全 文 ：林业科学研究　2005 ,18 (1) :98～101
Forest Research
　　文章编号 :100121498 (2005) 0120098204
美国枫香茎段组织培养与植株再生
苏梦云
(中国林业科学研究院亚热带林业研究所 ,浙江 富阳　311400)
关键词 :美国枫香 ;茎段 ;组织培养
中图分类号 :S72213 + 7 　　　　　文献标识码 :A
收稿日期 : 2003212210
基金项目 : 耐水湿、耐盐碱优良树种资源引进 (编号 2000204215 ,948 项目)
作者简介 : 苏梦云 (1942 —) ,女 ,福建莆田人 ,研究员.
Tissue Culture of Stem Segments and Plantlet Regenation of
Liquidambar styraciflua
SU Meng2yun
(Research Institute of Subtropical Forestry ,CAF ,Fuyang 　311400 ,Zhejiang ,China)
Abstract :The results obtained showed that browning rate of explants from stem segments with bud scale of seedlings of American
sweetgum ( Liquidambar styraciflua) collected in April was lower ,then it gradually raised after April . Inducing rate of explants callus
in April and May were quicker than that in June to Oct . Controlling effects of oxidative browning on WPM medium supplemented with
different antioxidant are as follows :ascorbic acid (5 mg·L - 1) > mercapto ethanol (10 ml·L - 1) > polyvinylpyrrolidone (PVP ,1 g·
L - 1) > active charcoal (1 g·L - 1) . Oxidative browning rates changed from 2715 % (CK) into 215 % ,15 % ,20 % and 20 % ,respec2
tively. Inducing rate of calli and adventitious buds on WPM medium supplemented BA (62Bbenzyl aminopurine) and Kinetin( KT)
was higher than that without KT in the medium. A large number of calluses and more adventitious bud of Explants on WPM medium
containing 1 mg·L - 1 BA ,015 mg·L - 1 KT ,012 mg·L - 1 ,012 mg·L - 1 IBA and 5 mg·L - 1 ascorbic acid could induce not only a large
number of callu (inducing rate :92 %) but also more adventitious buds. The medium supplemented with 1 mg·L- 1 indole232acetic
acid ( IAA) favored the forming of clumping shoots. Plantlets rooted well on 1/ 2 MS medium containing 012 mg·L- 1 naphthalene
acetic acid (NAA) , 013 mg·L - 1 indole butyric acid ( IBA) , and 5 g·L - 1 active charcoal . The rooting ratio was 75 %.
Key words :Liquidambar styraciflua ;stem segments ;tissue culture
美国枫香 ( Liquidambar styraciflua L. ) 为金缕梅
科 (Hamanelidaceae) 枫香属 ( Liquidambar L. ) 落叶乔
木。生长迅速 ,树高 18～20 m ,夏末叶片变为红、黄、
紫等多种混合颜色 ,红叶期长 ,喜阳 ,适合酸性至中
性土壤 ,广泛分布于北美南部以及墨西哥、中美洲至
洪都拉斯的高海拔山区 ,是胶合板和造纸的良好用
材[1 ] ,也是良好的造林绿化树种 ,很有发展前景。我
国华北、华东等地区已有引种栽培 ,主要采用常规繁
殖方法。本文通过诱导丛生芽与植株再生 ,为美国
枫香的快速繁殖提供了一条有效途径。
1 　材料与方法
111 　外植体及其消毒
实验材料以本所试验苗圃 2 年生苗的茎段为外
植体 ,从 4 月至 10 月 ,每月中旬采取树冠上部侧枝 ,
用洗涤剂洗刷后 ,流水冲洗 30 min ,切取带腋芽茎
段 ,先用体积分数为 75 %酒精浸泡 10 s ,再用 1 g·
L - 1的升汞消毒 10 min ,无菌水冲洗 4 次 ,吸干 ,接种
到有关的培养基上。每个处理 10 瓶 ,每瓶接 4 个外
植体。
112 　培养条件
以 WPM 为基本培养基 ,蔗糖 30 g·L - 1 , 琼脂
715 g·L - 1 ,不同培养阶段添加不同配比的 BA、KT、
NAA 和 IBA。pH值 518 ,培养温度 :25 ℃±1 ℃,每
日照光 12 h ,光强度 1 500～2 000 lx。
2 　结果与分析
211 　生长调节物质组合对外植体初代培养的影响
美国枫香 2 年生苗嫩枝茎段在 BA、KT 和 IBA
不同组合的 WPM 培养基上培养 15 d ,已有愈伤组织
形成 ,40 d 有的外植体已产生不定芽。由表 1 可知 ,
在加入生长调节剂组合 4 (BA 210 mg·L - 1 + IBA 012
mg·L - 1)和组合 9 ( KT 210 mg·L - 1 + IBA 012 mg·L - 1)
的培养基中 ,愈伤组织诱导率接近 80 % ,在组合 3
(BA 110 mg·L - 1 + KT 110 mg·L - 1 + IBA 012 mg·L - 1)
中 ,愈伤组织诱导率达到 91 % ,而且有不定芽形成。
以 WPM + BA 110 mg·L - 1 + KT 015 mg·L - 1 + IBA 012
mg·L - 1 (组合 2) 和 WPM + BA 210 mg·L - 1 + KT 015
mg·L - 1 + IBA 012 mg·L - 1 (组合 5) 两种培养基上的
效果最好 ,不仅愈伤组织诱导率为 92 % ,而且还有
较多不定芽形成。
表 1 　不同生长调节物质组合对外植体愈伤组织诱导率的影响
处理/ (mg·L - 1)
愈伤组织诱导率/ %
15 d 40 d 　
生长表现
11BA 110 + IBA 012 2510 85
21BA 110 + KT 015 + IBA 012 4715 92 多数外植体形成不定芽
31BA 110 + KT 110 + IBA 012 4215 91 个别外植体形成不定芽
41BA 210 + IBA 012 3715 79
51BA 210 + KT 015 + IBA 012 4215 92 多数外植体形成不定芽
61BA 210 + KT 015 + IBA 012 3715 91 个别外植体形成不定芽
71KT 110 + IBA 012 2715 76
81KT 110 + BA 015 + IBA 012 3010 88
91KT 210 + IBA 012 4010 78
101KT 210 + BA 015 + IBA 012 4010 90
111KT 210 + BA 110 + IBA 012 3715 89
　　注 :愈伤组织诱导率是指形成愈伤组织的外植体数占外植体总
数的百分比。外植体总数为 40 个。
212 　不同采样时期对外植体初代培养和褐变的影
响
　　植物 ,特别是木本植物组织在切割时会分泌一些
酚类物质或通过酶催化或在空气中自动氧化成醌 ,使
外植体产生褐变 ,严重地影响培养物的分化能力[2] 。
在美国枫香的组织培养中也存在外植体褐变现象。
试验比较了不同采样时期对外植体褐变的影响 ,从 4
月至 10 月分别采样 ,在 WPM + BA 110 mg·L - 1 + KT
015 mg·L - 1 + IBA 012 mg·L - 1的培养基上培养 15 d ,观
察愈伤组织形成和褐变现象。结果表明 :从 4 月到 7
月 ,外植体褐变程度逐渐加重 ,外植体褐变率从 915 %
上升为 15 %。4 —5 月的外植体形成愈伤组织的能力
要比 8 月份以后采取的外植体强 (表 2) 。
表 2 　采样时间与外植体褐变的关系
日期 (月2日) 愈伤组织/ % 褐变率/ %
04215 47 915
04228 50 1110
05221 49 1410
06219 45 1615
07222 40 1510
08219 29 710
09220 14 715
10210 16 710
　　注 :以 40 个外植体进行统计。
从表 2 的结果可以看出 ,随着气温逐渐升高 ,枝
条生长迅速 ,代谢活动旺盛 ,形成愈伤组织的能力较
强 ,但外植体也容易产生褐变。8、9 月份枝条木质化
程度逐渐加深 ,愈伤组织形成的速率减弱 ,褐变程度
也相应地减弱。10 月虽然采取的二次抽梢的嫩枝茎
段 ,但外植体形成愈伤组织的能力和褐变程度明显减
弱 ,这可能与气温降低 ,生理代谢活动减弱有关。
213 　几种防酚类氧化物质对外植体褐变的影响
外植体的褐变 ,实际上是酚氧化所引起的毒害。
本试验参照作者在木兰科上的研究结果 ,采用 4 种
不同类型的抗酚类氧化物质 :活性炭 110 g·L - 1 ,聚
乙烯吡咯烷酮 ( PVP) 110 g·L - 1 ,抗坏血酸 5 mg·L - 1
和巯基乙醇 1 %(体积分数)分别加入到 WPM + BA 1
mg·L - 1 + KT 015 mg·L - 1 + IBA 012 mg·L - 1的培养基
中 ,于 5 月份取外植体进行试验。培养 25 d 后 ,观察
外植体的褐变率 ;40 d 后 ,观察愈伤组织诱导率和不
定芽形成情况。结果表明 :抗坏血酸的抗褐变效果
最好 ,其次是巯基乙醇 ,活性炭和 PVP 的抗褐变效果
较差。它们的褐变率从对照的 2715 %分别下降为
215 % ,15 %和 20 %。未褐变的外植体 90 %以上都能
形成愈伤组织 ,但以抗坏血酸处理形成愈伤组织的
能力最强 ,形成的不定芽也较多 (表 3) 。
表 3 　几种防褐变物质对外植体褐变的影响
处理 褐变率/ % 愈伤组织/ % 不定芽/ %
活性炭 2010 9010 56
PVP 2010 9215 57
抗坏血酸 215 9715 77
巯基乙醇 1510 9510 63
对照 2715 9215 57
99第 1 期 苏梦云 :美国枫香茎段组织培养与植株再生
214 　丛生芽诱导
将初代培养 50 d 获得的不定芽 ,转入到下列添
加 5 mg·L - 1抗坏血酸的培养基上 :
11WPM + BA 110 mg·L - 1 + KT 015 mg·L - 1 + IBA
012 mg·L - 1 ;21WPM + BA 110 mg·L - 1 + KT 015 mg·
L - 1 + IBA 012 mg·L - 1 + NAA 013 mg·L - 1 ;31WPM +
BA 110 mg·L - 1 + KT 015 mg·L - 1 + IBA 012 mg·L - 1 +
IAA 1 mg·L - 1 ;41WPM + BA 110 mg·L - 1 + KT 015 mg
·L - 1 + IBA 012 mg·L - 1 + GA 110 mg·L - 1 ;51WPM +
BA 110 mg·L - 1 + KT 015 mg·L - 1 + IBA 012 mg·L - 1 +
NAA 013 mg·L - 1 + IAA 110 mg·L - 1进行培养 ,培养
35 d 即有丛芽形成 ,以 3 号培养基效果最好 ,丛生芽
诱导率达 85 % ,芽生长较好 ,增殖系数为 3～4 倍 ,其
次是 1 号和 5 号培养基。
215 　生根诱导及完整植株形成 (图 1)
丛生芽长到约 210 cm 时 ,即有 1～2 个叶片展
开。选取健壮的芽切成单株转接到下列生根培养基
上 :111/ 2MS + NAA 015 mg·L - 1 ;211/ 2MS + IBA 015
mg·L - 1 ;311/ 2MS + NAA 012 mg·L - 1 + IBA 013 mg·
L - 1。3 种培养基均加入 10 g·L - 1活性炭。以 3 号培
养基诱导生根的效果较好 ,生根率为 75 % ,一般可
长出 4～5 条根 ,而在 1 号和 2 号培养基上的生根率
只有 40 %。
图 1 　美国枫香组培苗
左 :全苗 ;中 :从培养瓶底部拍摄根部 ;右 :苗取出瓶外拍摄
3 　小结
外植体的褐变是木本植物组织培养中经常出现
的现象 ,严重地影响着木本植物特别是热带木本植
物组织培养的成功率 ,因而有人认为能否控制外植
体的褐变是植物组织培养能否成功的关键[3 ] 。在本
试验中 ,于 4 月份采取的美国枫香外植体的褐变率
较低 ,而以后逐渐增高 ,这与植物生长发育的生理特
性有关。外植体的褐变 ,除了要导致自身死亡外 ,并
向培养基中分泌褐色物质 ,影响其它外植体的分化 ;
但未褐变的外植体及时转接后 ,在适合的培养基上 ,
90 %的外植体均能诱导形成愈伤组织 ,所以控制褐
变非常重要。对于美国枫香的组培 ,在 4 月份采取
外植体是比较适宜的。在美国枫香组织培养中 ,抗
坏血酸有明显的防止外植体褐变的作用 ,这与天竺
葵 ( Pelargonium ×horturum Bailey) [4 ] 、杂交鹅掌秋
( Liriodendron chinense ( Hemsl . ) Sarg. ×Liriodendron
tulipifera L. ) [5 ]上的结果类似。巯基乙醇、PVP、活性
炭均有一定的防褐化作用 ,但在加活性炭的培养基
中 ,外植体的分化能力有所下降 ,这可能与活性炭对
培养基中的生长调节剂的吸附有关[6 ] 。对美国枫香
而言 ,抗氧化剂更能有效地控制外植体的褐变。
在附加 BA 110 mg + KT 110 mg·L - 1 + IBA 012
mg·L - 1的 WPM 培养基上 ,愈伤组织的诱导率 ,要高
于附加 BA 210 mg·L - 1 + IBA 012 mg·L - 1和附加 KT
210 mg·L - 1 + IBA 012 mg·L - 1的两类培养基 (见表
1) ,表明 62BA 与 KT 配合使用比各自单独使用的效
果好 ,特别是以 BA 110 mg·L - 1 + KT 015 mg·L - 1 +
IBA 012 mg·L - 1效果最好 ,但 KT 超过 015 mg·L - 1
时 ,效果略有下降 ,这与山茱萸 ( Macrocarpium offici2
nalis (Sieb. et Zucc. ) Nakai) 的培养结果相同[7 ] 。在
丛生芽诱导培养时添加 IAA 或 GA ,能促进诱导出的
001 林 　业 　科 　学 　研 　究 第 18 卷
丛芽生长健壮 ,但以 WPM + BA 110 mg·L - 1 + KT 015
mg·L - 1 + IBA 012 mg·L - 1 + IAA 1 mg·L - 1效果最佳。
NAA 和 IBA 配合使用有利于美国枫香提高生根率 ,
以 1/ 2MS + NAA 012 mg·L - 1 + IBA 013 mg·L - 1的培
养基比较合适。
参考文献 :
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