全 文 ：基金项目：本研究由国家自然科学基金(31371679)和农业部麻类生物学与加工重点实验室 2016 年度开放课题(201606)共同资助

研究报告
Research Report
坦桑尼亚晚花剑麻的组培快繁
杨龙 1 高建明 2 张世清 2 陈河龙 2 马振川 2 谭施北 2 易克贤 2,3*
1 海南大学环境与植物保护学院, 海口, 570228; 2 中国热带农业科学院, 热带生物技术研究所, 农业部热
带作物生物学与遗传资源利用重点实验室, 海口, 571101; 3 中国热带农业科学院, 环境与植物保护研究所,
海口, 571101)
*通讯作者, yikexian@126.com
摘 要 剑麻是我国热区最重要的麻类经济作物，我国剑麻主栽品种 H.11648 经过近五十年的种植，出现
了明显的早衰早花现象，给剑麻产业带来了严重的经济损失。为此，我们实验室从坦桑尼亚引进了几株晚
花品种(A. sisalana Perr ex. Engelm)。为了将来能开展品种评比实验和杂交育种，需要对该晚花品种进行组
培快繁。为此，我们以晚花剑麻吸芽苗的茎尖为外植体，比较了不同消毒方法、植物激素浓度配比对晚花
剑麻组培快繁的影响，结果表明：最佳消毒方法为 75%乙醇 1 min+0.1%升汞 30 min；芽增殖最佳培养基为
MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.3 mg/L；生根最佳培养基为 MS+IBA 1.5 mg/L。
关键词 剑麻, 晚花, 组培快繁, 激素
Tissue Culture and Fast Multiplication of Late Blossoming of Sisal
Introduced from Tanzania
Yang Long1 Gao Jianming2 Zhang Shiqing2 Chen Helong2 Ma Zhangchuan2 Tang Shibei2 Yi
Kexian2,3*
1 Environment and Plant Protection College, Hainan University, Haikou, 570228; 2 Environment and Plant
Protection Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Haikou, 571101; 3 Institute of Tropical
Bioscience and Biotechnology, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Haikou, 571101)
Abstract Sisal is the most important economic fiber crops in tropical regions of China. Major sisal cultivars in
China. As the main cultivar Agave hybrid No.11648 (H.11648) has been cultivated in China for nearly 50 years,
H.11648 has appeared the phenomenon of early senescent and premature flowering, which has brought serious
economic losses to the fiber industry. Therefore, our laboratory has introduced several varieties of late blossoming
from Tanzania (A. sisalana Perr ex. Engelm). In order to carry out variety comparison experiment and cross
breeding in the future, we need to rapidly breed the variety of late blossoming through the tissue-culture method.
To this end，we take shoot tip of sucker plants of sisal of late blossoming as explants sources, the paper reported
the effects of different disinfection method, plant hormones concentration on tissue culture and rapid propagation
of late blooms of sisal. The result showed that the optimum method were: 75% ethyl alcohol 1min+0.1% mercuric
chloride 30 min for disinfection on explants; MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.3 mg/L for propagation culture;
MS+IBA 1.5 mg/L for rooting culture.
Keywords Sisal, Late blossoming, Tissue culture and rapid propagation, Plant hormones concentration
剑麻是龙舌科龙舌兰属植物，原产于墨西哥，主要分布在南美洲、非洲和亚洲等国家和地区，主要
生产国为巴西、坦桑尼亚、肯尼亚、墨西哥等国家。在中国主要种植于广东、广西、海南等热带亚热带省
份。剑麻纤维具有坚韧刚柔、耐磨、耐腐蚀、不易折断、不易霉变等特点(胡盛红等, 2014)。广泛应用于制
作渔网、绳索、地毯、衬垫等，有的品种剑麻的茎部还可以用于制作龙舌兰酒(Escalante, 2016)，有的品种
还可以作为园林观赏植物(魏顶峰等, 2013; 王成聪等, 2014)。本实验所用品种是从坦桑尼亚引进的晚花剑
麻品种。它相对国内 H.11648 麻花期要晚，收获纤维的年限更长。近五十年来，我国以 H.11648 麻为唯一
网络出版时间：2016-12-09 15:32:50
网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/46.1068.S.20161209.1532.004.html
的当家品种，目前已出现品种老化，病虫害严重等问题。还由于长期使用珠芽，钻心芽等方法繁殖育苗，
出现了早花现象，严重影响了我国的剑麻产业发展。而通过引进晚花剑麻品种，有可能改善这种局面。因
此本实验试图建立剑麻晚花品种的组培快繁体系，以便将来能开展品种评比实验和杂交育种。
1 结果与分析
1.1 外植体的不同表面消毒方式，对消毒效果的影响
相同浓度升汞处理下，随着处理时间的增加，外植体污染率由处理 1 的 43%降到处理 3 的 13% (表
1)。而伴随着升汞处理时间的延长，升汞的毒性对外植体的活性造成了一定的影响。随着升汞浓度的提高
和处理时间的增长，污染率显著的降低，但高浓度和较长时间的处理，会对外植体本身有一定的伤害，会
使外植体直接失活。为了保证较低的污染率和对外植体较小的影响，因此选择 75%乙醇 1 min+0.1%升汞
30 min 处理较好(图 1A)。

表 1 不同消毒处理对外植体培养影响
Table 1 Effects of different disinfect method on explants culture
处理
Treatment
接种数
No. of
inoculated
explants
消毒方法
Disinfection methods
污染率(%)
Contamination
rate (%)
失活数(块)
No. of inactivation
(piece)
１ 60 75%乙醇 1 min+0.1%升汞 10 min
75% ethyl alcohol 1 min+0.1%
mercuric chloride 10 min
43 2
２ 60 75%乙醇 1 min+0.1%升汞 20 min
75% ethyl alcohol 1 min+0.1%
mercuric chloride 20 min
23 5
３ 60 75%乙醇 1 min+0.1%升汞 30 min
75% ethyl alcohol 1 min+0.1%
mercuric chloride 30 min
13 8
４ 60 75%乙醇 1 min+0.15%升汞 10 min
75% ethyl alcohol 1 min+0.15%
mercuric chloride 10 min
36 5
５ 60 75%乙醇 1 min+0.15%升汞 20 min
75% ethyl alcohol 1 min+0.15%
mercuric chloride 20 min
16 15
６ 60 75%乙醇 1 min+0.1%升汞 30 min
75% ethyl alcohol 1 min+0.15%
mercuric chloride 30 min
6 18

1.2 不同激素水平对芽增殖的影
在一定范围内，随着激素浓度的增加，增殖系数不断提高(表 2)。由处理 7 的 1.3 提高到处理 14 的 4.06。
6-BA 的浓度提高到 2.0 mg/L 时，增殖系数不但不会继续提高，反而有所降低。并且当 NAA 浓度一定时，
随着 6-BA 浓度的提高，玻璃芽(图 2)数量有明显的升高，NAA 在 0.1~0.5 mg/L 浓度范围内，并没对玻璃
芽数量有明显的影响。因此综合考虑增殖系数和玻璃化的影响，选择处理 14 比较合理，即(图 1B)：MS+6-BA
1.5 mg/L+NAA 0.3 mg/L。
















图 1 坦桑尼亚晚花剑麻的组培快繁
注: A:外植体诱导; B: 继代增殖培养; C: 生根诱导培养; D: 炼苗移栽
Figure 1 Tissue culture and fast multiplication of late blossoming of sisal introduced from Tanzania
Note: A: Explant induction; B: Multiplication of subculture; C: Rooting induction culture; D: Hardening and
transplanting

图 2 玻璃化现象
Figure 2 Vitrification phenomenon

IBA 在 0.5 mg/L、1.0 mg/L、1.5 mg/L、2.0 mg/L 浓度中，1.5 mg/L 浓度的 IBA 时的生根率是最高的，
15 d、30 d、45 d 时 1.5 mg/L IBA 对根的促进效果明显比另外三个浓度好(表 3)。NAA 浓度为 1.0 mg/L 时
生根效果是最好的，但 IBA 浓度 1.5 mg/L 在 15 d、30 d、45 d 时都比 NAA 1.0 mg/L 生根率要高。IBA 1.5
mg/L 在 45 d 时生根率达到 98%比 NAA 的 92%要高。因此，最佳的生根培养基为 MS+IBA 1.5 mg/L (图 1C)。
1.4 炼苗移栽
将已生根的组培苗瓶放在室外阳光充足但不直射的地方进行炼苗，12 d 后移栽。而后将苗基部的培
养基用清水冲洗干净，这个过程要注意不要伤根，再将苗根部浸泡于 1 000 倍高锰酸钾中 3 min，移栽基质
采用 40%泥炭土、40%椰糠、20%珍珠岩配制而成。将剑麻放入育苗盘中(长 56 cm, 宽 36 cm, 有 50 个穴
孔)。待剑麻长到一定大小再从穴盘移栽到育苗袋中(图 1D)，待剑麻苗达到苗高 70 cm、株重 4~6 kg、鲜叶
40 片以上、无病虫害，在转移到大田种植。

表 2 不同激素水平对增殖的影响
Table 2 The effects of different hormone contention on the proliferation
处理
Treatment
激素浓度(mg/L)
Hormone content
(mg/L)
接种数
No. of
inoculated
45 天后芽数
Amount of buds
45 days later
增殖系数
Propagation
coefficient
玻璃芽数
No. of
verification
buds 6BA NAA
7 0.5 0.1 50 65 1.3 11
8 0.5 0.3 50 85 1.7 8
9 0.5 0.5 50 89 1.78 10
10 1.0 0.1 50 117 2.34 14
11 1.0 0.3 50 126 2.52 17
12 1.0 0.5 50 164 3.28 15
13 1.5 0.1 50 175 3.5 27
14 1.5 0.3 50 214 4.28 25
15 1.5 0.5 50 203 4.06 22
16 2.0 0.1 50 155 3.1 27
17 2.0 0.3 50 131 2.62 30
18 2.0 0.5 50 141 2.82 33
1.3 不同激素水平对生根诱导的影响
表 3 不同激素水平对生根诱导的影响
Table 3 Effects of different hormonal conditions on induction rate of rooting
激素类型
Hormone type
激素浓度(mg/L)
Concentration of hormone
(mg/L)
接种数
No. of
inoculated
生根率(%)
Rooting rate (%)
15 d 30 d 45 d
IBA MS+ 0.5 50 8 36 92
MS+ 1.0 50 14 46 94
MS+ 1.5 50 30 60 98
MS+ 2.0 50 16 44 92
NAA MS+ 0.5 50 4 16 84
MS+ 1.0 50 14 36 92
MS+ 1.5 50 12 20 86
MS+ 2.0 50 8 18 84
2 讨论与结论
组织培养成功的重要前提条件是防止污染，外植体的消毒效果直接决定了组培是否成功。不同植物外
植体的灭菌方式不尽相同，Liberato (2007)在对 Weber cultivar azul 麻组培中使用 96%乙醇 30 s+3%次氯酸
钠 10 min。Hazra (2002)对剑麻外植体消毒中是通过 70%酒精 5 min+1%升汞 5 min。本实验通过不同浓度
的升汞和不同的处理时间来选出最佳的消毒方法。随着处理浓度的升高和处理时间的延长，可以明显的看
出污染率是呈现一个明显的下降趋势的。升汞是通过 Hg+与带负电荷的蛋白质结合使菌体蛋白变性酶失活
而达到消毒的作用(王晓东等, 2010)。但 Hg+同时也会对外植体造成不利的影响，例如升汞消毒种子会降低
种子萌发率(刘明稀和郭振飞, 2012)。因此既要保证一定灭菌效果，又要对外植体伤害较小，因此选择 75%
乙醇 1 min+0.1%升汞 30 min 较为合理。
吕玲玲(2006)在对 H.11648 麻快繁时也发现一定 6-BA 对芽的分化有明显的作用，但随着 6-BA 浓度的
提高，芽的玻璃化会加剧(吕玲玲等, 2005)。同样在朱晋云(2004)对大花蕙兰进行组培、罗青(2008)对枸杞
组培研究中，发现 6-BA 的浓度对玻璃化有明显的影响。这也与本实验中一致。Rafae (2008)比较不同浓度
2,4-D 和 IBA、6-BA 对 Agave duranguensis、A. oscura、A. pigmaea、A. salmiana subspecies crassispina、A.
tequilana、A. victoria-reginae 的芽增殖的影响中，发现不同品种的最适浓度和激素配比都不一样。这很可
能是由于品种自身差异造成的。所以晚花品种适合增殖激素也是不同的。由此要选择芽增殖系数最大和较
少玻璃数的配方，即 6-BA 为 1.5 mg/L 和 NAA 为 0.3 mg/L。
通过 IBA 和 NAA 两个单因素对生根效果的比较，在 IBA 和 NAA 浓度一致时，IBA 生根效果都明显
优于 NAA，当 IBA 为 1.5 mg/L 浓度时，对于晚花品种剑麻的促进生根作用最明显。张燕梅(2013)在对
H.11648 麻研究中发现在相同浓度下，IBA 促进生根的作用比 NAA 要好，并且在 IBA 5 mg/L 时促进生根
效果达到最优。而不同促进生根最佳浓度的不同，可能是由于晚花品种与 H.11648 麻品种差异造成的。Sheila
(2016)对 A. americana L.研究及 Binh (1990)对 A. cantala Robx.中发现，IBA 对于促进愈伤组织生根并没有
明显作用。这种现象的存在，可能是由于不同生长阶段或者品种差异，IBA 促进生根效果有所差异，可以
在后续对晚花品种剑麻愈伤培养中进行探讨。
近四十年来 H.11648 麻一直作为我国的主栽品种，经过多代的繁殖，出现了明显的早衰现象，如植株
早花，纤维抽出率下降，叶片回枯严重，病虫害不断滋生(黄艳, 2013; 周文钊, 2011)。对于我国剑麻产业
产生了严重影响，因此引进坦桑尼亚的晚花剑麻品种有利于保障剑麻产业可持续的发展。本实验通过对坦
桑尼亚晚花剑麻品种组培技术的研究，探究外植体消毒、芽增殖、生根等技术难题。为后续的推广种植提
供技术保证。
3 材料与方法
3.1 试验材料
试验的材料采自本课题组从坦桑尼亚引进的晚花品种。
3.2 不同消毒处理的研究
在晴天选取健康无病虫害的母株吸芽苗，将选好的吸芽苗用自来水清洗干净，切取根部，保留有顶芽
的芽锥，并使用自来水冲洗干净，放入超净工作台中，用 6 种不同消毒方式进行消毒：75%乙醇 1 min+0.1%
升汞(10 min, 20 min, 30 min)、75%乙醇 1 min+0.2%升汞(10 min, 20 min, 30 min)。每种处理取 60 个芽茎进
行消毒，用无菌水冲洗 4 次并用无菌滤纸吸干，将芽茎切成大小约 1 cm×1.5 cm×1.5cm 的茎段放入到 6-BA
3 mg/L+NAA 0.5 mg/L 培养基中，30 d 后观察污染率和失活数，以便确定最佳消毒方法。
3.3 启动培养基：
6-BA 3 mg/L+NAA 0.5 mg/L+蔗糖 30 g/L+7 g 琼脂糖，pH 5.8。
3.4 继代增值培养基：
以 MS 培养基为基本培养基，添加不同浓度的 6-B-A 和 NAA：(7) 6-B-A 0.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L、(8)
6-B-A 0.5 mg/L+NAA 0.3 mg/L、(9) 6-B-A 0.5 mg/L+0.5 mg/L、(10) 6-B-A 1.0 mg/L+0.1 mg/L、(11) 6-B-A 1.0
mg/L+0.3 mg/L、(12) 6-B-A 1.0 mg/L+0.5 mg/L、(13) 6-B-A 1.5 mg/L+0.1 mg/L、(14) 6-B-A 1.5 mg/L+0.3
mg/L、(15) 6-B-A 1.5 mg/L+0.5 mg/L、(16) 6-B-A 2.0 mg/L+0.1 mg/L、(17) 6-B-A 2.0 mg/L+0.3 mg/L、(18)
6-B-A 2.0 mg/L+0.5 mg/L。分别添加蔗糖 30 g/L+7 g 琼脂糖，pH5.8。共 12 个处理，每个处理接 50 个丛生
芽，比较其增殖效果。
3.5 生根培养基：
以 MS 为基本培养基，添加 30 g/L 蔗糖+7 g/L 琼脂糖，pH5.8。使用 NAA (0.5 mg/L, 1.0 mg/L, 5 mg/L,
2.0 mg/L 和 IBA (0.5 mg/L, 1.0 mg/L, 1.5 mg/L, 2.0 mg/L)，比较二者对生根的影响。
3.6 培养条件
培养温度 26~27℃，光照强度 1 500~2 000 Lx 光照时间 12 h/d。
作者贡献
杨龙和马振川、谭施北是本研究的实验设计和实验研究的执行人，完成数据分析，论文初稿的写作；
高建明，张世清，陈河龙参与实验设计，试验结果分析；易克贤是项目的构思者及负责人，指导实验设计，
数据分析，论文写作与修改。全体作者都阅读并同意最终的文本。
致谢
本研究由国家自然科学基金(31371679)和农业部麻类生物学与加工重点实验室 2016 年度开放课题
(201606)共同资助。
参考文献
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