全 文 ：北方园艺 2009(11):189 ～ 191 植物 ·园林花卉 ·
第一作者简介:陆秀君(1966-),女 ,博士 ,教授 ,现从事林木良种选
育和苗木培育方面研究工作。
收稿日期:2009-06-10
紫 玉 兰 的 组 织 培 养
陆秀 君1 , 董 　阳1 , 金亚荣2 , 徐 　石3
(1.沈阳农业大学林学院 ,辽宁沈阳 110161;2.凌源市林业局河东造林站,辽宁 凌源 122500;3.桓仁县林业局,辽宁 桓仁 117200)
　　摘　要:以成年紫玉兰带芽茎段为外植体 ,采用不同种类的基本培养基和激素配比对紫玉兰
组培技术进行了研究 ,培育出了紫玉兰组培苗。适宜紫玉兰增殖的培养基为:MS+NAA 0.1
mg/ L+BA 1 mg/L;采用二步生根法 ,将继代无菌苗接入 MS+NAA 2 mg/ L+BA 0.1 mg/ L培
养基暗培养 20 d后 ,转入不加任何激素的1/2MS培养基中 ,15 d左右可出根。
关键词:紫玉兰;组织培养;培养基
中图分类号:S 685.15　文献标识码:A　文章编号:1001-0009(2009)11-0189-03
　　紫玉兰(Magnolia lili f lora Desr.)又名辛夷 ,是木兰
科落叶小乔木 ,高2 ～ 3 m ,多分布于云南西北部、四川和
湖北 ,承受的极低温度在-15℃左右。它是著名的木本
药材 ,因花 、叶形美丽 ,为我国两千多年来的传统花卉[ 1] ,
是理想的城市绿化树木。沈阳地区属于温带气候 ,年积
温1 600～ 3 400℃,由于沈阳的地理位置及气候条件所
限 ,给木兰科植物的引种带来一定的局限性。目前 ,引
种的木兰科树种都有不同程度的冻害 ,大约有 7种可在
沈阳地区小气候条件下安全越冬 ,有 5种完全不适应新
的气候条件而死亡 ,资料表明引入的紫玉兰不易存
活[ 2-3] 。沈阳农业大学植物园于1999年引入该树种 ,种
植于庭院内 ,成活 1株 ,期间虽然有过极端温度的出现 ,
但未见该树种发生冻害和对极端气温有明显的不适反
应 ,而且引种至今亦无病害发生 ,长势良好 ,但无结实。
为了使沈阳及类似气候地区能成功快速的引入该树种 ,
丰富物种资源 ,可用无性繁殖技术来扩大繁殖数量。但
受砧木 、插条来源的限制 ,无法大批量进行。组织培养
技术应用于木兰科植物大多数处于初步探索阶段 ,仅在
木兰属[ 4-7] 、含笑属[ 8-11] 、鹅掌楸属 [ 12-14] 、和拟单性木兰
属[ 15-16] 的10余个种有报道。有关紫玉兰组织培养的成
果鲜见报导 ,该试验拟通过组织培养技术研究 ,筛选出
适合紫玉兰增殖和促进其组培苗生根的物质条件 ,达到
扩大紫玉兰在当地繁殖量的目的。
1　材料与方法
1.1　试验材料
以采自沈阳农业大学植物园内引种的成年紫玉兰
(Magnolia lili f lora Desr.)带芽茎段为外植体。
1.2　试验方法
外植体的选择及灭菌在天气晴朗的上午 10 ～ 11
时 ,剪取带芽茎段(0.5 ～ 1 cm)。将剪取的紫玉兰茎段分
为 3种类型:Ⅰ:紫玉兰顶芽以下 1 ～ 2茎节;Ⅱ:当年生幼
嫩带芽茎段(Ⅰ号以下 1 ～ 3个茎节);Ⅲ:1 a 生实生带芽
茎段(Ⅱ号以下茎节)。具体做法是:在每个无菌瓶中放
置 10～ 20个芽段 ,加入 75%的酒精浸泡 30 s ,用无菌水
冲洗干净 ,之后用 0.1%升汞灭菌 3 ～ 15 min ,立即用无
菌水冲洗 5 ～ 8次 ,接种在 MS+BA 0.5 mg/L +NAA
0.05 mg/ L的启动培养基上 ,每种处理接种 10瓶 ,重复
3次 ,10 d后察其污染情况和褐变情况。
基本培养基的筛选:该试验分别选取 1/2MS 、MS 、
B5和White 4种基本培养基(含 7 g/ L琼脂 ,30 g/L ,pH
5.8)附加BA 1 mg/L和 NAA 0.05 mg/ L。每种培养基
接种 10瓶 ,重复 3次 ,30 d后观察紫玉兰增殖和生长的
情况。
激素种类和水平的筛选:以 MS为基本培养基(含
7 g/L琼脂 ,30 g/L ,pH 5.8),将 6-BA 、KT 、NAA 3种激
素作为参选的外源激素 ,每个因素取3个水平 ,设3次重
复 ,30 d后观察统计紫玉兰增殖情况。采用三因素三水
平正交设计表 L9(34)安排紫玉兰增殖试验方案(表1)。
　　表 1　　紫玉兰增殖培养激素水平正交试验
水平 因素
A:6-BA/mg·L-1 B:KT/mg·L-1 C:NAA/mg·L-1
1 0.5 0 0.05
2 1 1 0.1
3 2 2 0.2
　　生根培养:将生长良好的继代繁殖无菌苗接种在生
根培养基中进行生根培养。培养条件:培养温度(25±
1)℃,光照强度3 000 lx ,光照时间14 h/d。评价指标:存
活率(%)=(存活的外植体数/接种的外植体数)×
100%;污染率(%)=(污染的外植体数/接种的外植体
数)×100%;数据分析:采用 SPSS11.5统计软件进行数
据统计。
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·园林花卉·植物 北方园艺 2009(11):189～ 191
2　结果与分析
2.1　外植体灭菌
由表 2可以看出 ,外植体类型不同及幼嫩程度不
同 ,在一定的表面消毒时间的作用下其存活率不尽相
同。Ⅰ号紫玉兰外植体经表面消毒 5 min存活率最高 ,达
60%。Ⅱ号在7 min存活率或至高点57%,Ⅲ号在 12 min
存活率能到达最高 ,仅为 33%。
　　表 2 不同表面灭菌时间对紫玉兰外植体的影响
表面灭菌时间/ min 　　　　3　　　　 　　　　5　　　　 　　　　7　　　　 　　　　10　　　　 　　　　12　　　　 　　　　15　　　　
外植体类型 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅲ
接种芽数/个 30 30 - 30 30 30 30 30 30 30 30 30 - 30 30 - - 30
污染数/个 18 26 - 9 25 25 7 16 27 12 12 22 - 12 14 - - 15
褐化数/个 2 2 - 3 1 2 6 1 2 11 3 3 - 9 6 - - 10
存活数/个 10 2 - 18 4 3 17 13 1 7 15 5 - 9 10 - - 8
存活率/ % 33 6.7 - 60 13 10 57 43 3.3 23 50 17 - 30 33 - - 27
　　不同灭菌时间试验结果表明:在进行外植体表面灭
菌时 ,要根据外植体的部位及表面的幼嫩程度选择适当
的表面灭菌时间 ,以提高诱导存活率。
试验结果还表明 ,不同节间的诱导存活率是明显不
同的 ,存活率Ⅰ号外植体>Ⅱ号外植体>Ⅲ号外植体。
可见外植体在建立无菌体系过程中 ,存活率与其取材位
置存在正相关的关系 ,即越靠近枝条顶端的新生芽的存
活率大于远离顶端的腋芽 ,而远远大于那些靠近基部的
较老植物材料。这是由于新生组织内含有的病毒和细
菌相比靠近基部植物材料少很多 ,污染率相对低。同时
由于木兰科含有的酚类物质较多 ,而新生组织内积累的
酚类物质较少 ,所以褐化率也相对较低。与之相反 ,远
离枝条顶端的腋芽有着较高的污染率和褐化率。因此
在建立无菌体系的过程中 ,尽量选取当年生枝条靠近顶
端的腋芽 ,以顶芽以下 1 ～ 2个茎节处最佳。
2.2　基本培养基的筛选
通过单因子随机区组试验筛选紫玉兰的最佳基本
培养基 ,30 d后统计不同培养基上芽的增殖数量 ,统计
结果见表 3。
　　表 3 不同培养基对紫玉兰增殖的影响
基本
培养基
　　　　　　　增殖系数　　　　　　　
1 2 3
和 平均值
MS 1.40 1.50 1.50 4.40 1.47
B5 1.10 1.30 1.20 3.60 1.20
1/2MS 0.70 0.60 0.70 2.00 0.67
White 0.90 0.90 0.70 2.50 0.83
　　试验结果明确表明 ,MS培养基是最适于紫玉兰增
殖培养的基本培养基 ,B5培养基次之 , 1/2MS培养基对
紫玉兰的增殖影响效果最差。MS培养基 、B5培养基同
属于高盐类的培养基 ,紫玉兰在这 2种培养基中可以生
长的较好 ,说明紫玉兰比较适应高盐的环境 ,或者可能
需要高盐条件维持细胞渗透压。
2.3　激素种类和水平的筛选
紫玉兰组培苗接入增殖培养基以后 ,根据培养基中
激素配比不同 ,各组合有不同程度的增殖表现(见表4)。
从总体上看 ,增殖率以 4 、5、6号最高 ,达 100%以上。1 、
2 、3号苗生长的速度比较慢 ,芽小有效苗数量少。7 、8 、9
号大部分苗节间的长度相比其他苗短 ,甚至有苗出现极
短节间 ,而不便于再次继代。增殖表现最好的是4号组
合 ,即A 2B1C2 。
表 4 不同激素种类及配比对紫玉兰增殖培养的影响
试验号
A
6-BA
/mg·L-1
B
KT
/mg· L-1
C
NAA
/mg· L-1
平均
增殖
系数
生长及
增殖表现
(1) 1(0.5) 1(0) 1(0.05) 0.6 芽小,苗伸长差
(2) 1(0.5) 2(1) 2(0.1) 0.63 芽小
(3) 1(0.5) 3(2) 3(0.2) 0.68 有玻璃化现象发生
(4) 2(1) 1(0) 2(0.1) 1.53 叶舒展嫩绿 ,茎伸长较好
(5) 2(1) 2(1) 3(0.2) 1.07 增殖较好
(6) 2(1) 3(2) 1(0.05) 1.20 茎伸长较短,芽较大
(7) 3(2) 1(0) 3(0.2) 0.57 叶粗厚变脆 ,褐化严重
(8) 3(2) 2(1) 1(0.05) 0.43 叶厚,节间距短
(9) 3(2) 3(2) 2(0.1) 0.63 芽膨大,叶厚而脆
图 1　不同浓度各因素对增殖率的影响曲线图
从图 1中可以看出 ,随着 KT 含量的增大 ,增殖率
反而降低 ,说明 KT 这种细胞分裂素不适合紫玉兰的增
殖生长。6-BA与NAA则不然 ,在适当的浓度(6-BA 水
平 1 mg/L ,NAA水平0.1 mg/L),紫玉兰增殖系率达到
最高点 ,而过高或过低的浓度并不能使紫玉兰的增殖率
达到理想水平。
对正交表进行方差分析(表 5),对紫玉兰增殖培养
中的增殖系数影响6-BA >NAA>KT ,与直观分析及观
察得到的结论一致 ,正交设计中所安排的 3 个因素 ,
6-BA 的浓度对增殖系数的影响显著 , NAA 的浓度和
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KT 的浓度对增殖系数的影响不显著。进一步说明6-BA
对紫玉兰的增殖的影响是相当大的。
　　表 5 L9(34)试验结果的方差分析
变异来源 自由度 平方和 均方 F值
6-BA 2 0.927 0.464 44.696＊
KT 2 0.056 0.028 2.677
NAA 2 0.063 0.031 3.024
误差 2 0.021 0.010
总变异 8
　　注:F(0.05)=19。
2.4　生根培养
当增殖达到一定数量后 ,将长势良好紫玉兰继代繁
殖的无菌苗转入生根诱导培养基。木兰科植物扦插繁
殖较难 ,组培过程中生根更困难。通过多次预备试验和
综合考虑多个因子 ,该试验拟采用二步生根法进行发根
研究:即将用于生根的继代组培苗放入MS附加不同质
量浓度 NAA和少量的 6-BA生根诱导培养基中进暗培
养 ,一段时间后转入不加任何激素的1/2MS培养基中培
养。试验结果表明 ,将紫玉兰无菌苗放入 MS+NAA 2
mg/ L+BA 0.1 mg/ L 的根诱导培养基中暗培养 20 d
后 ,转入不加任何激素的 1/2MS培养基中 ,15 d左右可
出根。生根率达35%。
3　结论与讨论
取自不同部位的外植体因其幼嫩程度不尽相同 ,要
采用不同的时间处理对其进行表面消毒 ,降低污染率。
顶芽以下 1～ 2个茎节需要 5 min的消毒时间 ,小于其他
类型外植体的表面消毒时间但诱导存活率却大于其它
类型外植体。
MS培养基是最适于紫玉兰增殖的基本培养基 ,在
激素组合 NAA 0.1 mg/ L+BA 1 mg/ L的作用下 ,增殖
系数达到最大。
采用常规的生根方法 ,仅能使少数紫玉兰产生愈伤
组织 ,而不能生根。二步生根法将紫玉兰在 MS+NAA
2mg/L+BA 0.1 mg/L培养基中暗培养20 d后 ,转入不
加任何激素的1/2MS培养基中 ,15 d左右可出根。
利用组织培养技术可以扩繁紫玉兰 ,但其增殖率仍
然与生产开发有一定距离。如何促进芽的增殖是当今
研究的重点之一。紫玉兰的组培苗生根比较困难 ,如何
调节培养条件 ,提高生根率也是今后要研究的重点。
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Tissue Culture of Magnolia lilif lora Desr.
LU Xiu-jun1 , DONG Yang 1 , JIN Ya-rong2 , XU Shi3
(1.College of Foresty ,Shenyang Ag ricultural University ,Shenyang Liaoning 110161, China;2.Forestry Bureau of Lingyuan Country in Liaoning Prov-
ince , Lingyuan , Liaoning 122500 , China;3.Forestry Bureau of Huanren Country in Liaoning Province , Huanren , Liaoning 117200, China)
Abstract:An experiment was conducted to study the tissue culture technique using shoot stems with a lateral buds of the
mature tree Magnolia li li f lora Desr.as explants.Tissue cultured seedlings of Magnolia lili f lora Desr.were obtained
by means of medium and diferent concentrations of hormone.Result showed that the optimum medium of proliferation
was MS+NAA 0.1 mg/L+BA 1 mg/L.Two steps uesed in rooting , the buds were planted into the medium:MS+
NAA 2mg/ L+BA 0.1 mg/L ,after 20 days under darkness , the buds were transferred into the medium:1/2MS without
any hormone , rooting started at about 15 days.
Keywords:Magnolia lili f lora Desr.;Tissue culture;Culture media
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