全 文 ：第 33 卷第 4 期
2010 年 12 月 　　　　　 辽宁师范大学学报(自然科学版)Journal of Liaoning Normal Unive rsity(Natural Science Edition)　　　　　
Vo l.33　No.4
Dec.　2010
　　收稿日期:2010-08-27
作者简介:徐娜(1979- ),女 ,辽宁大连人 ,辽宁师范大学讲师 ,博士.
　　文章编号:1000-1735(2010)04-0490-04
钻天柳无芽嫩茎离体快速繁殖的研究
徐　娜 , 　宁淑香 , 　张美燕 , 　于　爽
(辽宁师范大学生命科学学院 ,辽宁大连　116029)
摘　要:为保护钻天柳这一濒危物种 ,以无芽嫩茎为材料,进行了愈伤组织诱导和分化 ,不定芽生根 ,试管苗的继代培
养 、移栽 、扦插和移植的研究 ,建立起钻天柳离体繁殖技术.结果证明:MS+BA0.5 mg/ L(以下单位相同者略)+2, 4-D
0.5+NAA1.0+蔗糖 30 g/ L 为无芽嫩茎愈伤组织的诱导的适宜培养基;MS+BA1.0+NA A0.8+蔗糖 30 g/ L 为颗
粒状愈伤组织继代培养的适宜培养基;MS+AgNO 31.0+BA 0.6+NAA 0.1+蔗糖 30 g/ L 是愈伤组织分化培养和
不定芽继代分化培养的适宜培养基;1/ 2MS+ IAA 0.5+NAA 0.1+蔗糖 20 g/ L 是生根及生根继代培养的理想培养
基;移植到河岸上的试管苗生长旺盛 ,生物性状保持不变.
关键词:钻天柳;离体培养;快速繁殖
中图分类号:Q943.1　　　文献标识码:A
钻天柳[ Chosenia macrolepis(Turcz.)Kom]又称顺河柳 ,属于杨柳科钻天柳属多年生树种 ,生长于
山区河岸 ,在我国的黑龙江 、吉林 、辽宁和内蒙古等地有分布[ 1] .钻天柳的木材纹理直 、结构细 ,既可做家
具 ,又可用于制作纸浆 、木丝 、木纤维 、刨花板和纤维板等工业或建筑原料;同时 ,由于钻天柳的根系极其
发达 ,适于在通气好的河岸沙滩上生长 ,因而是较好的防风固沙和河边防洪树种;另外 ,因为钻天柳还具
有生长速度快 、树姿优美 、秋季叶子鲜红等特点 ,也是优良的观赏绿化树种.但是 ,由于近年来生态环境
恶变 ,人为的过渡采伐以及钻天柳自身所具有的种子寿命短 、难以进行播种繁殖 、枝条扦插不易成活等
特点 ,野生钻天柳数量迅速减少 ,不少地区已经绝迹.目前 ,钻天柳已经成为国家和辽宁地区的保护植
物[ 2] .为了保护这一濒危树种 ,我们对钻天柳进行了无芽嫩茎愈伤组织诱导及试管苗繁殖的研究.虽然
目前已有钻天柳组织培养研究的报道[ 3-4] ,但迄今未见钻天柳嫩茎愈伤组织诱导及试管苗繁殖研究的
报道.
1　材料与方法
1.1　材料来源
五月上旬 ,选取生长在大连碧流河岸上长势旺盛的钻天柳嫩茎 ,去掉叶片和上部极嫩的顶梢 ,剪成
长 2 ～ 3 cm 左右的无芽嫩茎待用.
1.2　材料灭菌
将洗净的无芽嫩茎 ,放到盛有 1 000 mL 蒸馏水的烧杯内 ,用玻璃棒轻轻搅动洗涤 20 min左右 ,转
移到超净工作台上.用 70%～ 75%的乙醇灭菌 10 s ,用无菌水洗涤 2次 ,用 0.025%的 HgC l2溶液灭菌
16 min ,后用无菌水搅动洗涤 6次 ,即可获得无菌材料.
1.3　培养条件
参见李莹等变异红甜菜无性系的建立[ 5] .
1.4　试验方法
1.4.1　不同植物生长调节剂对无芽嫩茎愈伤组织诱导的影响　将经灭菌获得的无芽嫩茎剪成长 0.2
～ 0.3 cm的茎段 ,接种到以MS+BA0.5 mg/L(以下单位相同者略)+蔗糖 30 g/ L 为基本培养基 ,附加
不同浓度组合的植物生长调节剂 NAA0.5 、NAA1.0 、NAA1.5 、2 , 4-D0.5 、2 , 4-D1.0 、2 , 4-D1.5、2 , 4-D
第 4 期 徐　娜等:　钻天柳无芽嫩茎离体快速繁殖的研究 491　
0.5+NAA0.5 、2 ,4-D0.5+NAA1.0 、2 ,4-D0.5+NAA1.5 9种培养基上 ,进行无芽嫩茎愈伤组织的诱
导培养.每种处理接种 20个材料.
1.4.2　无芽嫩茎愈伤组织的继代培养　把由无芽嫩茎培养的愈伤组织颗粒接种到以 MS+BA1.0+
蔗糖 30 g/L 为基本培养基 ,附加不同浓度的 IAA 、2 ,4-D 、NAA 培养基上 ,进行嫩茎颗粒愈伤组织的继
代培养.
1.4.3　愈伤组织的分化培养　把继代培养的淡黄色的均匀颗粒愈伤组织 ,用镊子将其在培养瓶中分散
后 ,接种到以 MS+AgNO 31.0+蔗糖 30 g/L 为基本培养基 ,附加 BA(浓度分别为 0.6 、1.2)、NAA(浓
度分别为 0.1 、0.3 、0.5 、0.7)、IAA(浓度分别为 0.1 、0.3 、0.5 、0.7)的分化培养基上 ,进行愈伤组织颗粒
的不定芽分化培养.并对分化数 、分化率 、平均分化数/颗粒和不定芽长势进行观察统计.愈伤组织分化
培养每种处理接种 100个材料.
1.4.4　不定芽的生根培养 、继代培养　向生长旺盛丛生不定芽的继代培养瓶中倒入 10 mL 左右浓度
为 10 g/ L 的无菌 IA A 溶液 ,在正常条件下继续培养 24 h 后 ,将不定芽从基部剪下 ,接种到 1/2M S+
IAA 0.5+蔗糖 20 g/L 的培养基上诱导生根.生根试验重复 3次 ,每次接种培养 400个材料.
把生长旺盛的生根试管苗 ,用无菌手术剪子直接在培养瓶中剪成至少具有 2个正常叶片(实际上也
具有 2个生长点)的茎段后 ,接种到 1/2M S+IAA 0.5+NAA 0.5+蔗糖 20 g/L 的培养基上进行生根
继代培养.生根继代试验重复 3次 ,每次接种培养 500个材料.
1.4.5　试管苗的移栽 、扦插和移植　把具有继代培养生根试管苗的培养瓶转移到温室中后 ,取下瓶塞 ,
将敞口培养瓶放到温室较强的光照下炼苗4 d ,把试管苗取出后 ,其中一部分洗净根部附着的培养基 ,移
栽到上面铺着一层河沙的温室苗床上.移栽试验重复 2次 ,移栽数分别为 400 、600株.
把从培养瓶中取出的另一部分生根试管苗剪成长 2 ～ 3 cm 、至少具有 3个叶片的茎段 ,将茎段下部
的 1个片剪掉 ,把茎段的下部切口浸到浓度为 30的 NAA中处理 3 min ,再扦插到上面铺着一层河沙的
温室苗床上.移栽试验重复 3次 ,移栽数分别为 400 、500 、400株.
把移栽和扦插成活的 800 株试管苗 ,于 5月下旬移植到碧流河下游的河岸上 ,并定期进行观察
统计.
2　结果
2.1　不同植物生长调节剂对无芽嫩茎愈伤组织诱导的影响
图 1　诱导的愈伤组织
接种 40 d后观察统计证明:在 9种培养基上 ,接种培养的材料都能不同程度
地诱导生长出愈伤组织.其中在附加 2 ,4-D0.5+NAA1.0的培养基上 ,愈伤组织
的诱导生长率达到了 95%,并且诱导培养的愈伤组织块是由许多直径 0.15 cm 左
右的相互连接疏松的 、绿色的 、愈伤组织颗粒组组成(图 1).3次试验结果基本
一致.上述结果说明:MS+BA0.5+2 ,4-D0.5+NAA 1.0+蔗糖 30 g/ L 为钻天
柳无芽嫩茎愈伤组织诱导的适宜培养基.
2.2　无芽嫩茎愈伤组织的继代培养
接种培养 40 d观察统计 ,结果见表 1.由表 1可以看出 ,在 14号培养基上 ,
不仅继代培养的愈伤组织颗粒生长率为 94%,而且每个培养颗粒的增殖数达到了 35.4个 ,愈伤组织为
均匀的淡黄色颗粒状.这样的愈伤组织具有分化力[ 6] .3次试验观察统计的结果基本一致.以上结果证
明:MS+BA1.0+NAA0.8+蔗糖 30 g/L 这种培养基为钻天柳无芽嫩茎颗粒状愈伤组织继代培养的
适宜培养基.
2.3　不同浓度的植物激素对颗粒愈伤组织分化培养的影响及不定芽的继代分化培养
把愈伤组织颗粒转接到不同的分化培养基上 10 d左右 ,有的培养基上可见在淡黄色的愈伤组织颗
粒的上部出现绿色的芽点 ,培养 20 d左右诱导分化出不定芽(图 2),40 d时观察统计 ,结果见表 2.由表
2可见 ,在 16 号培养基上 ,培养的愈伤组织颗粒不论是分化率 、每个培养颗粒的平均分化数 ,还是分化
不定芽的长势都是最好的.观察还表明 ,在 16号培养基上分化培养的不定芽呈丛生状 、叶片伸展 、茎较
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表 1　不同浓度 IAA 、2 , 4-D、NAA 对愈伤组织继代培养的影响
培养基代号 IAA 2 , 4-D NAA 愈伤组织生长数 生长率/ % 平均生长数/个 愈伤组织的特点
1 0.2 0 0 0 0 0 不生长
2 0.4 0 0 0 0 0 不生长
3 0.6 0 0 0 0 0 不生长
4 0.8 0 0 0 0 0 不生长
5 1.0 0 0 0 0 0 不生长
6 0 0.2 0 6 12 0 灰色 ,不形成颗粒
7 0 0.4 0 22 44 0 灰色 ,不形成颗粒
8 0 0.6 0 28 58 0 灰白色 ,不形成颗粒
9 0 0.8 0 43 86 2.3 白绿色 ,颗粒不规则
10 0 1.0 0 33 66 3.4 白绿色 ,颗粒不规则
11 0 0 0.2 12 24 4.5 黄白色 ,不均匀颗粒状
12 0 0 0.4 21 42 7.8 黄白色 ,较均匀颗粒状
13 0 0 0.6 22 44 22.5 黄白色 ,较均匀颗粒状
14 0 0 0.8 47 94 35.4 淡黄色 ,均匀颗粒状
15 0 0 1.0 40 80 12.3 淡黄色 ,不均匀颗粒状
图 2　诱导分化
出不定芽
　　注:接种数均为 50个愈伤组织颗粒.
粗壮 、株高多在 0.5 cm 以上的不定芽(图 2).把在 16号培养基上分化培养的不定
芽从基部切下 ,接种到与愈伤组织颗粒分化培养化学成分相同的培养基上 ,进行 3
次不定芽的继代分化培养 ,每次重复继代 4代 ,结果证明:对不定芽进行 40 d的继
代分化培养 ,平均每个初代培养的不定芽能再分化出 4.8 个不定芽 ,并且继代培养
的不定芽长势也与由愈伤组织颗粒直接分化培养的不定芽基本一致.以上结果说
明:MS+AgNO3 1.0+BA 0.6+NAA 0.1+蔗糖 30 g/L 这种培养基是钻天柳无
芽嫩茎颗粒状愈伤组织分化培养和不定芽继代分化培养的适宜培养基.
表 2　不同浓度 IAA 、2 , 4-D、NAA 对愈伤组织分化培养的影响
培养基代号 BA NAA IAA 愈伤组织颗粒分化数 分化率/ % 平均分化不定芽数/颗粒 分化不定芽的长势
16 0.6 0.1 0 89 89 4.4 ++
17 0.6 0.3 0 67 67 3.2 ++
18 0.6 0.5 0 12 12 1.8 +
19 0.6 0.7 0 0 0 0 -
20 0.6 0 0.1 0 0 0 -
21 0.6 0 0.3 0 0 0 -
22 0.6 0 0.5 0 0 0 -
23 0.6 0 0.7 0 0 0 -
24 1.2 0.1 0 73 73 4.3 ++
25 1.2 0.3 0 56 56 2.0 +
26 1.2 0.5 0 0 0 0 -
27 1.2 0.7 0 0 0 0 -
28 1.2 0 0.1 0 0 0 -
29 1.2 0 0.3 0 0 0 -
30 1.2 0 0.5 0 0 0 -
31 1.2 0 0.7 0 0 0 -
　　注:++长势较好;+长势一般;-不生长.
2.4　不定芽的生根培养 、继代培养
图 3　生根试管苗
把经过浓度为 10的 IAA 处理 24 h的不定芽接种到 1/2MS +IA A 0.5+蔗
糖20 g/L的培养基上进行 25 d生根培养.统计结果表明 , 3次重复试验平均生根
率为 95.3%,平均每株试管苗生根 9.3条 ,株高 4 cm 左右 ,并且生根试管苗叶片
伸展 、茎较粗壮 、生长旺盛(图 3).以上结果说明:对于经过浓度为 10 g/ L 的 IAA
处理 24 h的不定芽 , 1/2M S+ IAA 0.5+蔗糖 20 g/ L 的培养基是钻天柳试管苗
生根培养的理想培养基.
把生长旺盛的生根试管苗剪成茎段后 ,接种在 1/2MS+ IA A 0.5+NAA 0.1
+蔗糖 20 g/L 的培养基上进行生根继代培养 , 3次重复试验的结果证明:经过
第 4 期 徐　娜等:　钻天柳无芽嫩茎离体快速繁殖的研究 493　
25 d的培养就能培养 1代生长旺盛的生根试管苗 ,平均每代的繁殖系数为 4.3.这说明:1/2M S+IAA
0.5+NAA 0.1+蔗糖 20 g/L 培养基是钻天柳生根继代培养及繁殖的理想培养基.
2.5　试管苗的移栽 、扦插和移植
试管苗移栽12 d可见成活 ,并长出新叶 ,移栽 30 d时统计 ,2次移栽的成活率分别为 94.5%、96%.
移栽试管苗生长较为旺盛.
试管苗扦插 15 d 可见成活 ,并长出新叶 ,扦插 30 d 时统计 , 3次扦插的成活率分别为 91.2%、
89.8%和 92.5%.与移栽试管苗相比 ,扦插试管苗前 30 d生长缓慢 ,植株较小.之后生长速度较快.移栽
50 d后 ,移栽苗与扦插苗难以区别.
移植的试管苗成活率为 99.25%.移植成活的试管苗前一个半月左右生长较慢 ,而后生长速度加
快 ,根系浓密而发达.当年移植的植株平均株高为 93 cm ,不仅生长旺盛 ,钻天柳的生物性状保持不变.
3　讨论
通过对钻天柳无芽嫩茎离体培养的研究 ,成功地建立起钻天柳的无性系和快速繁殖技术 ,这项技术
为这种濒危植物的保护提供了可能.
在本研究中 ,采用不定芽继代分化培养和试管苗的生根继代培养 2种方法都能达到快速繁殖的目
的.前者经过 40 d的培养能分化出 4.8个不定芽.按照这个速度 ,一年能繁殖出 4.89.1个后代;后者 25 d
的繁殖系数为 4.3.按照这个速度 ,一年能繁殖出 4.314.6个后代.这说明不论采用哪种方法进行繁殖 ,每
年都能繁殖出大量的后代 ,满足该物种保护或生产栽培的需要.
参考文献:
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Studies on rapid propagation of Chosenia macrolepis(Turcz.)Kom
XU Na , 　NING Shu-xiang , 　ZHANGMei-yan , 　YU Shuang
(College of Life Sciences , Liaoning Norm al Universi ty , Dalian 116029 , China)
Abstract:The propagation technique of Choseniamacrolepis(Turcz.)Kom was studied on the induction
and dif fe rentiat ion of callus , adventi tious buds roo ting , cutt ing and transplantation o f tube seedling.
The results showed that the proper culture medium for stem callus w ith no buds was MS+BA0.5 mg/L(The
same concentration units w ere omit ted below.)+2 , 4-D0.5+NAA1.0+Sucro se 30 g/ L;the proper cul-
ture medium for successive t ransfer culture of granular callus was MS+BA1.0+NAA0.8+Sucrose 30 g/L;
the proper culture medium fo r differentiation of callus and adventitious buds was MS+AgNO31.0+BA 0.6
+NAA 0.1+Sucrose 30 g/L , the ideal medium fo r roo ting and roo t different iation w as 1/2MS+IAA
0.5+NAA 0.1+Sucrose 20 g/ L.The tube seedlings t ransplanted to the riverbank grew w ell keeping
the biolog ical characte rs unchanged.
Key words:Chosenia macrolepis(Turcz.)Kom ;ti ssue cul ture;rapid propagation