全 文 ：第 34卷　第 3期
2006 年 8 月 　　　　　　　　　　　　
贵 州 林业 科 技
Guizhou Forest ry Science and Techn ology 　　　　　　　　　　　　Vo l.34 , No.3Aug., 2006
收稿日期:2006-02-15
＊本研究为贵州省科学技术基金 (20003084)《北美红杉繁殖技术研究》 的研究内容之一。
作者简介:姜运力 , (1977—), 男 , 贵州湄潭人;2001年毕业于西南林学院。研究方向:植物培育。
北美红杉萌蘖芽诱导与植株再生＊
姜运力　王莲辉　罗在柒　方小平　刘　兰
(贵州省林业科学研究院　贵阳　550005)
　　摘　要:通过对北美红杉外植体选择 、 基本培养基筛选试验 、 不同激素水平对比试验 、 栽培基质试验得到
北美红杉组织培养的愈伤组织诱导 、 分化 、 生根 、 壮苗等几个生长阶段的优化配比培养基 , 建立外植体的无菌
培养体系 , 对北美红杉进行了批量生产试管苗和室外圃地移植等基础性研究工作。
关键词:萌蘖芽诱导;植株再生;北美红杉
中图分类号:S791.33　　文献标识码:B
Studies on the Coppice Spouts Inducted and Plant Regeneration
in Sequoia sempervirens (Lamb.)Endl.
Jiang yun li , Wang Lian hui , Luo zai qi , Fang xiao ping , Liu lan
(Guizh ou Academy of Fo rest ry , Guyang , 550005)
Abstract:In o rder to obtained large amount of S equoia sempervirens (Larnb.)Endl.small plants ,
explants , culture medium and auxins are selected , the study carried our the optimum culturemedium from
the callus induced , different iation inducting , ro ot generating and seedling t raining , which set up a inocula-
ted sy stem and giving the base case in tissue cul ture of Sequoiasemperv irens (Lamb.)Endl.
Key words:the coppice spouts inducted;plant regenerat ion;Sequoia sempe rvi rens (Lamb.)Endl.
　　北美红杉原产美国 , 属杉科单种属稀有孑遗树
种 , 由于北美红杉环境适应性强 , 生长旺盛且持续
生长时间长 , 加之树形美观 、 材质好 , 现世界范围
内广泛用于用材树种 。
我国在 1972年开始引种北美红杉 , 现在贵州 、
云南 、四川 、 浙江 、 上海等地均有种植 , 左显东
(2000)论证了北美红杉在我国的环境适应性[ 1] ,
另外耿云芬 (2001)在扦插育苗试验中获得幼
苗[ 2] , 邵金平 (2002)在种子育苗方面也取得成
功[ 3] 。目前 , 北美红杉在云南省被列入区域造林规
划[ 4] 。
在组织培养方面 , 美国 (Bonga , 1977)首先
报道了红杉组织培养[ 5] , 我国包慈华 (1979)也在
海岸红杉组织培养诱导获得完整植株[ 5] , 并且郭达
初 (1980)在北美红杉的器官发生与繁殖方面作了
系统 研 究[ 6] 。我 国 潘 颖 南 (2002)、 黄 卓 忠
(2002)、 胡庆 (2003)、 陈芳 (2005)等在北美红
杉组织培养方面取得了新的进展[ 8 ～ 10] 。
我们采用北美红杉萌蘖芽作为外植体进行了组
织培养获得完整植株的实验 。
1　材料和方法
贵　州　林　业　科　技 34 卷
1.1　外植体的来源
供试材料北美红杉 (Sequoia semperv irens
(Larnb)Endl.)为贵州省林业科学研究院树木园
内已成功引种 、 长势良好的北美红杉植株 , 分别为
当年生的萌生枝 、定植苗 、 扦插苗上的萌蘖芽 , 长
度 1.5 ～ 2.0cm 。
1.2　方法
1.2.1　无菌材料的获得
将取好的芽放于自来水下冲洗 30 分钟 , 再用
5%次氯酸钠 (漂白精片)处理 10分钟 , 再用 70%
酒精消毒 1 分钟 , 接着用 10%的漂白精粉处理 15
分钟 , 取出材料用无菌水冲洗 4 ～ 5 次 , 在无菌条
件下将嫩梢分切成 1.0厘米左右的茎段 , 每个茎段
至少带有一个萌蘖芽 , 接种于分化培养基中 。
1.2.2　培养基的配制
本试验采用了 MS 、 1/2M S 、 whi te 、改良 MS
等为基本培养基 , 附加细胞分裂素 (6-BA 、 K T 、
Zt 、 Zip等)、生长素 (NAA 、 IAA 、 IBA 、 2 , 4-
D等)进行正交试验 , 所有培养基中按每升加葡萄
糖 30g (生根为 20g)和琼脂 4g 作为固定剂 , 加热
完全融化后调节 pH 值在 5.6 ～ 6.0之间 , 分装入
三角烧瓶中 , 每瓶 40ml , 用棉塞封口 , 每一处理
接种 24瓶 , 高温高压灭菌 20min , 室温冷却后待
用。
1.2.3　培养条件
接种材料置于培养室中进行 , 培养室温度 25±
3℃, 光照周期 12h/d , 光强度 1000 ～ 2000Lx , 以
达到分化植株生长的光强度需要 。
2　结果与分析
2.1　生长调节物质的筛选
在以 MS基本培养基 , NAA0.1水平的条件下
生长调节物质 BA 、 KA 、 Zt 和 zip分别为 0.5水平
上验证北美红杉的萌蘖芽增殖试验 , 结果在 BA0.5
水平时增殖效果最好 , 增殖率达到 2.67 , 增殖效果
依次为 BA>KA>Zip>Zt 。在 BA0.5水平的条件
下生长调节物质 IBA 、 NAA 、 IAA 和 2 , 4-D 分
别为 0.1水平上验证北美红杉的萌蘖芽增殖试验 ,
结果在NAA0.1水平时增殖效果最好 , 增殖率达到
2.42 , 增殖效果依次为 NAA>IBA>IA A>2 , 4-
D。具体见表 1:
表 1　北美红杉萌蘖芽诱导生长调节物质的筛选
生长调节物质 基本培养基 接种芽数 芽增殖数 芽增殖率
BA0.5+NAA0.1 MS 24 64 2.67
K T0.5+NAA0.1 MS 24 49 2.04
Zt0.5+NAA0.1 MS 24 33 1.38
Zip0.5+NAA0.1 MS 24 33 1.38
IBA0.1+BA0.5 MS 24 50 2.08
NAA0.1+BA0.5 MS 24 58 2.42
IAA0.1+BA0.5 MS 24 47 1.96
2 , 4-D0.1+BA0.5 MS 24 39 1.63
2.2　培养基质筛选
在生长调节物质 BA 0.2 和 NAA0.05 的水平
上 , 分别以 1/2MS 、 MS 、 White 和改良 MS 为基
本培养基 , 在生长调节物质和外界因素相同的条件
下 , 基本培养基影响北美红杉芽增殖 , 主要体现在
大量元素的含量上 , 从表 2数据可知 , MS 基本培
养基适合于北美红杉增殖 , 其中所含的营养元素种
类和数量的改变将直接影响北美红杉萌蘖芽的增
殖 , 增殖率达到 3.00。
表 2　北美红杉萌蘖诱导基本培养基筛选
基本培养基 生长调节物质 接种芽数 芽增殖数 芽增殖率
1/2M S BA0.2+NAA0.05 24 51 2.13
MS BA0.2+NAA0.05 24 72 3.00
White BA0.2+NAA0.05 24 34 1.42
改良M S BA0.2+NAA0.05 24 50 2.08
　　注:改良 MS 将M S培养基硝酸铵 , 硝酸钾的量减半。
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3 期　 姜运力等:北美红杉萌蘖芽诱导与植株再生
2.3　愈伤组织诱导 、分化 、 生根培养基筛选
2.3.1　北美红杉萌蘖芽诱导愈伤组织
以 MS 为基本培养基 , 正交试验调节生长物质
的浓度比例 , 从表 3 中结果得到 MS +BAl.0+
NAA0.1+3.0%蔗糖+0.4%琼脂能够完全诱导愈
伤组织 , 其愈伤组织诱导程度与细胞分裂素 (BA)
浓度和 NAA 浓度的组合有关 , 即细胞分裂素
BA0.5与 NAA0.2的组合为宜 。
表 3　北美红杉萌蘖芽诱导愈伤组织
BA NAA 接种芽数 污染数 愈伤组织诱导数 诱导率 (%)
0.5 0.1 18 5 3 23.1
0.5 0.2 18 5 10 76.9
1.0 0.1 25 12 10 76.9
1.0 0.2 25 7 11 61.1
1.0 0.5 25 8 10 58.8
2.3.2　北美红杉愈伤组织分化
表 4　生长物质对北美红杉愈伤组织分化状况影响
生长调节物质 接种芽数 芽分化数 分化率 (%)
BA0.5+IBA0.1 24 50 208
BA0.5+NAA0.1 24 58 242
BA0.5+IAA0.1 24 47 196
BA0.5+2 , 4-D0.1 24 39 163
　　以 MS 为基本培养基 , 在 BA0.5mg/ml 的水
平 , 分别进行 IBA 、 NAA 、 IAA 和 2 , 4-D试验 。
从表中可得到 , 北美红杉愈伤组织的分化与细胞分
裂素物质 BA 有关 , BA 与 NAA 组合分化效果更
佳 , 即在 BA0.5+NAA0.1时分化率为 2.42。
表 5　生长物质对北美红杉愈伤组织分化状况影响
生长调节物质 接种芽数 芽分化数 芽增殖率 (%)
NAA0.1+BA0.1 24 39 163
NAA0.1+BA0.5 24 51 213
NAA0.1+BA1.0 24 54 225
NAA0.1+BA2.0 24 42 175
NAA0.1+BA3.0 24 45 188
NAA0.I+BA4.0 24 33 138
　　以 MS 为基本培养基 , 在 NAA0.1mg/ml的水
平 , 分别进行 BA浓度梯度进行北美红杉愈伤组织
诱导试验 。结果从表 5中可以看出北美红杉分化率
与细胞分裂素的浓度有关 , 其浓度范围在 0.1 ～ 2.0
之间时 , 诱导效果良好。
表 6　北美红杉愈伤组织分化状况
BA NAA 接种芽数 芽分化数 分化率 (%)
0.5 0.05 24 68 283
0.5 0.1 24 59 246
0.5 0.2 24 63 263
0.5 0.5 24 22 92
0.5 1.0 24 9 38
　　由表 6可看出 , 在细胞分裂素相同的条件下 ,
北美红杉分化程度与生长素的浓度有关 , 其适宜浓
度范围为 0.05 ～ 0.2mg/ml。因此 , 所得到的愈伤
组织经过分化处理 , 筛选结果为分化培养基:MS
+BA0.1 ～ 2.0 +NAA0.05 ～ 0.2+3.0%蔗糖 +
0.4%琼脂分化倍率达到 2.4 以上 , 所分化出来的
丛芽生长旺盛 。
2.3.3　北美红杉根的诱导
北美红杉根的诱导以 MS 为基本培养基 , 分别
以 NAA 、 IBA 不同浓度进行梯度试验 , 试验得到
低浓度的 NAA (0.2mg/m1)时能够诱导接种的个
体产生 l条以上的根 , NAA 浓度过高抑制北美红
杉根的生成:高浓度的 IBA (2.0mg/m1)能够诱
导北美红杉有多数个体根生成 , 且生根系数达到
2.0 ～ 3.0。相对北美红杉根诱导来说 , IBA 作用效
果优于 NAA 的作用效果 , 实验结果以 MS +
IBA2.0+3.0%蔗糖 +0.4%琼脂为生根培养基为
宜。
表 7　生长物质对北美红杉根诱导情况
基本
培养基
生长
物质 生根情况
NAA0.2 每个个体有 1条以上根
NAA0.5 没有根生成
NAA2.0 没有根生成
IBA0.06 半数长根
MS IBA0.1 有少数个体根生成
IBA0.2 有少数个体根生成
IBA0.5 有少数个体根生成
IBA1.0 每个个体有 l条根
IBA2.0 有多数个体根生成, 且生根系数达到 2.0～ 3.0
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贵　州　林　业　科　技 34 卷
2.4　北美红杉壮苗与移栽
北美红杉的类原球茎 (PLB)诱导 、 增殖 、分
化 、生根培养基试验 , 得到完整植株 , 经壮苗培养
基 (MS+IBA0.1+2.0%蔗糖+0.4%琼脂)壮苗
后;获得完整粗壮植株 6000 多株并进行了移栽试
验 , 分别用黄心土 、 河沙 、珍珠岩以及相互组合进
行移栽基质筛选 , 结果得到炼苗基质以河沙为宜 ,
成活率超过 50%, 其他移栽基质成活率不到 20%。
3　结论与讨论
对北美红杉进行培养基配方筛选 , 其过程包括
无菌培养物建立 、原球茎体的获得 , 继代培养 、生
根培养及批量生根试管苗移植室外圃地等一系列研
究工作。研究包括外植体试验 、 基本培养基试验 、
不同激素水平对比试验 、 栽培基质试验等。实验得
到了启动 、诱导 、分化 、 生根 、 壮苗等几个生长阶
段的培养基 , 通过北美红杉萌蘖芽诱导得到了完整
植株 , 建立外植体的无菌培养体系。实验结果为:
愈伤组织诱导培养基:MS +BAl.0 +NAA0.1+
3.0%蔗糖 +0.4%琼脂;分化培养基:MS +
BA0.1 ～ 2.0+NAA0.05 ～ 0.2+3.0%蔗糖+0.4%
琼脂;生根培养基:MS +IBA2.0+3.0%蔗糖+
0.4%琼脂;壮苗培养基:MS+IBA0.1+2.0%蔗
糖+0.4%琼脂 。
另外 , 实验以初春腋芽萌发时取芽最好 , 诱导
率高污染率低;筛选出了基本培养基为 1/2M S 、
MS;芽分化激素组合试验中增殖培养以 BA 与
NAA 的组合效果较好 。
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