全 文 ：植物生理学通讯 第 43卷 第 4期，2007年 8月 639
复叶槭顶芽组织培养再生体系的建立
张彦妮 *，卓丽环
东北林业大学园林学院，哈尔滨 150040
提要：初步建立了复叶槭顶芽组培再生体系。N-苯基 -N-1,2,3-噻二唑 -5-脲(TDZ)可诱导复叶槭顶芽分化。复叶槭顶芽
的最佳增殖培养基为MS+0.1 mg·L-1 6-BA+0.01 mg·L-1 NAA，最佳分化培养基为MS +0.01 mg·L-1 TDZ，最佳生根培养基为
MS+0.1 mg·L-1 NAA。
关键词：顶芽；组织培养；再生体系；复叶槭
Stablishment of Plantlet Regeneration System for Apical Bud of Acer negundo
L. in Vitro
ZHANG Yan-Ni*, ZHUO Li-Huan
College of Landscape Architecture, Northeast Forestry University, Harbin 150040, China
Abstract: A regeneration system of plantlets was established with apical bud of Acer negundo L. in vitro. The
results showed that thidiazuron (N-pheny-N-1,2,3-thia-diazol-5-ylurea, TDZ) had distinct effect on inducion
adventitious buds for apical bud of Acer negundo. The optimal culture medium for proliferation was MS added
0.1 mg·L-1 6-benzylaminopurine (6-BA) and 0.01 mg·L-1 α-naphthaleneacetic acid (NAA). The optimal culture
medium for differentiation and rootage was MS added 0.01 mg·L-1 TDZ and 0.1 mg·L-1 NAA separately.
Key words: apical bud; tissue culture; regeneration system; Acer negundo L.
收稿 2007-01-24 修定 2007-06-21
资助 黑龙江省青年基金项目(Q C06C004 )。
* E-ma il：zha ngya nni8 08 @1 26 .com；T el：04 51 -
82191564
复叶槭(Acer negundo L.)属槭树科槭树属，其
树形挺拔秀美，入秋叶色金黄，具有高的观赏及
实用价值，是稀有优良的园林绿化树种之一，我
国东北地区将其作为主要园林绿化树种已有30多
年。但最近几年由于病虫害的危害，其观赏价值
大大降低。采用基因工程遗传转化手段获得抗病
虫能力较强的复叶槭新品种可能是一种可选的方
法，而遗传转化的成功则需有良好的高效离体再
生系统的建立。复叶槭的组织培养的报道尚少。
我们曾就影响复叶槭叶片和茎段诱导愈伤组织的因
素进行过初步研究(张彦妮和卓丽环 2006)，并对
茎段诱导得到的愈伤组织作了解剖学观察(张彦妮
等 2006)。本试验以复叶槭的顶芽为外植体，比
较不同种类植物生长调节物质对顶芽的萌发、生
长和分化的影响，筛选适合于顶芽再生的最佳培
养基配方，建立复叶槭顶芽组织培养再生体系，
为复叶槭的离体快繁和抗病虫基因遗传转化的研究
建立基础资料。
材料与方法
复叶槭(Acer negundo L.)实生苗由我院花圃提
供。实验所用化学药品均为分析纯。
取苗龄在 25~60 d复叶槭实生苗的顶芽，去
掉下部叶片，然后将其横切成约 1 cm (只要带顶
芽部分)，用常规方法消毒后接种到加有不同生长
调节物质的MS培养基(具体见结果与讨论)上，于
培养室内培养。随时观察记录。培养的无菌苗长
到 2~3 cm时，将其转入生根培养基MS+0~0.5
mg·L-1 NAA上进行生根诱导实验，观察不定芽的
生根情况，20 d后统计生根率、根的长度以及生
根状况等。所有培养基均附加 3%蔗糖，7.6 g·L-1
琼脂，pH为 5.8。在 121 ℃条件下高压灭菌 13
min。培养室温度为(25±2) ℃，光 /暗周期为 14
h/10 h，光照强度为 50~70 µmol·m-2·s-1。
结果与讨论
1 6-BA和6-BA+NAA对复叶槭顶芽再生的影响
外植体在加有不同浓度 6-BA (表 1)的培养基
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上萌发的时间略有差异，低浓度 6-BA (≤ 0.3
mg·L-1)的培养基上的萌发相对较早，3 d后顶芽开
始萌发，在高浓度 6-BA的培养基上，多数在 5 d
后开始萌发。30 d后，部分外植体明显长高，逐
渐形成独立的苗木。生长良好的苗木再进行切段
培养(每段至少带有 1个节或顶芽)，如此反复，可
初步达到快繁和增殖的目的。
表 1 ~4 显示：
(1)不同浓度 6-BA对顶芽的增殖倍数(外植体
长高后可分割数)有一定的影响，随着 6-BA浓度
的增加，顶芽的生长速度下降，增殖倍数降低；
出愈率逐渐降低，愈伤组织的大小逐渐减小，由
绿色致密到基部略有膨大呈褐色；外植体的长势
和生根率也受到 6-BA浓度的影响，低浓度时，外
植体长势好，出芽率高，生根数相对较多，但
没有不定芽。6-BA浓度为 1.0 mg·L-1时，1个顶
芽基部直接产生 2个不定芽和细长的根；6-BA浓
度为 0.1和 0.3 mg·L-1时茎相对较粗，大于 1.0
mg·L - 1 后，茎的粗度没有增加，叶片变小，呈
深绿色。增殖倍数的降低主要由于高浓度6-BA所
致，6-BA对顶芽的生长不但没有促进，抑制反
而越来越强(表 1)。
(2) 6-BA浓度为 0.3 mg·L-1时，随着NAA浓
度的增加，顶芽的整体长势有下降趋势，植株的
高度和增殖倍数逐渐下降。与培养基中只含有 6-
BA时相比，顶芽的生长情况和分化率有所改善，
但增殖倍数几乎相同(表 2)。说明NAA促进顶芽
生长。这可能由于NAA作为一种生长素类似物有
极性运输的特点，即从形态学上端往下端输送营
养物质。在叶片展开后，就能进行正常的光合作
用，植株本身合成的生长素可促进顶芽生长。因
此，在离体培养中，NAA的浓度不能太高，即
比值太小的6-BA和NAA对顶芽生长和增殖倍数会
产生负面影响，但本文中的出愈率未受影响。
表 1 不同浓度 6-BA对复叶槭顶芽再生的影响
Table 1 Effects of different concentrations of 6-BA on
the regeneration from apical bud of Acer negundo
6-BA/mg·L-1 接种数 /个 出愈率 /％ 芽增殖倍数
0.1 2 6 100 2.6
0.3 1 8 100 2.6
0.7 1 8 77.8 1.5
1.0 2 5 0 1.3
2.0 1 8 0 1.2
表 2 不同浓度NAA与 0.3 mg·L-1 6-BA组合对顶芽再生的影响
Table 2 Effects of combination of different concertrations of NAA and 0.3 mg·L-1 6-BA on
the regeneration from apical bud of Acer negundo
NAA/mg·L-1 接种数 /个 出愈率 /％ 芽增殖倍数 分化率 /％ 生长状况 /20 d后统计
0.01 2 0 100 2.4 0 叶片深绿色，长势较好。
0.03 1 5 100 2.2 0 愈伤组织颜色为黄绿色。
0.05 2 1 100 2.0 4.7 1 个顶芽产生 2 个不定芽。
0.10 9 100 1.5 0 2 个长势较好，其余长势较差。
0.30 1 1 100 1.2 0 长势较差。
表 3 不同浓度 6-BA与 0.01 mg·L-1 NAA组合对顶芽再生的影响
Table 3 Effects of combination of different concertrations of 6-BA and 0.01 mg·L-1 NAA on
the regeneration from apical bud of Acer negundo
6-BA/mg·L-1 接种数 /个 芽增殖倍数 生根率 /％ 生长情况
0.1 4 2 3.6 1 9 长势较好。
0.3 2 0 2.8 7.1 长势较好。出愈率 1 0 0％。
0.7 1 9 0.7 0 长势较差。基部产生褐色愈伤组织。
0.8 4 0.3 0 长势较差，叶黄绿色，基部愈伤组织为黄绿色。
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(3)在NAA浓度为 0.01 mg L-1时，随着 6-BA
浓度的增加，外植体的长势、增殖倍数和生根率
明显呈下降趋势，叶色由绿变为黄绿。6-BA浓
度大于 0.7 mg·L-1时，生根率为 0 (表 3)。这可
能是NAA和 6-BA配比不当造成的。
(4)在NAA浓度为 0.05 mg·L-1时，芽增殖倍
数在 6-BA浓度为 0.2 mg·L-1及以上时逐渐下降，
生根率随着6-BA浓度的增加而降低。即使在同一
培养基上，在不同的培养阶段，部分外植体先期
生长正常，到后来生长势愈来愈弱，甚至整个外
植体叶片黄化脱落而死亡(表 4)。其机制有待研
究。
总之，6-BA和NAA的配比对外植体分化至
关重要。在MS+0.1 mg·L-1 6-BA+0.05 mg·L-1 NAA
培养基中，1.5％的顶芽在基部愈伤组织上产生
1~2个不定芽。在MS+0.3 mg·L-1 6-BA+0.05 mg·L-1
NAA培养基中，4.7％的顶芽在基部愈伤组织上产
生 1~2个不定芽，而在其他的培养基上则未见到
不定芽分化(表 4)。MS+0.1 mg·L-1 6-BA+0.01
mg·L-1 NAA为复叶槭顶芽的最佳增殖培养基(表 3)。
2 TDZ和TDZ+NAA对复叶槭顶芽再生的影响
从表 5 和表 6 可见：
(1)接种一周后，在不同浓度 TDZ的培养基
中顶芽基部有不同程度的愈伤组织产生。20 d
表 4 不同浓度 6-BA与 0.05 mg·L-1 NAA组合对顶芽再生的影响
Table 4 Effects of combination of different concertrations of 6-BA and 0.05 mg·L-1 NAA on
the regeneration from apical bud of Acer negundo
6-BA/mg·L-1 接种数 /个 芽增殖倍数 生根率 /％ 分化率 /％ 生长情况
0.05 2 2 3.2 68.0 0 长势很好，基部愈伤组织为黄绿色。
0.10 6 5 3.5 30.8 1.5 长势很好。
0.20 2 4 0.8 29.2 0 有的叶子为紫红至褐绿色，带紫色，4 5 . 8％长势较好。
0.30 2 1 2.0 0 4.7 长势较好。
0.50 8 0.4 0 0 有的顶叶为紫红色或边缘为紫色，愈伤组织为绿带红紫色。
表 5 不同浓度 TDZ对顶芽生长的影响
Table 5 Effects of different concentrations of TDZ on growth of apical bud of Acer negundo
TDZ/mg·L-1 接种数 /个 分化率 /％ 生长情况
0 1 2 0 生长良好，节间较短，基部愈伤组织少几乎没有，生细长根。
0.0001 1 0 0 长势很好，顶芽长高明显，基部胀大产生浅黃绿色疏松愈伤组织。
0.0005 6 16.7 长势好，但顶芽为枯黄色，叶基部为绿色，基部愈伤组织为乳黄色带有紫色点状。
0.0050 1 0 30.0 长势一般，叶片黄绿色，基部产生浅黃绿色愈伤组织。
0.0100 1 0 45.0 顶叶叶色为枯黄色，茎基部胀大明显，出现多个黄色突起和紫色小点，长势较差。
0.0500 1 0 17.2 长势不好，顶芽不长高，叶片为浅黃白绿色。基部愈伤组织褐化明显。
表 6 不同浓度 TDZ与 0.01 mg·L-1 NAA组合对顶芽再生的影响
Table 6 Effects of combination of different concertrations of TDZ and 0.01 mg·L-1 NAA on
the regeneration from apical bud of Acer negundo
TDZ/mg·L-1 接种数 /个 分化率 /％ 生长情况
0.001 1 8 13.7 基部愈伤组织上出现紫色点，后来形成具紫红色叶片的不定芽。
0.005 1 9 20.3 基部为黃绿色疏松愈伤组织。
0.010 1 5 36.7 基部黄绿色愈伤组织上产生紫色小点，几天后变成紫色的叶片。愈伤组织生长速度较快。
0.050 1 5 13.3 基部浅白绿色愈伤组织上有光泽，有的产生紫色小点，几天后变成紫色的叶片。愈伤组
织生长较快，褐化严重。
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后，在含有不同浓度 TDZ的培养基中，外植体
的生长情况不同(表 5)。TDZ浓度与外植体分化率
和芽增殖倍数成非线形关系。随着 TDZ浓度的增
加，整个外植体的生长由好到差，基部愈伤组织
褐化速度加快，且明显。顶芽增殖倍数和形成不
定芽的数量先增后降，TDZ浓度为 0.0005 mg·L-1
时，顶芽的增殖倍数最多(3.1)。TDZ浓度为 0.05
mg·L-1时，顶芽增殖倍数最低(0.5)。TDZ浓度为
0.01 mg·L-1时，顶芽增殖倍数较低(1.2)，形成不
定芽的数量最多(3.1个芽 /顶芽)，但出芽不明显。
如果在含有 TDZ的培养基中产生不定芽后，仍然
放在只加有单一生长调节物质TDZ的MS培养基上
培养，不定芽伸长较慢。在高浓度 TDZ (>0.3
mg·L-1)下，发现 80%以上的顶芽基部出现严重的
褐化或呈水渍状，叶片呈现出非正常形态。这与
前人报道的结果(杨业正1989；Huetteman和Preece
1993；Lu 1993；Bretagne等 1994；Debergh 等
1992)相似。
(2)在NAA 浓度为 0.01 mg·L-1、TDZ浓度为
0.01 mg·L-1时，顶芽的分化率达到最大(表 6)，形
成不定芽所需的时间最短。而在其他浓度TDZ下
的不定芽形成均在 20 d以后。但在TDZ浓度相同
的情况下，NAA的加入并没有提高复叶槭顶芽的
分化率，反而有所下降(表 5、6)，可能是由于
顶芽本身的内源生长素含量较高，外源生长素的
加入反而会抑制其不定芽分化。
综上所述，TDZ对复叶槭的顶芽分化是有效
的。最佳分化培养基为MS+0.01 mg·L-1 TDZ。
3 试管苗生根的诱导
从表 7可见，培养基中不加任何生长调节物
质时，也能生根，根的生长情况也较好，基部
无愈伤组织产生，但根很细，这对移栽后地上部
分生长不利。随着 NAA浓度的增加，根明显变
粗，生根数也明显增加。较低 NAA浓度时的根
才能从基部直接产生，NAA达到 0.2 mg·L-1时，
多数是组培苗的基部先形成愈伤组织，然后从愈
伤组织上分化出不定根，NAA浓度越高，形成的
愈伤组织块越大。随着 NAA浓度的增大，组培
苗长势也下降。由此可见，最佳生根培养基为
MS+0.1 mg·L-1 NAA。
表 7 不同浓度NAA对试管苗生根的影响
Table 7 Effects of different concertrations of NAA on the root formation of the plantlet
NAA/mg·L-1 接种数 /个 生根率 /% 每苗发根数 /条 根长 /cm 生长情况
0 1 5 82.0 3.7 1.0±0.5 长势较好，根细，几乎呈辐射型分布。
0.1 1 8 89.0 5.6 1.7±0.5 长势较好，基部愈伤组织少或没有，根粗壮。
0.2 2 7 75.6 6.1 1.5±0.5 长势较好，根粗壮，几乎呈辐射型分布。
0.5 2 2 52.2 5.2 1.4±0.5 长势较差，根粗壮。
参考文献
杨业正(19 89 ) . 棉花脱叶剂 TD Z简介. 植物生理学通讯, ( 6) :
63~64
张彦妮, 卓丽环(2006). 复叶槭叶片和茎段诱导愈伤组织的影响
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张彦妮, 高志慧, 卓丽环(2006). 复叶槭茎段诱导的愈伤组织解剖
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Bretagne B, Chupeau MC, Chupeau Y, Fouilloux G (1994). Im-
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Debergh P, Aitken-Christie J, Cohen D, Grout B, von Arnold S,
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‘vitrification’ as used in micropropagation. Plant Cell Tiss
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Huetteman CA, Preece JE (1993). Thidiazuron: a potent cytoki-
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Lu CY (1993). The use of thidiazuron in tissue culture. In Vitro Cell
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