全 文 ：植物生理学报 Plant Physiology Journal 2015, 51 (5): 709~714　　doi: 10.13592/j.cnki.ppj.2015.0180 709
收稿 2015-04-08　　修定 2015-04-29
资助 闽南师范大学园林植物生长发育与生态配置创新团队
(139004)。
* 通讯作者(E-mail: 121016113@qq.com; Tel: 13960164359)。
火焰树的组织培养与快速繁殖
蔡月琴*, 陆銮眉, 黄志丹, 庄培玉, 柯美玉, 王艳平
闽南师范大学生物科学与技术学院, 福建漳州363000
摘要: 以火焰树种子为外植体, 研究不同培养基对种子萌发、茎段增殖和生根培养的影响。结果表明, 火焰树种子经预处
理后, 用70%酒精消毒30 s, 再经2% NaClO浸泡15 min的灭菌效果较好, 污染率为16.7%; 种子萌发最适培养基为MS+6-BA
2.0 mg∙L-1+GA3 0.1 mg∙L
-1, 萌发率达89.1%; 较合适的茎段继代增殖培养基为WPM+6-BA 1.5 mg∙L-1+NAA 0.2 mg∙L-1+活性
炭(AC) 0.5 g∙L-1; 最适的生根培养基为WPM+NAA 0.2 mg∙L-1+IBA 0.2 mg∙L-1+AC 1 g∙L-1, 生根率达96.7%, 每株平均生根数
为6.8条。
关键词: 火焰树; 种子; 组织培养; 快速繁殖
Tissue Culture and Rapid Propagation of Spathodea campanulata
CAI Yue-Qin*, LU Luan-Mei, HUANG Zhi-Dan, ZHUANG Pei-Yu, KE Mei-Yu, WANG Yan-Ping
School of Biological Science and Biotechnology, Minnan Normal University, Zhangzhou, Fujian 363000, China
Abstract: Using Spathodea campanulata seeds as explants, the effects of different culture mediums on seed
germination, bud multiplication and rooting were studied. The results showed that the best sterilization method
for S. campanulata seeds was to soak them into 70% alcohol for 30 s and 2% NaClO for 15 min after pretreat-
ment, with the contamination rate of 16.7%; the best medium for seed germination was MS+6-BA 2.0 mg∙L-1+
GA3 0.1 mg∙L
-1, and the germination rate was up to 89.1%; the suitable medium for bud subculture and prolifer-
ation was WPM+6-BA 1.5 mg∙L-1+NAA 0.2 mg∙L-1+activated carbon (AC) 0.5 g∙L-1; the optimal rooting medi-
um was WPM+NAA 0.2 mg∙L-1+IBA 0.2 mg∙L-1+AC 1.0 g∙L-1, on which the rooting rate reached 96.7% and the
average number of roots was 6.8.
Key words: Spathodea campanulata; seeds; tissue culture; rapid propagation
火焰树别名喷泉树、火烧花, 为紫葳科火焰
树属常绿高大乔木, 原产热带非洲, 现于东南亚、
夏威夷等地广泛栽培, 我国广东、福建、台湾、
云南(西双版纳)均有引种栽培(中科院中国植物志
编委会1990)。树姿优美, 花期长, 开花时花多且密
集, 花大, 花色猩红, 形如火焰, 开于树冠之上, 有
极高的观赏价值, 为优良的庭园观赏树与行道树
种(黄建通等2013)。火焰树含有丰富的营养成分
和药理成分 , 具有抗菌消炎、镇惊止痛、抗氧
化、降血糖等功效(杨艳等2013)。火焰树常规的
繁殖方法主要采用播种、扦插等方法。但在我国
引种栽培地区, 由于积温不够, 火焰树只开花, 很
少结实(黄少华1998), 且一般情况下, 种子发芽率
也不高(张桂莲等2006), 而扦插繁殖易受季节和穗
条质量、来源的影响, 不利于火焰树的繁殖与推
广应用。利用组织培养技术对紫葳科植物进行离
体快繁已有一些报道, 如阳莉等(2012)以蓝花楹胚
轴为外植体进行组培快繁体系研究, 获得了大量
再生植株; 韩创举等(2006)以楸树腋芽为外植体进
行组培快繁试验, 认为以N6+6-BA 1.5 mg∙L
-1+NAA
0.0016 mg∙L-1为最适增殖培养基, 当NAA浓度在
0.0025~0.01 mg∙L-1时, 随着浓度的增大, 芽增殖数
降低, 甚至不增殖; 刘小云(2010)以圆基长果楸的
茎段为外植体, 研究外源添加物对丛生芽增殖的
影响, 结果表明添加0.2 mg∙L-1多效唑最有利于圆
基长果楸丛生芽的增殖。目前, 有关火焰树组培
快繁的研究尚未见报道。本试验以火焰树种子为
外植体, 建立火焰树组培快繁体系, 以期为火焰树
工厂化生产育苗与品种改良提供理论基础和实践
依据。
植物生理学报710
材料与方法
1 材料
火焰树(Spathodea campanulata Beauv.)种子
于2013年8月采自闽南师范大学校园内行道树上。
2 方法
2.1 外植体处理
用高枝剪剪取火焰树上呈褐色成熟未完全裂
开的蒴果, 放入保鲜袋中带回实验室。用70%酒精
棉球擦拭果实表面, 剥开果皮, 挑选籽粒饱满、大
小一致、无畸形的种子作为外植体, 用干净纱布
包裹于40~50 ℃蒸馏水中浸泡30 min后转置超净工
作台上, 用70%酒精浸泡30 s, 无菌水冲洗2次, 再用
2% NaClO消毒5、10、15或20 min, 无菌水冲洗5
次, 用无菌滤纸吸干表面水分, 接种于含蔗糖20
g∙L-1、琼脂6 g∙L-1的MS培养基(pH 5.8)上。比较2%
NaClO不同消毒时间的灭菌效果, 7 d后观察污染
情况, 14 d后统计污染率和发芽率。污染率=(污染
数/接种数)×100%; 发芽率=[无污染发芽数/(接种
数–污染数)]×100%。
2.2 种子萌发培养基的筛选
采用二因素三水平的正交试验设计, 以MS为
基本培养基, 分别添加6-BA (1.0、2.0、3.0 mg∙L-1)、
GA3 (0、0.1、0.5 mg∙L
-1)、蔗糖20 g∙L-1、琼脂6
g∙L-1, pH 5.8, 以筛选火焰树种子萌发的最佳培养
基。每瓶接种3个种子, 每个处理接种10瓶, 重复3
次。将经灭菌处理的种子接种于上述培养基上,
观察种子萌发生长情况, 14 d后统计发芽率。24 d
后转到MS+6-BA 1.5 mg∙L-1+NAA 0.1 mg∙L-1培养
基上继续培养。
2.3 继代增殖培养
将获得的高约为5 cm的无菌苗切成带一节的
茎段和带顶芽茎段, 接种于以MS、1/2MS、WPM
为基本培养基 , 分别添加6-BA (0.5、1.0、2.0
mg∙L-1)、NAA (0.1、0.2、0.5 mg∙L-1)、活性炭(ac-
tivated carbon, AC) 0.5 g∙L-1、蔗糖30 g∙L-1、琼脂7
g∙L-1 (pH 5.8)的继代增殖培养基上, 采用三因素三
水平的L9(3
4)正交试验设计。每个处理接种12个茎
段(8个带节茎段和4个带顶芽茎段), 重复3次。30 d
后观察生长情况并统计芽苗增殖数, 增殖数为增
殖母体以外苗高不低于0.5 cm的有效芽苗数。
2.4 生根培养
选择继代培养中生长健壮、长势一致的无菌
苗, 切取高为2 cm左右带顶芽的茎段, 转接于以
WPM为基本培养基, 附加NAA (0.2、0.5 mg∙L-1)、
IBA (0.2、0. 5 mg∙L-1)、AC 1 g∙L-1、蔗糖20 g∙L-1、
琼脂 6 g∙L-1 (pH 5.8)的生根培养基上。每瓶接种1
个茎段, 每个处理10瓶, 重复3次。25 d后统计生根
率和生根数, 观察芽苗生长情况。
2.5 培养条件
以上培养条件均为: 光照强度36 μmol∙m-2∙s-1,
光照时间14 h∙d-1, 温度为(25±2) ℃。
2.6 数据分析
采用Microsoft Excel 2003和DPS数据分析系
统对试验数据进行处理与统计分析。
实验结果
1 外植体灭菌效果
从表1可以看出, 随着2% NaClO消毒时间的
延长, 外植体污染率下降, 当消毒时间达到20 min
时, 污染率为10.0%, 但发芽率最低, 仅为20.4%; 当
消毒时间为15 min时, 污染率为16.7%, 但发芽率为
60.0%。由此可见, 过长的NaClO消毒时间在一定
程度上影响火焰树种子的发芽 , 综合考虑 , 2%
NaClO消毒的适宜时间为15 min。
表1 2% NaClO不同消毒时间对外植体灭菌效果的影响
Table 1 Effects of different sterilizing time on explants
sterilization in 2% NaClO
消毒时间/ 接种数/ 污染数/ 污染率/ 发芽数/ 发芽率/
min 个 个 % 个 %
5 60 45 75.0 7 46.7
10 60 23 38.3 20 54.1
15 60 10 16.7 30 60.0
20 60 6 10.0 11 20.4

2 不同植物生长调节剂对种子萌发的影响
从表2可以看出, 火焰树种子在添加不同植物
生长调节剂培养基上的发芽率为62.2%~89.1%, 比
不添加植物生长调节剂的MS培养基上的高。其中
以5号培养基(MS+6-BA 2.0 mg∙L-1+GA3 0.1 mg∙L
-1)
对种子萌发效果最好, 发芽率最高, 达89.1%, 发芽
时间较早, 接种6 d后就萌发; 8号培养基次之, 发芽
蔡月琴等: 火焰树的组织培养与快速繁殖 711
率为80.8%, 发芽时间也为6 d。根据极差分析结
果, 比较二因素各水平求得最优水平组合仍为培
养基5号; 由R (GA3)>R (6-BA)可知, 对火焰树种子
发芽率影响的主次为GA3>6-BA。方差分析结果
表明, GA3和6-BA浓度对火焰树种子发芽率有极显
著影响, GA3各浓度差异达极显著水平, 6-BA浓度
2.0 mg∙L-1分别与6-BA浓度1.0、3.0 mg∙L-1差异极
显著, 且培养基5组合与其他组合差异极显著。综
合考虑, 5号培养基为火焰树种子萌发最适宜的培
养基, 发芽率高, 萌发时间早, 种子苗发育正常。
种子经消毒处理后接种在含有GA3的培养基
上, 4~5 d后种皮破裂, 子叶逐渐膨大展开, 转绿(图
1-A), 6~7 d后种子萌发, 子叶脱离种皮, 同时胚根
出现; 12 d后心叶成对长出, 顶芽出现, 胚根长约2
cm, 之后心叶逐渐转绿变大(图1-B、C)。而在仅
添加6-BA的培养基上, 种子发芽时间较迟, 10 d后
萌发, 18 d后心叶才出现。24 d后将上述已长出心
叶的实生苗转到培养基MS+6-BA 1.5 mg∙L-1+NAA
0.1 mg∙L-1上继续培养20 d, 生长成完整的无菌苗
(图1-D)。
3 继代增殖培养
从表3可以看出, 6号培养基(WPM+6-BA 1.5
mg∙L-1+NAA 0.2 mg∙L-1)上芽苗增殖数最高, 为25.7
个, 培养效果较好, 腋芽生长健壮, 叶片大, 叶色浓
绿(图1-F); 其次是9号培养基, 芽苗增殖数为21.3
个。根据极差分析结果, 比较三因素(基本培养
基、6-BA、NAA)各水平求得最优水平组合仍为6
号培养基; 由R值大小可知, 各因素不同水平对火
焰树茎段芽苗增殖数的影响大小为: 基本培养基>
6-BA>NAA。方差分析结果表明, 基本培养基、
6-BA和NAA浓度对火焰树茎段芽苗增殖数有显著
影响, 且6号培养基与其他培养基的差异显著。
表2 不同植物生长调节剂对火焰树种子发芽的影响
Table 2 Effects of different plant growth regulators on seed
germination of S. campanulata
培养基 植物生长调节浓度/mg∙L
-1
发芽率/% 萌发时间/d
编号 6-BA GA3
1 1 (1) 0 (1) 62.2Ee 11
2 2 (2) 0 71.5Dd 10
3 3 (3) 0 63.1Ee 10
4 1 0.1 (2) 77.3BCbc 7
5 2 0.1 89.1Aa 6
6 3 0.1 75.5CDc 7
7 1 0.5 (3) 71.4Dd 6
8 2 0.5 80.8Bb 6
9 3 0.5 71.7Dd 7
K1 70.3 65.6
K2 80.5 80.7
K3 70.1 74.6
R 10.4 15.0
　　大写字母表示在1%水平差异显著, 小写字母表示在5%水平差
异显著。
表3 不同继代培养基组合对火焰树增殖的影响
Table 3 Effects of different subculture mediums on the proliferation of S. campanulata
培养基编号 基本培养基
生长调节剂浓度/mg∙L-1
30 d平均增殖数*/个 生长情况
6-BA NAA
1 WPM (1) 0.5 (1) 0.1 (1) 12.3de 芽苗健壮, 叶色绿
2 1/2MS (2) 1.0 (2) 0.1 17.0c 芽苗长势良好, 叶色淡绿
3 MS (3) 1.5 (3) 0.1 10.0ef 芽苗小, 叶片少, 长势差
4 1/2MS 0.5 0.2 (2) 14.3cd 芽苗叶色淡绿, 后期生长快
5 MS 1.0 0.2 9.3ef 芽苗叶片小, 叶色黄绿, 生长缓慢
6 WPM 1.5 0.2 25.7a 芽苗健壮, 叶色浓绿, 叶片大
7 MS 0.5 0.5 (3) 8.0f 芽苗小, 叶黄绿色, 部分变褐死亡
8 WPM 1.0 0.5 15.3cd 芽苗健壮, 叶淡绿色
9 1/2MS 1.5 0.5 21.3b 芽苗正常, 少部分腋芽较细长, 叶淡黄绿色
K1 17.8 11.6 13.1
K2 17.5 13.9 16.4
K3 9.1 19.0 14.9
R 8.7 7.4 3.3
　　*各处理接种的12个茎段经30 d培养后增殖的有效芽苗数。小写字母表示在5%水平差异显著。
植物生理学报712
图1 火焰树种子无菌诱导植株再生
Fig.1 Plant regeneration from sterile seed of S. campanulata
A: 培养4 d后, 子叶展开变绿; B: 培养7 d后, 种子萌发; C: 培养12 d后, 心叶成对长出; D: 生根种子苗转接后, 继续培养20 d, 长成完整
无菌苗; E: 以MS为基本培养基的继代培养基上, 增殖芽苗短小, 长势较差; F: 6号继代培养基上增殖芽苗生长健壮; G: 3~5号生根培养基上
瓶苗的生根情况; H: 1~2号生根培养基上瓶苗的生根情况; I、J: 5号生根培养基上生根瓶苗的生长情况。
蔡月琴等: 火焰树的组织培养与快速繁殖 713
带顶芽茎段在各培养基上均无新增的芽苗长
出, 统计获得的增殖芽苗为带节茎段诱导分化的
腋芽苗。采用WPM为基本培养基, 芽苗生长良好,
叶片大, 绿色或淡绿色, 有效芽苗多, 增殖数高; 而
以MS为基本培养基, 腋芽苗长势差, 叶片小, 有效
芽苗少, 平均芽苗增殖数≤10.0个, 有的不生长, 甚
至变褐死亡(图1-E)。
4 生根培养
生根培养10 d左右, 茎段基部长出白色根尖。
从表4可以看出, 不同浓度NAA和IBA配比对火焰
树无菌苗生根率和每株生根数影响显著, NAA和
IBA都能诱导生根, 且生根率都在70%以上。在仅
添加NAA的培养基上, 生根率较低, 每株生根量较
少, 且根系纤细(图1-H); 在添加IBA的3~5号培养
基上, 无菌苗根系粗壮, 无须根, 生根率和每株生
根数都提高 , 其中5号培养基(WPM+NAA 0.2
mg∙L-1+IBA 0.2 mg∙L-1)上的生根诱导效果最好, 生
根率和每株生根数最高, 分别为96.7%、6.8条, 植
株生长健壮(图1-I、J)。
对蓝花楹种子进行40~50 ℃温水浸泡的预处理方
法, 采用70%酒精浸泡30 s和2% NaClO 15、20 min
进行外植体表面消毒处理, 获得了比较好的灭菌
效果, 污染分别降到16.7%、10.0%, 但发芽率分别
仅为60.0%、20.4%, 这说明2% NaClO对种子萌发
有一定的抑制作用, 火焰树种子可能跟同科植物
蓝花楹一样需要一定时间的后熟期才能萌发(李帆
2013; 苏连芬2009)。
合适浓度的GA3和6-BA可以打破种子休眠,
促进种子萌发(彭茂林等2012; 吴国欣等2010)。在
本试验中, GA3和6-BA对火焰树种子萌发均有显著
促进作用, GA3的影响效果优于6-BA, GA3和6-BA
配合使用较单独添加6-BA能显著提高火焰树种子
发芽率, 缩短萌发时间。
在木本植物组织培养中最常用的培养基包括
MS、N6、WPM等, 杨燕等(2008)认为最有利于楸
树茎段腋芽诱导和增殖的基本培养基为N6, 翟晓
巧等(2002)比较不同基本培养基对金丝楸茎段芽
的诱导效果时发现WPM是最合适的培养基。在本
试验中, 火焰树种子的萌发培养和种子苗的继续
培养都以MS为基本培养基, 植株生长正常, 但在继
代增殖培养中WPM和1/2MS比较适合火焰树芽苗
的生长, 两者的增殖数较高且无显著差异, 而以MS
为基本培养基的组合中, 有效芽苗数少, 腋芽生长
缓慢, 植株生长不好, 这可能是含无机盐浓度较高
的MS培养基不适合火焰树试管苗长时间的培养,
其对植株的毒害是一个长期积累的过程; 这与彭
绿春等(2013)、蒋时姣等(2014)的研究结果相似。
生长调节物质是培养基中的关键物质, 其种类与
组合对培养物的器官发育起主要诱导作用, 当细
胞分裂素的浓度高于生长素或只用细胞分裂素时
利于不定芽的诱导, 当只用一定浓度的生长素或
者配合使用低浓度的细胞分裂素时利于不定根的
诱导(王军辉等2011)。本试验中, 火焰树的继代增
殖培养采用6-BA和NAA的不同浓度组合, 结果表
明随着6-BA浓度的提高腋芽苗增殖数有所增加,
但增殖倍数不高且无不定芽分化, 带顶芽茎段只
有伸长生长, 可能是由于细胞分裂素6-BA浓度还
比较低, 不足以有效抑制火焰树芽苗的顶端优势,
促进不定芽的分化(费鹏飞2007), 具体原因还有待
进一步研究。在火焰树的生根诱导培养中, 单独
添加IBA的生根诱导效果较单独添加NAA的好, 生
表4 不同浓度NAA和IBA对火焰树生根培养的影响
Table 4 Effects of different concentrations of NAA and IBA
on rooting of S. campanulata
培养基 NAA浓度/ IBA浓度/ 生根率/ 每株生根
编号 mg∙L-1 mg∙L-1 % 数/条
1 0.2 0 70.5c 4.4d
2 0.5 0 76.7c 4.2d
3 0 0.2 83.3bc 5.3c
4 0 0.5 93.3ab 5.8b
5 0.2 0.2 96.7a 6.8a
　　小写字母表示在5%水平差异显著。
讨　　论
在植物组织培养过程中, 无菌材料的获得是
建立无菌体系的关键。火焰树种子小, 片状, 薄且
轻 , 具膜质翅 , 灭菌操作较困难。陈华涛等
(2011)、鲁黎明和安影(2012)分别指出, NaClO是
小豆和烟草无菌培养中种子消毒比较合适的消毒
剂; 刘占彬和袁庆华(2009)在研究多花黑麦草种子
外植体灭菌方法中提出0.1% NaClO具有很好抑菌
效果, 过高浓度(2% NaClO)会造成组织损伤。本
试验以火焰树种子为原始外植体, 参照阳莉(2009)
植物生理学报714
根率较高, 这与孟永红等(2004)在楸树植株再生体
系研究中的结果一致; 采用NAA 0.2 mg∙L-1+IBA
0.2 mg∙L-1的组合, 生根率和生根量最高, 分别为
96.7%和每株6.8条, 植株生长健壮, 说明一定浓度
的IBA与NAA混合使用, 更有利于火焰树试管苗的
生根诱导。
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