组织培养中最为常用的激素
之一[4]。 在有关报道中，多数禾本科植物的愈伤组织诱
导选用 1～5 mg/L的 2,4-D 浓度[5]。在本试验中，拂子茅
花叶愈伤组织诱导的最佳 2,4-D 浓度为 4 mg/L，愈伤
组织诱导率达 31.1%。
细胞分裂素类与生长素类生长调节剂共同使用
可以提高愈伤组织诱导率 [6]。 本试验选用 6-BA 和
2,4-D 共同使用， 发现 6-BA 浓度对愈伤组织诱导的
影响小于 2,4-D， 在未添加 6-BA 的培养基中愈伤组
织诱导率仍然维持在较高水平，甚至高于大部分添加
了 6-BA 的处理，6-BA 对愈伤组织诱导存在一定的
负作用，但有利于提高愈伤组织质量，这与钱海丰等 [7]
和张万军 等 [8]在高羊茅组织培养研究中所得的结论
相似。
不定芽诱导通常在较高的细胞分裂素和较低的生
长素环境中进行 [9]，本研究选取 6-BA 和 NAA 进行不
定芽诱导试验， 发现 6-BA 对不定芽诱导的影响大于
NAA，这与李晓辉等[10]的研究结果一致，两者配合使用
更加有利于诱导率的提高。 研究还发现， 当 6-BA 与
（下转第 132页）
125
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NAA 浓度比为 10∶1 时，诱导速度最快，仅 3 d 就有绿
点形成，1 周后形成不定芽，质量也最好，这可能与品
种内源激素比例一致有关 [11]。 当 NAA 浓度较高时，易
形成根状体，失去进一步形成不定芽的能力。
参考文献：
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状况，并做好蔗地微量元素施用试验工作。 同时，继续
做好甘蔗的肥效配比试验， 根据试验结果及时调整甘
蔗配方肥的大量元素和微量元素的比例， 使甘蔗配方
肥能发挥最大的肥效， 不断提高雷州市的甘蔗产量和
品质。
3.7 推广应用综合节水技术，提高甘蔗抗旱能力
3.7.1 引进、 繁育和推广耐旱良种 推广应用耐旱甘
蔗良种，是甘蔗节水栽培重要措施之一，是甘蔗高产、
稳产的基础。雷州市大力引进、试验、示范、繁育和推广
适应性强的耐旱甘蔗品种，几年来引进、推广的耐旱品
种有：“新台糖 22”、“新台糖 25”、“粤糖 89/113”、“94/
128”、“95/168”等。
3.7.2 地膜覆盖 蔗地膜覆盖栽培是甘蔗生产从粗放
经营转向集约经营的一个重要标志，具有防寒保温、防
旱保水及保肥助长的作用，能促进甘蔗出苗快、齐、匀、
壮，早生快发，增加亩有效茎数，起到增产作用。在种植
时，施足基肥，然后下种，淋足发芽水，盖上土，喷施除
草剂。 最后盖上地膜，地膜四周用泥土压实，使地膜内
有较稳定的小气候。
3.7.3 “三湿”下种 “三湿”下种（即蔗种湿、种植沟
湿、基肥湿），然后盖土盖膜。 要求土壤持水量达 85%
以上，保证蔗芽萌发所需水分。下种时种苗以双行窄幅
摆放，两行种苗间距 4～5 cm，种苗紧贴土壤，芽向两
侧，盖薄土 3～4 cm，略成龟背形，用脚踏实，避免种苗
“架桥”。
3.7.4 施用改性磷肥和保水剂 磷肥作为肥料三要素
之一，不仅能满足作物生长的需要，而且能促进作物根
系发育，改善作物的水分状况，增强作物的抗旱性。 因
此，旱地施用磷肥是实现“以肥调水”，从而提高水分利
用效率的有效途径。改性磷肥为磷矿粉加入活化剂，供
磷能力强，提高作物根系活力，增强抗旱性能。 甘蔗施
用改性磷肥增产 4%～8%。 积极推广 “博亚抗旱保水
剂”，效果显著。 施用保水剂，甘蔗发芽率增加 10～15
个百分点。
3.7.5 测土配方施肥，增施有机肥，增强土壤保水保
肥能力 甘蔗需肥量大，每年都带走大量营养元素，
加上偏施化肥，有机肥施用越来越少，甚至有的没有
施用有机肥， 造成土壤有机质减少， 土壤养分不平
衡，地力逐年下降，土壤板结，保水保肥能力差。 因
此，采用测土配方施肥，尤其增施有机肥，提高土壤
肥力，改善土壤结构，疏松土壤，增加保水保肥能力。
氮、磷、钾的比例为 3∶1∶2，追肥做到“三攻一补”。 每
667 m2 基肥应用有机肥 1 000~1 500 kg，磷肥全部
作基肥， 钾肥 50％作基肥。 追肥： 攻苗肥施氮量占
10%，攻蘖肥施氮量占 20%，攻茎肥施氮量占 60%，
钾肥占 50%，壮尾肥施氮量占 10%，并在 8 月底追施
完毕。
3.7.6 采用节水设施， 实行节水灌溉 采用的节水
设施主要是喷灌、滴灌和沟灌。 喷、滴灌是节水灌溉
技术中常用的方式之一， 主要是从水源到田块和从
田块到土壤全过程节水。 喷、滴灌大大减少地面水分
的无效蒸发，特别是甘蔗苗期覆盖面积小，土壤裸露
面积大，更容易产生大量的无效蒸发，因而效果更为
显著。
（上接第 125页）
132