全 文 ： 收稿日期: 20011109
基金项目: 云南省 九五 攻关项目( 95A51)和国家林业局 948 引进项目( 96414)部分内容
作者简介: 李志国(1965 ) ,男,云南洱源人,副研究员.
文章编号: 10011498( 2002) 04047405
塔拉组培技术研究
李志国, 吴 昊, 杨文云, 夏定久
(中国林业科学研究院资源昆虫研究所,云南昆明 650216)
摘要: 用塔拉嫩茎、茎尖、叶片、叶柄作外植体容易诱导形成愈伤组织,在 MS+ BA 1. 5 mg!L- 1+ 蔗糖
30 g!L- 1+ 琼脂 5. 7 g!L - 1培养基上芽苗分化率为 50%。分别以 1/ 2MS+ BA 0. 1 mg!L- 1+ 蔗糖 20 g!
L
- 1
+ 琼脂 5. 7 g!L- 1和 MS+ BA 1. 5 mg!L- 1+ IAA 0. 2 mg!L- 1+ 干酪素 1. 5 g!L- 1+ 蔗糖 30 g!L- 1+
琼脂 5. 7 g!L- 1作培养基, 用胚轴诱导芽苗, 愈伤组织块上的芽苗分化率 79%。芽苗培育约 20 d 后,
用1/ 2MS+ NAA 3. 0 mg!L- 1+ IAA 1. 0 mg!L- 1+ KT 0. 5 mg!L- 1+ 蔗糖 15 g!L- 1+ 琼脂 5. 7 g!L - 1作
生根培养基培养约 15 d, 生根率为 76%。培养条件为: 光照 2 000 2 500 lx, 温度 25 29 ∀ 。
关键词: 塔拉; 组织培养; 诱导生根
中图分类号: S7223+ 7 文献标识码: A
塔拉( tara)又名刺云实( Caesalpinia spinosa Kuntze) ,原产南美洲安第斯山西北部靠近太平
洋沿岸的山谷和沟谷地区, 以秘鲁的卡哈马卡、特鲁稀略和阿亚库乔为主产地, 智利、玻利维
亚、厄瓜多尔、哥伦比亚等国也有少量分布。塔拉的豆壳含塔拉单宁 50% 61% ,可用于生产
塔拉单宁酸、没食子酸、焦性没食子酸和抗菌素增效剂(TMP)等多种化工、医药产品。塔拉种
子即塔拉豆,含半乳葡萄糖甘露聚糖 22% 34%, 用其生产的塔拉多糖( tara polysaccharide)在
食品、医药和造纸等行业上有重要用途。塔拉豆无毒、可食, 种胚含蛋白质约 40. 6%, 脂肪
14. 3% ,含 16种氨基酸和多种微量元素与微生素,是一种较好的木本豆类资源[ 1 7]。塔拉栽
种后 3 a 即开花结实, 4 5 a后逐步进入盛产期, 6 a 生单株豆荚产量最高达 8 kg。塔拉耐干
热、速生、常绿、四季开花,是干热河谷地区集经济、社会、生态三大效益为一体的珍贵树种之
一。
在国外,塔拉多系野生, 它的苗木培育与栽培技术研究较少。塔拉自 1991年引入云南的
干热、半干热河谷地区栽种获得成功,笔者先后对其生态生物学、实生苗木培育技术、栽培管理
技术等作了报道[ 8 11]。经过近几年的努力,塔拉组织培养首次获得成功,为优良品种的选育、
保存以及苗木的扩大繁殖等提供了一种新方法。
1 材料与方法
1. 1 愈伤组织的诱导培养
用种子培育盆苗,取叶片、叶柄、嫩茎、茎尖作外植体,用无菌水反复冲洗、吸水纸吸去表面
水后, 在 0. 1%的升汞液中消毒 5 7 min,取出用无菌水反复冲洗, 将升汞洗净,置垫有无菌吸
林业科学研究 2002, 15( 4) : 474 478
Forest Research
水纸的培养皿内切成小块,接种于诱导愈伤组织的培养基上培养。培养时间: 15 20 d。
以MS培养基为基础培养基[ 12] ,配置成 5种配方: ( 1) MS+ NAA 0. 5 mg!L- 1+ 蔗糖 20 g!
L- 1+ 琼脂7 g!L- 1; ( 2) MS+ 2. 4- D 0. 5 mg!L- 1+ 蔗糖 20 g!L- 1+ 琼脂 7 g!L- 1; ( 3) MS+ 2. 4
- D 0. 5 mg!L- 1+ KT 0. 1 mg!L- 1+ 蔗糖20 g!L- 1+ 琼脂7 g!L- 1; ( 4)MS+ 2. 4- D 0. 5 mg!L- 1
+ BA 0. 1mg!L- 1+ 蔗糖 20 g!L- 1+ 琼脂7 g!L- 1; ( 5) MS+ BA 0. 5 mg!L- 1+ 蔗糖20 g!L- 1+
琼脂 7 g!L- 1, 以筛选出最佳培养基。
1. 2 诱导愈伤组织分化芽苗
培养基配方: ( 6) MS+ BA 1. 5 mg!L- 1+ 蔗糖 30 g!L- 1+ 琼脂5. 7 g!L- 1; ( 7)MS+ BA 1 mg!
L- 1+ 蔗糖 30 g!L- 1+ 琼脂 5. 7 g!L- 1; ( 8) MS+ NAA 0. 3 mg!L- 1+ KT 0. 3 mg!L- 1+ BA 0. 3
mg!L- 1+ 椰汁 50 mL!L- 1; ( 9)MS+ NAA 0. 3 mg!L- 1+ KT 0. 3 mg!L- 1+ BA 0. 3 mg!L- 1+ 椰
汁10 mL!L- 1。培养时间约 40 d。
1. 3 用胚轴诱导产生不定芽
用种子培育无菌苗, 培养基配方: ( 10) 1/ 2MS+ BA 0. 1 mg!L- 1+ 蔗糖 20 g!L- 1+ 琼脂5. 7
g!L- 1; ( 11)MS+ BA 0. 1 mg!L- 1+ 蔗糖 20 g!L- 1+ 琼脂5. 7 g!L- 1; ( 12)MS+ NAA 0. 5 mg!L- 1
+ 蔗糖20 g!L- 1+ 琼脂 5. 7 g!L- 1。培养时间约10 d。
诱导胚轴产生芽苗的培养基: ( 13)MS+ BA 0. 1 mg!L- 1+ IAA 0. 3 mg!L- 1+ 蔗糖 30 g!L- 1
+ 琼脂7 g!L- 1; ( 14)MS+ BA 2. 0 mg!L- 1+ IAA 0. 3 mg!L- 1+ 蔗糖 30 g!L- 1+ 琼脂 7 g!L- 1;
( 15)MS+ BA 2. 0 mg!L- 1+ NAA 0. 3 mg!L- 1+ 蔗糖 30 g!L- 1+ 琼脂 7 g!L- 1; ( 16) MS+ BA 2. 0
mg!L- 1+ NAA 0. 3mg!L- 1+ 蔗糖 30 g!L- 1+ 琼脂7 g!L- 1; ( 17) MS+ BA 1. 5 mg!L- 1+ IAA 0. 2
mg!L- 1+ 干酪素 1. 5 g!L- 1+ 蔗糖 30 g!L- 1+ 琼脂 7 g!L- 1。培养时间约 20 d。
1. 4 诱导不定芽生根
剪取 2 4 cm长粗壮芽苗于生根培养基上诱导生根。诱导生根培养基: ( 18) 1/ 4MS+ NAA
1. 5 mg!L- 1+ IBA 1. 0 mg!L- 1+ 蔗糖 15 g!L- 1+ 琼脂 4. 5 g!L- 1; ( 19) 1/ 4MS+ NAA 2. 0 mg!
L- 1+ IBA 1. 5 mg!L- 1+ 蔗糖 20 g!L- 1+ 琼脂4. 5 g!L- 1; ( 20) 1/ 2MS+ NAA 2. 0 mg!L- 1+ IBA
1. 5 mg!L- 1+ 蔗糖 20 g!L- 1+ 琼脂 4. 5 g!L- 1; ( 21) 1/ 2 MS+ NAA 1. 5 mg!L- 1+ IBA 1. 0 mg!
L
- 1
+ 蔗糖20 g!L- 1+ 琼脂 4. 5 g!L- 1; ( 22) 1/ 2MS+ IBA 2. 5 mg!L- 1+ 蔗糖 20 g!L- 1+ 琼脂
4. 5 g!L- 1; ( 23) 1/ 2MS+ NAA 3. 0 mg!L- 1+ IAA 1. 0 mg!L- 1+ KT 0. 5 mg!L- 1+ 蔗糖 15 g!L- 1
+ 琼脂5. 7 g!L- 1。培养时间约 15 d。组培条件:光照 2 000 2 500 lx,温度 25 29 ∀ 。
1. 5 炼苗与袋苗的培育
沙壤土和腐殖土 1#1混合,用 0. 2%的高锰酸钾消毒后装入普通广口玻璃罐头瓶内, 装土
量约为瓶的 1/ 2。用清水洗净试管苗上的培养基后植于瓶内土中培养,光照保持 3 000 4 000
lx。初期 10 d内, 瓶口酌情盖上玻片, 适时喷水以保湿。苗高约 8 10 cm 时移植到营养袋内
培育袋苗,苗高 30 cm 左右时定植,并与实生苗生长量进行对比观测。
2 结果与讨论
塔拉的外植体富含单宁, 组培难度较大。通过反复试验,塔拉组培获得了成功。因接种的
外植体和培养基均易氧化变黑影响诱导、培养效果, 因此, 接种后外植体或培养基发现变色时
应及时进行转接。
475第 4 期 李志国等:塔拉组培技术研究
2. 1 愈伤组织的诱导
用茎尖、嫩茎、叶片、叶柄诱导培养, ( 1) ( 5)号培养基均能较好地诱导产生愈伤组织,但
以第( 5)号MS+ BA 0. 5 mg!L- 1+ 蔗糖 20 g!L- 1+ 琼脂 7 g!L- 1培养基为好, 如表 1。
表 1 诱导愈伤组织培养基的筛选
培养基
编号
接种外植体瓶数
(每瓶接 10块) /瓶
培养
时间/ d
形成愈伤组织块
百分率 / %
( 1) 10 20 83
( 2) 10 20 89
( 3) 10 20 81
( 4) 10 20 86
( 5) 10 20 92
表 2 诱导愈伤组织分化芽苗培养基筛选
培养基
编 号
接种愈伤组织块瓶数
(每瓶接 5块)
培养
时间/ d
形成芽苗
百分率/ %
( 6) 10 20 50
( 7) 10 20 26
( 8) 10 20 18
( 9) 10 20 10
表 3 诱导胚轴产生不定芽培养基筛选
培养基
编 号
接种胚轴愈伤
组织块瓶数
(每瓶接 10块) /瓶
培养
时间/ d
愈伤组织块
发芽率/ %
(13) 10 20 37
(14) 10 20 33
(15) 10 20 42
(16) 10 20 51
(17) 10 20 79
2. 2 诱导愈伤组织分化芽苗
用茎尖、嫩茎、叶片、叶柄诱导形成的愈
伤组织块接种到分化培养基上,诱导培养产
生芽苗比较困难。相比之下以 ( 6) 号 : MS
+ BA 1. 5 mg!L- 1+ 蔗糖 30 g!L- 1+ 琼脂
5. 7 g!L- 1为好,芽苗分化率为 50%,如表2。
培养 30 40 d后, 芽苗可长至 2 4 cm(见
图1)。
2. 3 用胚轴诱导产生不定芽
2. 3. 1 种子培养无菌苗 用种子培养无菌
苗的培养基筛选结果以第( 10)号 : 1/ 2MS+
BA 0. 1 mg!L- 1+ 蔗糖 20 g!L- 1+ 琼脂 5. 7
g!L- 1为好, 种子发芽率可达100%。
2. 3. 2 诱导胚轴产生愈伤组织、分化芽苗
将无菌苗的上、下胚轴切成小段分别接种
到( 13) ( 17)号培养基上, 诱导培养产生愈
伤组织,然后再诱导其芽苗的分化, 结果以
(17)号MS+ BA 1. 5 mg!L- 1+ IAA 0. 2 mg!
L
- 1
+ 干酪素 1. 5 g!L- 1+ 蔗糖 30 g!L- 1+
琼脂 7 g!L- 1为好, 有 79%的愈伤组织块分
化形成不定芽, 如表 3。培养 20 d 后, 芽苗
可长约2 4 cm(见图 2)。
2. 3. 3 生根培养基筛选 诱导芽苗生根的
表 4 生根培养基筛选
培养基
编 号
接种不定芽瓶数
(每瓶接 5株) /瓶
培养
时间/ d
生根的芽
苗数/个
生根率
/ %
(18) 10 15 28 56
(19) 10 15 19 38
(20) 10 15 10 20
(21) 10 15 18 36
(22) 10 15 22 44
(23) 10 15 38 76
培养基筛选结果以( 20)号培养基生根率最
低,仅达 20%, 以 ( 23)号培养基, 即: 1/ 2MS
+ NAA 3. 0 mg!L - 1+ IAA 1. 0 mg!L- 1+ KT
0. 5 mg!L- 1+ 蔗糖 15 g!L- 1+ 琼脂 5. 7 g!
L- 1芽苗生根率最高,达 76% ,如表 4。从试
验观察看, 根是从愈伤组织团上分化形成
的。芽苗诱导培养 15 d, 每 1株芽苗可长出
3 6条根(见图 3)。
2. 4 炼苗与袋苗的培育
试管苗十分娇嫩,不能直接移植到营养袋内培育袋苗。当试管苗根长到 1. 0 2 cm时,经室
内瓶中炼苗约 30 40 d,再经室外营养袋内培育至高30 cm左右定植,成活率可达90%以上。但
从其生长状况看,组培苗生长速度较为缓慢,定植后 1 a,高生长量仅为实生苗的 50%左右。
476 林 业 科 学 研 究 第 15卷
图 1 塔拉愈伤组织诱导分化的芽苗 图 2 塔拉胚轴诱导愈伤组织、分化的芽苗
图 3 塔拉芽苗诱导产生的根系
3 结 论
( 1)塔拉的外植体富含单宁,组培十分困难,通过反复试验,成功地突破了塔拉的组织培养
技术。用嫩茎、茎尖、叶片、叶柄比较容易诱导形成愈伤组织,但芽苗分化难。在MS+ BA 1. 5
mg!L- 1+ 蔗糖 30 g!L- 1+ 琼脂5. 7 g!L- 1上芽苗分化率也仅为 50%。
( 2)用种子在1/ 2MS+ BA 0. 1 mg!L- 1+ 蔗糖20 g!L- 1+ 琼脂 5. 7 g!L- 1培养基上培养无菌
苗约 10 d,在MS+ BA 1. 5 mg!L- 1+ IAA 0. 2 mg!L- 1+ 干酪素 1. 5 g!L- 1+ 蔗糖 30 g!L- 1+ 琼
脂5. 7 g!L- 1培养基上用胚轴诱导芽苗, 79%的愈伤组织块可诱导分化产生芽苗。芽苗培养约
20 d,在生根培养基1/ 2MS+ NAA 3. 0 mg!L- 1+ IAA 1. 0mg!L- 1+ KT 0. 5mg!L- 1+ 蔗糖15 g!
L- 1+ 琼脂 5. 7 g!L- 1上培养约 15 d, 芽苗生根率可达 76%。培养条件为:光照 2 000 2 500
lx,温度25 29 ∀ 。
(3)试管苗经室内瓶中炼苗约 30 40 d,再经室外营养袋内培育至高 30 cm 左右定植,成
活率可达 90%以上。
参考文献:
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[ 4] 陈笳鸿,吴在嵩, 毕良武.塔拉提取物化学利用的研究进展[ J] .林产化学与工业, 1996, 16( 3) : 79 86
[ 5] 毕良武,吴在嵩,陈笳鸿.塔拉粉一步法制备没食子酸的研究[ J] .林产化学与工业, 1996, 16(2) : 7 12
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[ 12] 陈正华.木本植物组织培养及应用[M] .北京:高等教育出版社, 1986
A Study on the Tissue Culture of Tara ( Caesalpinia spinosa Kuntze)
LI Zhiguo, WUHao, YANG Wenyun, XIA Dingjiu
( The Research Institute of Resource Insects, CAF, Kunming 650216, Yunnan, China)
Abstract: Tara, Caesalpina spinosa Kuntze, distributing naturally in South America, is mainly distributed
in the valley area in the middle of the east Andes and in the seashore desert along the Pacific Ocean. The
plant was successfully introduced to the xerothermic and semixerothermic valleys of Yunnan province,
China in 1991. This paper deals with the technique of tissue culture of tara. There is rich tannin in tara
explant because its tissue culture is very difficulty. Using tender stem, stem needle, leaf or leafstalk act
as explant cultivate callus mass to cultivate callus mass and to use MS+ BA 1. 5 mg!L- 1+ cane sugar
30 g!L- 1+ gagaragar 5. 7 g!L- 1 act as sprout polarization culture medium, the percentage of callus
mass to sprout is only 50% . Using 1/ 2MS+ BA 0. 1mg!L- 1+ cane sugar 20 g!L- 1+ gagaragar 5. 7 g
!L- 1 andMS+ BA 1. 5 mg!L- 1+ IAA 0. 2 mg!L- 1+ casein 1. 5 g!L- 1+ cane sugar 30 g!L- 1+
gagaragar 5. 7 g!L- 1 act as culture medium to culture asepsis young seedling 10 days and to culture callus
mass about 20 days respectively, there are 79% callus mass that come from hypocotyl can be grows bud
plantlets. To culture asepsis bud plantlet about 20 days, Using 1/ 2MS+ NAA 3. 0 mg!L- 1+ IAA 1. 0
mg!L- 1+ KT 0. 5 mg!L- 1+ cane sugar 15 g!L- 1+ gagaragar 5. 7 g!L- 1 act as growing root culture
medium, the cent of growing root bud plantlet is 76% after 15 days. The experiment condition is that il
lumination is 2 000 2 500 lx and the temperature is 25 29 ∀ .
Key words: Tara ( Caesalpinia spinosa Kuntze) ; t issue culture; induced rooting
478 林 业 科 学 研 究 第 15卷