全 文 ：植物生理学通讯 第 44卷 第 3期，2008年 6月 593
植物激素(或生长调节物质)在橡胶树组织培养中的应用
孙爱花 1,*，李哲 1，黄天带 1，杨福孙 2，周权男 1
1中国热带农业科学院橡胶研究所，农业部热带作物栽培生理学重点开放实验室，海南儋州 571737；2海南大学农学
院，海南儋州 571737
Application of Plant Hormone (or Growth Regulating Substance) in Tissue
Culture of Rubber Tree (Hevea brasiliensis Muell. Arg.)
SUN Ai-Hua1,*, LI Zhe1, HUANG Tian-Dai1, YANG Fu-Sun2, ZHOU Quan-Nan1
Key Laboratory of Ministry of Agriculture for Tropical Crop Physiology, Rubber Research Institute, Chinese Academy of Tropical
Agricultural Sciences, Danzhou, Hainan 571737, China; College of Agronomy, Hainan University, Danzhou, Hainan 571737,
China
提要：介绍了植物激素在橡胶树组织培养中的应用和研究进展。
关键词：植物激素；橡胶树；组织培养；愈伤组织；体细胞胚
收稿 2008-03-17 修定 2008-04-29
资助 国家自然科学基金(30 7 60 1 2 8)。
* E-mai l：aa ahs78@163 .com；Tel：08 98-233 013 06
橡胶树(Hevea brasiliensis Muell. Arg.)属大戟
科橡胶树属，多年生异花授粉乔木。与其他植物
一样，其组织培养的成功与否，除了要选择合适
的外植体、基本培养基、适宜的环境条件以外，
最关键的影响因素就是适量的激素(或生长调节物
质)和其浓度配比。尽管各类植物激素(或生长调
节物质)的生理作用有相对的专一性，但在植物激
素(或生长调节物质)相互作用中，彼此之间有重
叠和互补效应(Bai和Qu 2001；唐小艳等 2006)。
选择合适的激素(或生长调节物质)较为复杂，且
难以掌握，因此在植物组织培养的各个不同时
期，激素(或生长调节物质)种类及其浓度的筛选
始终是组培工作的重点和难点。本文介绍植物激
素(或生长调节物质)在橡胶树愈伤组织的诱导、
体胚发生、植株再生以及不同外植体离体培养中
的应用。
1 在花药培养和内珠被培养中的应用
1.1 愈伤组织的诱导 花药培养和内珠被培养是橡
胶树组织培养研究较多的两个方向。在愈伤组织
诱导培养基中，细胞分裂素类物质与生长素类物
质共同作用非常重要。经常使用的生长素类物质
有 2,4-D、IAA和NAA，细胞分裂素类物质KT及
BA，其浓度范围有 0.5~2.0 mg·L-1不等(孙爱花等
2006)。一般而言，加入 0.5~1.0 mg·L-1 2,4-D、
0.5~1.0 mg·L-1 KT均可促进橡胶树花药胚性愈伤组
织的诱导(王泽云等 1978)。陈正华等(1978)研究
激素种类和浓度对花药愈伤组织诱导的结果表明，
要成功地促使橡胶树花药愈伤组织化，基本培养
基中添加激动素和生长素类物质是必须的；当 3
种生长素类物质(IAA、NAA和 2,4-D)的浓度均为
2.0 mg·L-1时，以 2,4-D的效果最好。王泽云等
(1980)认为在MS基本培养基中添加5%椰乳、0.5~
1.0 mg·L-1 2,4-D和 0.5~1.0 mg·L-1 KT，蔗糖浓度
提高到 7%~10%，可以提高愈伤组织的诱导率。
El Hadrami和D’Auzac (1992a)的研究认为，在培
养的 20 d内，浓度为 1.0 mg·L-1的 3,4-二氯苯氧
乙酸(3,4-dichlorophenoxyacetic acid, 3,4-D)和6-BA
的培养基可以提高橡胶树内珠被愈伤组织胚胎发生
的潜力，培养期间(40~70 d)的腐胺、亚精胺和
精胺含量可以保特在一个较高的水平上，而过氧
化物酶活性则维持在一个低的水平上。Montoro
等(1993)认为，在MH基本培养基上，橡胶树品
种‘PR107’和‘RRIM600’均可得到易碎的
胚性愈伤组织，而橡胶树品种‘P B 2 6 0’、
‘PB235’和‘GT1’可得到紧致的胚性愈伤组
织；对于‘PB260’来说，3,4-D 或 KT的浓度
从 1.0 mg·L-1下降到 0.1 mg·L-1，或者蔗糖浓度提
高到 120 g·L-1和 Ca2+浓度提高到 1.3 g·L-1，都可
提高其愈伤组织易碎性。胚性愈伤组织的易碎性
提高后，胚状体诱导率即提高，植株再生率也提
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高。Kumari Jayasree等(1999)认为，橡胶树的花
药愈伤组织诱导率最高的是培养基中加入 2.0 mg·L-1
2,4-D和 0.5 mg·L-1 KT。Sushamakumari等(2000b)
的结果显示：培养基中同时加入 1 . 0 mg· L - 1
2,4-D、0.5 mg·L-1 NAA和 0.5 mg·L-1 KT的橡胶树
花药愈伤组织的诱导率最高。
1.2 胚状体诱导及植株再生 橡胶树体细胞胚途径
主要有 3个阶段：愈伤组织的诱导、胚状体诱导
和植株再生。吴蝴蝶等(1994)研究6-BA和ABA影
响橡胶花药体细胞胚形成和植株再生的结果表
明：培养基中加入 6-BA后，橡胶体细胞胚和植
株的诱导率提高。其作用可能是胚胎原始细胞的
发育受到促进，或者是愈伤组织中残留的2,4-D对
胚胎原始细胞发育的抑制得到消除所致。但添加
的浓度要适宜，一般为 2~5 mg·L-1，浓度过高，
活性太强，胚状体的发育反而受阻，不能达到提
高植株诱导率的效果；他们还发现，添加一定浓
度的ABA对橡胶花药体细胞的形成及植株再生也
有良好的效应。这可能与ABA可降低培养基中腐
胺水平，从而抑制体细胞过早萌发，增加贮藏蛋
白质的积累量，从而提高体细胞胚质量的缘故(崔
凯荣等 1993)。吴蝴蝶等(1997)研究GA3影响橡胶
体细胞胚萌发成苗的结果表明，低浓度GA3比高
浓度的培养效果好。较高浓度GA3的培养基可促
进较大的胚状体在短期内生长，但易于褐化，产
生畸形胚，早期夭亡也多，以致成苗率低。而
且植株的茎干细长，叶片小，不易移栽成活。因
此，GA3的浓度以 0.5~1 mg·L-1较合适，不宜超
过 2 mg·L-1。El Hadrami和D’Auzac (1992b)认为，
外源多胺有利于巴西橡胶树体胚发生。在不影响
巴西橡胶树愈伤组织生长的情况下，多胺生物合
成抑制剂DL-α-二氟甲基鸟氨酸(DFMO)、DL-α-
二氟甲基精氨酸(DFMA)和甲基乙二醛酸(MGBG)
均可明显抑制其体胚发生，这种抑制作用有时可
为外加的亚精胺所解除。Etienne等(1993a)认为，
0.3 mg·L-1ABA可极大提高胚的生长和胚向植株的
转变。Cailloux等(1996)认为，增加 0.03 mg·L-1
的 ABA 可提高体细胞胚的成熟性。Etienne 等
(1997)认为，在含高浓度 CaCl2的培养基中，加
入适宜浓度的 6-BA和 3,4-D可提高胚状体诱导率
和植株再生率。Linossier等(1997)也报道：添加
少量的ABA于含有渗透剂的培养基中，胚向鱼雷
形胚的转变加速，但其形态并无变化。Kumari
Jayasree等(1999)的结果表明，在改良的MS培养
基中加入 0.7 mg·L-1 KT和 0.2 mg·L-1 NAA，橡胶
树胚状体诱导率最高；Sushamakumari等(1999)认
为，高浓度的 6-BA和低浓度的 TDZ都可促进体
细胞胚中丛生芽的形成，而对于丛生芽的伸长和
生根是 6-BA优于TDZ。Sushamakumari等(2000b)
研究生长调节剂和蔗糖影响橡胶树体胚发生和植株
再生的结果显示：增加 0.5~1.0 mg·L-1的GA3可极
大地促进体胚发生的进程，GA3与ZT的结合作用
优于GA3与 6-BA或KT的结合。Kumari Jayasree
和Thulaseedharan (2001)研究GA3影响橡胶树体胚
诱导和植株再生的实验也表明，添加 2.0 mg·L-1
GA3 的正常胚状体的诱导率提高，畸形胚也较
少。Jayashree等(2003)比较 3种多胺(腐胺、精
胺和亚精胺)影响巴西橡胶树体细胞胚发生的结果
表明，在 3种多胺中，以 2 mg·L-1精胺的胚胎发
生率为最高，达到 58%；其次是 1 mg·L-1的亚精
胺，达到 40%。随着精胺和亚精胺浓度的进一步
提高，胚胎发生率反而减少。腐胺对体细胞胚发
生的影响不明显。Das等(2003)在以不同浓度的
KT和 IAA对 2个不同品种橡胶树‘RRII105’和
‘SCATC93/114’的花药愈伤组织诱导胚状体的
试验中观察到，1.0 mg·L-1 KT和 0.1 mg·L-1 IAA
组合时的‘RRII105’胚状体的诱导率最高，达
70 %，比‘SC ATC 93 /11 4’高。
2 在细胞悬浮培养中的应用
植物细胞悬浮培养是植物细胞生长的微生物
化。有分散性好、细胞形状及细胞团大小大致相
同、生长迅速、重复性好、易于控制等特点(方
文娟等2005)。建立细胞悬浮系的前提是胚性愈伤
组织的诱导。胚性愈伤组织结构松脆、颜色新
鲜、分裂能力强、增殖速度快，而且有胚胎发
生能力。由胚性愈伤组织建立的悬浮细胞系生长
旺盛，细胞内含物充实，可以分离得到大量有活
力的原生质体，且容易培养，试验重复性好(张
志扬和陈信波2006)。橡胶树细胞悬浮培养最早是
以橡胶树幼苗嫩茎的愈伤组织进行悬浮培养
(Wilson和 Street 1975；Wilson等 1976)，悬浮培
养基中只加 2.0 mg·L-1 2,4-D和 0.5 mg·L-1 KT，最
后得到类似胚状体的结构，但没有得到再生植
株。Veisseire等(1994b)采用未成熟种子内珠被诱
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导的愈伤组织进行悬浮培养，研究不同细胞分裂
素类物质和脱落酸对诱导体细胞胚的结果表明，
MH1增殖培养基中添加适量的ABA，更有利于胚
状体的诱导；然后将此培养基中诱导出来的胚转
到含有不同浓度的细胞分裂素和腺嘌呤类物质的培
养基中，以生长在含有 0.9 mg·L-1腺嘌呤的培养基
中的胚状体生长为最好。同年，他又报道，添
加5.0 mg·L-1 ABA于液体培养基中可以诱导体胚发
生(Veisseire等 1994a)。
3 在原生质体培养中的应用
植物原生质体培养及其体细胞杂交是创造新
物种、克服不亲和性和遗传转化的比较有效的手
段(汪静儿等 2007)。Cazaux和D’Auzac (1994)在
改良的MS培养基(2.0 mg·L-1 2,4-D、108 g·L-1葡
萄糖、0.2 mg·L-1KT和铵盐减半)中采用固体包埋
法培养橡胶树原生质体均用的是未成熟种子内珠被
诱导的胚性愈伤组织，结果只得到微愈伤组织，
但未得到再生植株。1995 年他们又报道：多胺
含量变化，尤其是提高腐胺 /亚精胺 +精胺后，乙
烯增多，可作为橡胶树茎段来源的原生质体培养
滞阻的标记，许多生理现象都与原生质体有丝分
裂减少有关(Cazaux和D’Auzac 1995)。还有人认
为，在培养基中添加 TDZ以代替 6-BA，原生质
体的增殖数量即有较大提高(Suraninpong和 Te-
chato等 1999；谭德冠等 2005)。Sushamakumari
等(2000a)用橡胶树胚性细胞悬浮培养得到的原生
质体再进行培养得到了再生植株。
4 在微体繁殖中的应用
橡胶树微体繁殖技术是指将无菌苗切成带有
腋芽或顶芽的 1~2 cm的茎段接种到增殖培养基
上，新芽长到 3~5 cm时，再用同样方法切取顶
芽或带腋芽的茎段接种到相同的培养基上进行芽的
增殖(黄华孙 2005)。陈雄庭等(1998)将橡胶花药
苗切段接种在MS+2 mg·L-1 6-BA+60 g·L-1蔗糖的
培养基上，1周左右侧芽萌发，30~40 d新芽可
长至 3~5 cm高，继代增殖 1次后，将增殖芽作
为插条，其基部以 50~100 mg·L-1 IBA预处理后再
插到生根培养基上，最快的 10 d左右即可长出根
系，大部分在 20 d左右长出根系，生根率达 95%，
生根植株移栽成活率达 85%以上。Seneviratne等
(1993)研究不同培养基组成影响根和苗的结果表
明：芽接种在 1/2MS+2 mg·L-1 IBA的固体培养基
上培养 4 周后，根的诱导率、平均长度、质量
以及苗的生长都是最好的。Huang等(2004)用 2周
龄大的橡胶树无菌苗的茎尖和茎段进行增殖的结果
显示，培养中添加低浓度的 GA3可促进芽的分
化，IAA的效果比 IBA好；MS+2.5 mg·L-1 6-BA+
0.1 mg·L-1 NAA的培养基更有利于芽的增殖。
橡胶树的离体培养不仅限于花药、内珠被、
细胞悬浮培养、原生质体和微繁技术，还有未授
粉的胚珠、子房和子叶等外植体的培养，植物激
素在这些方面的培养中也有一些应用(郭高发等
1982；肖三元和陈正华 1994；Huang 2005)。
5 结束语
迄今为止，橡胶树的组织培养技术还比较落
后，只有少数无性系能通过体细胞胚途径获得再
生植株，且植株再生率较低，这己经成为建立高
效遗传转化体系、从分子水平上进行橡胶树遗传
改良的障碍。有关外源的生长调节物质(激素)在
橡胶树组织培养中的研究已很多，但其组织培养
中内源激素以及外源的生长调节物质与内源激素之
间关系的研究还很少(Etienne等 1993b, c)。植物
激素(或生长调节物质)都不是单独对橡胶树的生命
活动起调控作用的，而是彼此之间相互作用后才
会达到一定的效果，因此应该在进一步探明植物
激素(或生长调节物质)之间相互作用生理机制的基
础上，有针对性地配合使用，这样才可以提高橡
胶树植株的再生率，从而进一步建立合适的橡胶
树遗传转化体系。
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