全 文 ：第 27卷第 6期 　　　西　南　农　业　大　学　学　报 (自然科学版 ) V o.l 27, No. 6
2005年 12月 Jou rna l o f Southw estAg ricultu ra lUniversity (N atural Science) Dec. 2005
文章编号:1000 - 2642(2005)06 -0825 - 04
天竺桂离体培养体系的初步建立①
辜夕容 ,潘继杰
(西南大学 资源环境学院 , 重庆　400716)
摘要:以天竺桂茎段为试验材料 ,采用正交试验设计方案 ,研究了大量元素 、BA和 NAA 3因素对初步建立天竺桂茎段
离体培养体系的影响。接种 30 d后 , 培养基中的天竺桂茎段均有程度不同的器官发生现象。结果表明:大量元素 、BA
和 NAA均对天竺桂茎段隐芽的发育以及愈伤组织的产生有显著影响。全量的 M S大量元素以及 BA /NAA浓度比为
40时适于天竺桂茎段的离体培养。在试验中 , 9号即 MS+BA 2. 0(mg /L)+NAA 0. 05(m g /L)培养基为天竺桂茎段初
代培养的最适培养基。
关　键　词:天竺桂;茎段;组织培养
中图分类号:S 792. 990. 5　　　　　　文献标识码:A
FORMATION OF IN V ITRO CULTYURE SYSTEM FOR CINNAMOMUN JAPON ICUM S IEB
GU X i - rong, Pan Ji - j ie
(C ollege o f Natura l Resou rces and Environm en t, Southw est Unive rsity, Chongq ing 400716, Ch ina)
Abstrac t:Sem i-ligneous stem sec tion o f am ature tree o fCinnam omum japonicum Sieb. we re used as explan ts and cu ltu red on m ed ia w ith
diffe rent com bina tions o f mac ro-e lem en ts, BA and NAA in an experim ent w ith orthogonal layou t L9(34). A xillary sprouts and /o r calli
w ere p roduced, to d iffe rent ex ten ts, from the exp lants in a ll them edia stud ied 30 days a fter inocula tion. The optimum madium w asMS +
BA 2. 0 mg /L +NAA 0. 05 mg /L.
K ey words:Cinnam om um japon icum S ieb. ;stem sec tion; tissue culture
　　天竺桂 (Cinnamomum japon icum Sieb. ),樟科樟
属 ,亚热带常绿中小乔木 ,星散分布于我国东部沿海
的狭窄范围内 ,因种子间歇结实 ,加上人为干扰频繁 ,
林下少见幼苗 ,为国家三级保护植物 。天竺桂具有四
季翠绿 、树形优美 、抗烟尘 、抗 SO2且木材坚实 ,纹理
直 ,耐腐 ,耐水湿 ,根深固沙 ,抗风保土性能良好的特
点 ,因此其不仅是亚热带城镇的优良绿化树种 ,同时
也是良好的用材树种和防护林树种。此外 ,它还具有
解热抗菌 、抗肿瘤的功能 ,是极具发展潜力的药用新
品种[ 1] 。目前天竺桂主要靠实生繁殖 [ 2] ,但因其种
子繁殖速度较慢且出苗不整齐 ,不能满足造林绿化用
苗的需要。应用组织培养技术 ,不仅可在短期内提供
大量整齐一致的苗木 ,而且由于能保持母本的遗传特
性 ,在珍稀植物保存和繁殖上显得尤其重要 。目前国
内还几乎没有应用组织培养技术保存和繁殖天竺桂
的研究。本研究用天竺桂成年树冠部当年生茎段 ,采
用正交试验设计方案 ,旨在探索建立天竺桂离体培养
体系的最佳培养基组成 ,为进一步离体保存和繁育天
竺桂这一珍稀植物提供理论基础和技术支持。
1　材料与方法
1. 1　试验材料
2002年 4月上旬 ,选用重庆市北碚区五一所内
生长健壮 、树冠发达 、无病虫害的 40 a生天竺桂为采
穗母树。于久晴之后的晴天中午用高枝剪采摘暴露
① 收稿日期:2005 -03 - 03
基金项目:国家科技攻关重大专项资助项目(2002 BA 516 A 17 - 05);重庆市重点科技攻关资助项目
作者简介:辜夕容(1973 - ),女 ,四川邻水人 ,西南大学讲师 ,博士。主要从事林业生物技术方面的教学科研。
在阳光下的穗条 ,然后迅速带回西南大学林学实验
室 ,选取长势旺盛的半木质化当年生枝 ,剪取除顶芽
外的第 3 ～ 4轮茎段 ,去掉叶片 ,剪成 1 cm左右的带
叶痕茎段作为外植体 。
1. 2　外植体消毒
将截取的外植体用消洗灵水溶液浸洗 5 m in,然
后用清水冲洗干净。转入接种室内超净工作台上 ,用
75%酒精浸泡 30 s,无菌水洗 3 ～ 5次 ,再用 0. 1%
HgC l2浸泡 6m in,无菌水冲洗 5 ～ 6次 ,置于垫有灭
菌纱布的培养皿上沥干备用。
1. 3　培养基配制
本实验以大量元素 、BA和 NAA为 3个试验因
素 ,每个因素分别采用 3个水平 ,选用 L9(34)正交表
后 3列 ,制成 9种培养基(见表 1)。培养基中激素单
位均为 mg /L。
表 1　培养基配比试验方案
Tab le 1　M ed ium form u lation
试验号
No. of
experim en t
1 2(BA) 3(NAA) 4(大量元素)4(M acro -
elem en ts)
1 1 1(0. 5) 1(0. 02) 1(MS)
2 1 2(1. 0) 2(0. 05) 2(1 /2MS)
3 1 3(2. 0) 3(0. 1) 3(1 /2N M S)
4 2 1(0. 5) 2(0. 05) 3(1 /2N M S)
5 2 2(1. 0) 3(0. 1) 1(MS)
6 2 3(2. 0) 1(0. 02) 2(1 /2MS)
7 3 1(0. 5) 3(0. 1) 2(1 /2MS)
8 3 2(1. 0) 1(0. 02) 3(1 /2N M S)
9 3 3(2. 0) 2(0. 05) 1(MS)
　　培养基中微量元素 、有机成分 、铁盐均采用 MS
培养基中含量 ,蔗糖 30 g /L,琼脂 8 g /L,用盐酸和氢
氧化钠稀溶液调节培养基 pH值为 5. 8。配制好后的
培养基用试管分装 ,每支试管分装 10 mL培养基 ,封
口膜封口后用 121℃高温高压蒸汽灭菌 15 m in。在
接种室内超净工作台上将已灭菌的外植体接种于冷
却后的培养基上 。每个处理重复 10次。
1. 4　培养的环境条件
天竺桂茎段接种后先暗培养 10 d,后转为光培
养:光强 2 000 lx,光照 14 h。培养温度均为 25 ±
1℃。培养 30 d后观察和记录试管中培养物生长情
况 。
1. 5　数据处理与分析
培养 30 d后 ,培养基中的茎段均出现不同程度
的器官发生现象 。记录茎段产生的芽长和愈伤组织
直径作为实验结果。芽长和愈伤组织直径的单位均
为 mm。
采用 SPSS for w indow s 11. 5统计分析软件进行
实验结果的统计与分析 。
2　结果与分析
从表 2中可以看出 ,大量元素 、BA和 NAA以及
由它们组成的培养基均显著地影响天竺桂茎段上芽
和愈伤组织的生长 。除此外 , BA与 NAA浓度比也显
著影响天竺桂茎段上芽和愈伤组织的生长 。
表 2　芽和愈伤组织生长的单因素方差分析
Tab le 2　Variance analys is of sprout length and callu s diam eter
试验因素
Factor
芽　长
Sprout length
愈伤组织直径
C allu s d iam eter
F sig. F s ig.
大量元素
Macroelem ents
14. 00 0. 00 12. 32 0. 00
BA 37. 64 0. 00 10. 86 0. 00
NAA 14. 00 0. 00 12. 02 0. 00
BA /NAA 148. 05 0. 00 8. 49 0. 00
培养基 M ed ium 909. 16 0. 00 18. 99 0. 00
2. 1　大量元素的选择
以 MS培养基为基础 , 选择了全量 (MS)、半量
(1 /2M S)以及只有一半氮含量(1 /2 N MS)的 MS大
量元素作为试验设计中大量元素因素的 3个水平 。
试验结果发现 ,大量元素的 3个水平对芽和愈伤组织
的生长影响差异显著(表 3)。其中 ,只有全量 MS和
半量 MS培养基上有腋芽萌出且 2者间差异不显著 。
无机盐中氮含量减少直接影响到天竺桂隐芽的萌出 。
这说明 MS培养基中的大量元素配比适于天竺桂茎
段上隐芽萌出与伸长。从表 3中还可以看出 ,含全量
MS大量元素的培养基适于天竺桂茎段的愈伤组织生
长 ,氮含量降低或大量元素减半均抑制天竺桂茎段的
愈伤组织生长 。
表 3　大量元素对芽和愈伤组织生长的影响*
Tab le 3　E ffect ofm acroe lem en ts inm edium on grow th of sprou t and callus
大量元素
Macroelem ents
芽　长
Sprout length
愈伤组织直径
C allu s d iam eter
M S 1. 93 a 3. 43 a
1 /2 MS 2. 87 a 2. 47 c
1 /2 N MS 0. 00 b 2. 98 b
　　注:表中同列内有不同字母的数据表示差异显著(P =0. 05)。
Note:Data in a column follow ed by dif feren t letters are signif ican tly
dif feren t at the 0. 05 leve.l
2. 2　BA浓度对培养物生长的影响
表 4中数据表明 , BA浓度越高 ,对天竺桂茎段上
826 西　南　农　业　大　学　学　报　(自然科学版)　　　　　　　　2005年 12月
隐芽的萌动与伸长以及愈伤组织的生长越有利 。由
于在 BA浓度与芽之间以及 BA浓度与愈伤组织直径
间存在回归系数为正的线性回归关系 (表 6),因此可
以在进一步工作中加大 BA浓度以获得较多较长的
芽以及更多的愈伤组织。
2. 3　NAA浓度对培养物生长的影响
培养基中高浓度 NAA促进天竺桂茎段上愈伤组
织生长但却抑制芽的生长(表 5和表 6)。这表明 ,增
加培养基中 NAA的量有利于离体培养的天竺桂茎段
长出愈伤组织 ,但不利于天竺桂茎段隐芽的萌动与伸
长 。
表 4　BA浓度对芽和愈伤组织生长的影响*
Table 4　E ffect of BA concen tration in medium on grow th of sprout
and callus
BA
芽　长
Sp rou t length
愈伤组织直径
Callus d iam eter
0. 5 0. 00 c 2. 57 b
1. 0 0. 93 b 2. 85 b
2. 0 3. 87 a 3. 47 a
表 5　NAA浓度对芽和愈伤组织生长的影响*
Tab le 5　E ffect of NAA concen tration inm ed ium on grow th of sprou t
and ca llus
NAA
芽　长
Sprout length
愈伤组织直径
C allu s d iam eter
0. 02 1. 93 a 2. 45 b
0. 05 2. 87 a 3. 03 a
0. 10 0. 00 b 3. 40 a
　　注:表中同列内有不同字母的数据表示差异显著(P =0. 05)。
Note:Data in a column follow ed by dif feren t letters are signif ican tly
dif feren t at the 0. 05 leve.l
2. 4　BA与 NAA浓度比对培养物生长的影响
不仅培养基中 BA与 NAA 2者的不同浓度对天
竺桂茎段隐芽的萌动与伸长以及愈伤组织的生长有
着显著的影响 ,而且 2者不同浓度比同样会造成培养
物的生长差异显著 (图 1和图 2)。 BA与 NAA的浓
度比为 40时最适于天竺桂茎段上腋芽萌出及伸长以
及愈伤组织生长 ,为 100时最适于腋芽萌出与伸长但
不适于愈伤组织生长。
表 6　芽和愈伤组织生长的回归分析
Tab le 6　Regression analysis on grow th of sp rou t and callus
自变量
Ind ipendent
芽　长 Sprou t length 愈伤组织直径 C allu s d iam eter
b0 b1 Rsq. F s ig. b0 b1 Rsq. F sig.
BA - 1. 47 2. 63 0. 46 74. 73 0. 00 2. 26 0. 60 0. 20 21. 95 0. 00
NAA 3. 16 - 27. 55 0. 14 14. 48 0. 00 2. 31 11. 41 0. 20 22. 08 0. 00
BA /NAA - 0. 26 0. 06 0. 48 79. 91 0. 00 3. 11 - 0. 05 0. 02 2. 21 0. 14
图 1　BA /NAA对芽生长的影响
F ig 1　E ffect of BA /NAA on the grow th of sp rou t
图 2　BA /NAA对愈伤组织生长的影响
Fig 2　E ffect of BA /NAA on the grow th of callus
注:图中有不同字母的数据表示差异显著(P =0. 05)。 Note:Data
follow ed by d ifferent letters are s ign ifican tly di fferen t at the 0. 05 leve.l
2. 5　培养基对培养物生长的影响
不同培养基组成使离体培养的天竺桂茎段生长
差异显著 (表 7)。其中 , 9号培养基上培养的天竺桂
茎段隐芽萌发得最早 ,生长得也最好 。同时 , 9号培
养基上的茎段长出的愈伤组织直径最大且其结构紧
密 。因此 , 9号培养基即 MS+BA 2. 0+NAA 0. 05为
天竺桂茎段初代培养的最适培养基。
2. 6　增殖培养
根据上述统计和分析结果 ,制定增殖培养基组成
为:MS+BA 4. 0+NAA 0. 04。将初代培养所得新芽
茎段转入增殖培养基 。以后每隔 30 d继代 1次 。继
代培养 5代后统计月增殖倍数 (总芽数 /原有新芽茎
段数 /5)为 4. 67倍。
2. 7　生根培养
由于芽苗在继代 15次后质量下降 ,因此将继代
增殖 15次前的健壮芽苗转入生根培养 。生根培养基
组成为 1 /2M S+IBA 1. 0+蔗糖 20 g /L。 20 d左右 ,
827第 27卷第 6期　　　　　　　辜夕容等　天竺桂离体培养体系的初步建立
从芽苗基部直接产生灰白粗壮的根系 ,生根率 72%
左右。 30 d后 ,取出生根小苗 ,洗去基部琼脂 ,移栽
于蛭石 ∶砂土为 1∶2的灭菌基质中 ,置于温室中培
养 ,温度 20 ～ 25℃,相对湿度 80%。成活率在 90%
以上。
表 7　培养基对芽和愈伤组织生长的影响*
Tab le 7　Ef fect ofm ed ium on th e grow th of sprout and callu s
培养基
M ed ium
芽　长
Sp rou t length
愈伤组织直径
Callus d iam eter
1 0. 0 c 2. 5 bc
2 2. 8 b 2. 4 bc
3 0. 0 c 3. 9 a
4 0. 0 c 2. 8 b
5 0. 0 c 3. 9 a
6 5. 8 a 2. 6 bc
7 0. 0 c 2. 4 bc
8 0. 0 c 2. 25 c
9 5. 8 a 3. 9 a
　　注:表中同列内有不同字母的数据表示差异显著 (P =0. 05)。
Note:Data in a colum n fo llow ed by dif feren t letters are sign ifican tly differ-
en t at the 0. 05 leve.l
3　讨　论
苗木生产在很大程度上一直依赖于实生繁殖 ,这
常因种子的遗传组成不同而造成苗木参差不齐 ,制约
了造林绿化事业的快速发展 。组织培养具有繁殖系
数高 ,能保持母本的优良遗传特性的特点 ,因此其在
苗木繁殖上应用前景十分广阔 。目前 ,林木的组织培
养所用外植体多从胚 、子叶和下胚轴等幼嫩组织或复
壮后的根萌条上获得 ,从成熟株上直接获取外植体进
行离体培养则难获得理想效果 [ 3 ～ 4] 。本试验直接采
取表型优良的成年天竺桂树冠部的当年生茎段进行
组织培养 ,既保证了无性系后代与其亲本遗传组成一
致 ,又减少了树木复壮这一道工序 ,初步建立起成年
天竺桂茎段的离体培养体系 。这对进一步保存和繁
育天竺桂这一珍稀植物具有极其重要的意义。
MS培养基适用于多种植物的离体培养 ,但对有
的植物来说 ,MS培养基中的无机盐浓度表现出抑制
和毒害 ,有的表现为氮过多的毒害 [ 5] 。本研究中发
现 ,MS培养基的无机盐浓度适于天竺桂的离体培养 ,
氮含量减少影响芽的萌出但不影响愈伤组织的产生 。
植物激素在组织培养当中的功用一直为人们所
探讨 ,几乎每个从事植物组织培养的工作者都清楚地
了解 1957年 Skoog和 M iller提出的植物器官分化的
激素控制原理 。但是多年来 ,人们对植物激素的研究
多停留在凭经验摸索的基础上 ,即使对同一种植物 ,
所用激素种类和浓度也说法不一[ 6 ～ 7] 。 BA和 NAA
是植物组织培养中应用最广 、价格也相对便宜的 2种
激素 。试验即采用这 2种激素 ,运用使用广泛的正交
设计及统计分析 ,得出 BA和 NAA可以用于天竺桂
的组织培养 ,并且 2者的最佳配比为 40,这与诱导同
为樟科的滇润楠 [ 8] 和香樟 [ 9] 芽分化的最佳配比一
致 。此外 ,回归分析的应用表明 ,试验中的 BA和
NAA浓度还可因培养目的不同而改变 。统计分析在
组织培养上的应用可以减少一些不必要的经验探索
过程 ,获得某种植物组织培养的最适培养基 。
由于天竺桂属于国家三级保护植物 ,对天竺桂组
织培养的目的主要是保存种质资源 ,因此 ,建议天竺
桂离体培养以腋芽诱导为主 ,以避免愈伤组织发生型
组培苗可能发生遗传变异。
参考文献:
[ 1] 　 Ikuko N itta, M asahiko ohsaw a. G eog raphica l transition o f
sy lleptic / pro leptic b ranching in th ree C innamomum spe-
c ie sw ith differen t bud types[ J] . Anna ls o f bo tany, 2001,
87(1):35 - 45
[ 2] 　付文林 , 张丽仙. 天竺桂育苗技术 [ J] . 云南林业 ,
2003, 24(3):18
[ 3] 　石大兴 , 王米力 , 石轶松 , 等. 巨桉芽器官离体培养与
快繁体系建立的研究 [ J] . 林业科学 , 2003, 39(1):69
- 74
[ 4] 　胡蕙露 , 杨景华 , 杨荻荣 , 等. 银杏茎段试管培养条件
筛选研究 [ J] . 林业科学 , 2002, 38(3):52 - 56
[ 5] 　谭文澄 , 戴策刚. 观赏植物组织培养技术 [ J] . 北京:中
国林业出版社 , 1991:114
[ 6] 　索长江 , 蔡斌华. 香樟丛生芽的诱导和快速繁殖研究
[ J] . 林业科技开发 , 1997, (3):29 -30
[ 7] 　连芳青 , 熊　伟 , 张　露. 樟树茎段的离体培养和植株
再生 [ J] . 江西林业科技 , 1992, (3):20 -21
[ 8] 　林　萍 , 普晓兰. 滇润楠的组织培养及快速繁殖研究
[ J] . 园艺学报 , 2003, 30(2):239 -241
[ 9] 　辜夕容 , 黄建国 ,杨　庆. 香樟离体培养体系的构建初探
[ J] . 中国农学通报 , 2005, 21(2):97 - 100
828 西　南　农　业　大　学　学　报　(自然科学版)　　　　　　　　2005年 12月