全 文 ：林业科学研究　2008, 21 (3) : 407～410
Forest Research
　　文章编号 : 100121498 (2008) 0320407204
南非羊蹄甲的离体培养和植株再生 3
吕秀立 1 , 2 , 张庆费 13 3 , 边黎明 2 , 王 　锐 3 ,徐闪峰 1 , 桂仁意 4
(1. 上海市园林科学研究所 , 上海　200232; 2. 南京林业大学林木遗传和基因工程重点实验室 ,
江苏 南京　210037; 3. 上海市林业总站 ,上海　200072; 4. 浙江林学院林业与生物技术学院 ,浙江 临安　311300)
关键词 :南非羊蹄甲 ;离体培养 ;植株再生
中图分类号 : S722. 3　　　　　文献标识码 : A
收稿日期 : 2007210208
基金项目 : 国家科技支撑项目 (2006BAD03A1702)和上海市科委登山计划 (06DZ2303)资助
作者简介 : 吕秀立 (1980—) ,女 ,山东德州人 ,绿化林业工程师 ,林木遗传育种专业在读博士研究生 ,主要从事珍稀木本、草本的组织培
养研究. E2mail: tkdyun@163. com, Tel: 0212543541983 上海城投绿化科技发展有限公司钱又宇老师为本试验提供南非羊蹄甲材料 ,特此致谢 !3 3 通讯作者 :张庆费. E2mail: qfzhang@126. com, Tel: 021254357339
In V itro Culture and Plan t Regenera tion of B auh in ia ga lp in ii
LU X iu2li1, 2 , ZHANG Q ing2fei1 , B IAN L i2m ing2 , WANG Rui3 , XU Shan2feng1 , GU I Ren2yi4
(1. Shanghai Landscape Gardening Research Institute, Shanghai　200232, China; 2. Key Laboratory of Forest Genetics and Gene Engineering,
Nanjing Forestry University, Nanjing　210037 , J iangsu, China; 3. Shanghai Forestry Station, Shanghai　200072, China ;
4. Forestry and B iotechnology School, Zhejiang Forestry University, L in’an　311300, Zhejiang, China)
Abstract:W inter lignified stem s of B auhin ia ga lpin ii were used as exp lants for tissue culture, and the effects of
different hormones on inductivity rate and rooting rate were investigated by supp lementing different concentrations.
The results indicated that buds were induced from a 2 cm high young p lantlet cultured in MS medium supp lemented
with 1. 0 mg·L - 1 62BA and 0. 1 mg·L - 1 NAA for 20 d, and the induction rate was 100%. The mean amount of
buds was 8. 7. The medium of MS + 0. 4mg·L - 1 NAA was used for rooting and the rooting rate was 85%. The
experiment strategy to establish tissue culture system from lignified stem was feasible, which could be used for cold
acclimation and cold resistant mutant selection.
Key words :B auhin ia ga lpin ii; in vitro culture; p lant regeneration
　　南非羊蹄甲 (B auhin ia ga lpin ii)为豆科 (Legu2
m inosae) 羊蹄甲属 (B auh in ia L. )植物。该属植物
世界分布约 600余种 ,遍布于热带地区 ,我国有 40
种 ,生长于南部和西南部 [ 1 ] ,为灌木、藤本及小乔木 ,
是深根性树种 ,易栽培难移栽 ,抗炎热耐干旱贫瘠土
壤 ,绝大多数种类不耐寒。叶形似羊蹄甲状 ,花色艳
丽 ,花形奇特 ,像五角星 ,有一定的社会意义 [ 2 ] ,观赏
效果极佳 ,可以作为园林绿化树种 ,在景观应用上能
构建不同的效果 [ 3 ]。
目前 ,羊蹄甲属植物药理作用、化学成分研究比
较多 [ 425 ] ,许又凯等 [ 6 ]认为羊蹄甲是一种营养丰富、
具有很高开发潜力的野生食用花卉 ,可以发展为特
色蔬菜 , Schm itz[ 7 ]、Larsen[ 8 ]、邹璞等 [ 9 ]学者对羊蹄
甲属花粉形态进行了详细研究。上海城投绿化科技
发展有限公司从 2002年开始引种 ,并栽植于野外 ,
每年冬季地上部分易受冻害枯死 ,但地下根均未受
冻伤 ,翌年春季仍能萌发新枝 ,因此 ,冬季低温是限
制南非羊蹄甲在上海绿化应用的主要因子 [ 10 ]。
林 　业 　科 　学 　研 　究 第 21卷
目前尚未见南非羊蹄甲离体培养技术体系研究
的报道 ,建立南非羊蹄甲离体培养技术体系 ,为低温
锻炼组培苗 ,筛选抗寒能力强的优良个体 ,提供了庞
大的实验群体 ,为提高南非羊蹄甲抗寒性奠定基础。
1　材料与方法
1. 1　试验材料
2007年 2月于上海城投绿化科技发展有限公
司苗圃内取未冻伤的木质化枝条作为外植体。
1. 2　外植体消毒
流水冲洗 2 h除去表面灰尘后剪段 ,于超净工
作台上置于无菌瓶中 ,倒入 75%无水乙醇浸泡 30 s,
10%的“84消毒液 ”浸洗 15 m in,无菌水洗 5 次 ,
0. 1%升汞再浸洗 5 m in,无菌水洗 5次 ,无菌滤纸吸
干表面水分 ,接种于准备好的培养基中。按照上述
步骤消毒 ,在冬季外植体数量有限的情况下 ,无菌苗
获得率达到 50%以上。
1. 3　培养基的筛选
1. 3. 1　启动培养基培养 　在初代培养基上培养 2
个月 ,外植体腋芽处才开始萌动 ,腋芽抽出。
1. 3. 2　分化培养基筛选 　腋芽萌发至 2 cm时 ,剪
取萌芽 ,接种到 MS附加不同浓度 62BA、KT和 0. 1
mg·L - 1 NAA的培养基上 ,诱导不定芽的增殖 ,培养
1个月后统计分化情况 ,计算诱导率及平均诱导芽
数。然后将诱导出的不定芽转移至添加 0. 2 mg·
L - 1 62BA、0. 1 mg·L - 1 NAA的 MS培养基上 ,进行
壮苗培养。
1. 3. 3　生根培养基筛选 　MS培养基附加不同浓度
NAA、IAA、IBA生长素 ,诱导不定芽生根 ,培养 1个
月后统计生根情况 ,计算诱导率及平均诱导根数。
1. 4　培养条件
以上各种培养基的 pH值为 5. 75,蔗糖 30 g·
L - 1 ,琼脂 6. 4 g·L - 1 ,高压灭菌备用。光照时间为
12 h·d - 1 ,光照强度为 80μmol·m - 2 ·s- 1左右。
1. 5　试管苗移栽
将生根试管苗开瓶炼苗 3～4 d后 ,洗净培养
基 ,移栽于泥炭土中 ,注意保湿。
2　结果与分析
2. 1　分化培养基筛选
待腋芽萌动长到一定高度时 ,剪取 2 cm左右茎
段 ,接种于 MS附加不同浓度激素的分化培养基中 ,见
表 1。可以看出 ,MS分化培养基诱导不定芽 , 62BA比
KT诱导效果更显著 , 62BA浓度小于 0. 5 mg·L - 1时 ,
需要 1个月的时间才能分化出不定芽 ,数量很少。6
- BA浓度增加至 1. 0 mg·L - 1 ,接种 10 d左右观察
到不定芽的分化 , 18 d形成形态可见的不定芽 ,至 1
个月时 ,分化达到最高峰 ,平均诱导芽数可以达到 8. 7
个 ,叶色浓绿 ,状如羊蹄 ,长势旺盛 ,株型正常 (图 1、
2) , 62BA浓度为 2. 0 mg·L - 1时 ,平均诱导芽数略有
下降 ,株型比较矮。添加 KT的培养基 ,平均诱导芽数
比同浓度的 62BA诱导芽数少 ,叶色嫩绿 ,不定芽参差
不齐。比较得知 MS + 6 - BA 1. 0 mg·L - 1 +NAA 0. 1
mg·L - 1为诱导出芽的适宜培养基。
图 1、2　增殖状态的南非羊蹄甲组培苗
表 1　不同激素及不同激素水平对芽增殖的影响
62BA /
(mg·L - 1 )
KT/
(mg·L - 1 )
NAA /
(mg·L - 1 ) 接种数
平均诱
导芽数 诱导率 /%
0. 1 0. 0 0. 1 30 2. 2 100
0. 5 0. 0 0. 1 30 3. 1 100
1. 0 0. 0 0. 1 30 8. 7 100
2. 0 0. 0 0. 1 30 7. 0 100
0. 0 0. 1 0. 1 30 2. 1 100
0. 0 0. 5 0. 1 30 3. 3 100
0. 0 1. 0 0. 1 30 6. 1 100
0. 0 2. 0 0. 1 30 5. 3 100
　　注 :诱导率 =出芽外植体数 /接种数 ; 　平均诱导芽数 =不定芽
总数 /出芽外植体数
804
第 3期 吕秀立等 :南非羊蹄甲的离体培养和植株再生
南非羊蹄甲不定芽的极性生长现象明显 ,诱导
出的不定芽全部向上生长 ,即使由于空间的限制 ,基
部分化出的不定芽伸长后 ,扭转角度 ,仍向上生长。
生长到 2 cm左右时及时切下 ,以便母株上其余较小
不定芽的正常发育。
2. 2　壮苗培养
分割后的不定芽长势细弱 ,不适合直接诱导生
根 ,需要壮苗培养 ,壮苗培养基以 MS + BA 0. 1 mg
·L - 1 + NAA 0. 1 mg·L - 1为宜。培养 1个月后 ,茎
段加粗 ,叶色浓绿 ,可以用来生根。
2. 3　试管苗生根
将壮苗后的南非羊蹄甲无菌苗 ,接种于 MS附
加不同浓度生长素的培养基中 ,接种量为 100, 20 d
后调查结果见表 2。
表 2　不同激素及不同激素水平对生根的影响
NAA /
(mg·L - 1 )
IBA /
(mg·L - 1 )
IAA /
(mg·L - 1 ) 接种数 生根率 /%
0. 1 0. 0 0. 0 100 13
0. 4 0. 0 0. 0 100 85
0. 8 0. 0 0. 0 100 73
0. 0 0. 1 0. 0 100 9
0. 0 0. 4 0. 0 100 54
0. 0 0. 8 0. 0 100 49
0. 0 0. 0 0. 1 100 11
0. 0 0. 0 0. 4 100 51
0. 0 0. 0 0. 8 100 47
在实验的激素浓度范围内 ,生根率最多达到
85% ,且不同生长素诱导生根效果差异显著 , NAA对
促进生根效果最明显 , IAA、IBA次之。当 NAA的浓
度为 0. 4 mg·L - 1时 ,生根率达到最大 ,为 85% ,当浓
度为 0. 8 mg·L - 1时 ,生根率呈现下降趋势 ,并且随生
长素浓度的增加 ,无菌苗基部开始出现愈伤组织 ,不
利于生根以及后期移栽。MS + NAA 0. 4 mg·L - 1可
以作为南非羊蹄甲适宜的生根培养基。
2. 4　试管苗移栽
当根长至 0. 5 cm时 ,即可进行试管苗移栽。先
在培养室中开瓶炼苗 3～4 d,然后洗净培养基 ,植入
湿润的泥炭土中 ,覆以地膜 ,保持湿度。等到试管苗
发出新根 ,并长出新叶片时 ,可去掉地膜 ,长至 10 cm
高时 (图 3、4)可植入户外排水灌溉良好的大田中 ,
适当遮荫。共移栽了 5 000棵 ,成活了近 3 800棵 ,移
栽成活率达到了 75% ,移栽成活的植株叶片形状与
母株相同 (图 5、6)。
图 3、4　生根良好的南非
羊蹄甲组培苗
图 5、6　移栽成活的南非羊蹄甲组培苗
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林 　业 　科 　学 　研 　究 第 21卷
3　分析与讨论
(1) 外植体一般采用当年生的幼嫩枝条 ,因其
生长旺盛 ,感染病菌几率低 ,易获得无菌体系。本项
研究的目的是提高南非羊蹄甲的抗寒性 ,采用冬季
经历低温未受冻害的枝条作为外植体 ,建立离体无
菌体系 ,进行组织培养 ,这样有可能筛选出抗寒能力
强的南非羊蹄甲小苗 ,为今后抗寒株系的选育 ,提供
一条有效的借鉴途径。
(2 ) 在外植体消毒处理过程中 ,两种药剂交替
消毒、或一种药剂低剂量反复多次消毒比高剂量一
次消毒安全可靠 [ 11212 ] ,并且消毒方法对后期培养也
会产生一定影响 [ 13 ]。在处理南非羊蹄甲木质化茎
段时 ,先采用“84消毒液 ”浸泡 ,除了消毒作用外 ,更
是发挥了其湿润的作用 ,以利后续升汞的渗入 ,加强
升汞的消毒效果 ,再用升汞短时间消毒 ,达到完全杀
菌而又可以得到无菌苗的目的 ,效果好。
(3) 低温锻炼能使植物细胞的超微结构 [ 14 ]及
质膜透性发生变化 [ 15 ] ,可溶性总蛋白 [ 16 ]、多糖类物
质 [ 17 ]及各种保护性酶 [ 18 ]的含量也会发生相应的改
变 ,可以不同程度地提高物种的抗寒能力水平 ,这在
水母雪莲 (Saussurea m edusa Maxim. ) [ 19 ]等品种中已
有成功报道。本研究取经历低温尚存活力的南非羊
蹄甲枝条建立离体再生体系 ,并继续在离体条件下
逐步提高冷胁迫量值 ,极有可能在一定程度上提高
南非羊蹄甲的抗寒能力 ,培育出抗寒能力强的南非
羊蹄甲新品种。低温锻炼对南非羊蹄甲组培苗的影
响及对抗寒能力的提高 ,还有待进一步研究。
参考文献 :
[ 1 ] 吴德邻 , 胡加琪 , 陈邦余 , 等. 中国植物志 [M ]. 北京 : 科学出
版社 , 1999, 153 - 165
[ 2 ] 胡长龙. 城市园林绿化 [M ]. 北京 :中国林业出版社 , 1993
[ 3 ] 张明忠 , 朱红业 , 张映翠 , 等. 元谋干热区多花植物的景观应用
及效益分析 [ J ]. 亚热带农业研究 , 2005, 1 (4) : 63 - 65
[ 4 ] 赵燕燕 , 崔承彬 , 孙启时. 羊蹄甲属植物研究进展 [ J ]. 沈阳药
科大学学报 , 2004, 21 (6) ∶476 - 480
[ 5 ] 尚小雅 , 李　帅 , 王映红 , 等. 红绒毛羊蹄甲的化学成分研究
[ J ]. 中国中药杂志 , 2006, 31 (23) : 1953 - 1955
[ 6 ] 许又凯 , 刘宏茂 , 刀祥生 , 等. 粉花羊蹄甲的营养成分及作为特
色蔬菜的评价 [ J ]. 云南大学学报 , 2004, 26 (1) : 88 - 92
[ 7 ] Schm itz A. Contributions palynologique a la taxonom ie des
Bauhinieae ( Caesalp iniaceae ) [ J ]. Bulletin Jardin Botanique
National de Belgique, 1973, 43: 369 - 423
[ 8 ] Larsen S S. Pollen morphology of the Thai species of B auhin ia
(Caesalp iniaceae) [ J ]. Grana, 1975, 14: 114 - 131
[ 9 ] 邹 　璞 , 张奠湘 , 廖景平. 羊蹄甲属中国特有种的花粉形态学
[ J ]. 热带亚热带植物学报 , 2003, 11 (3) : 249 - 254
[ 10 ] 魏华丽 , 张冬梅. 羊蹄甲 [ J ]. 园林 , 2006, 172 (9) : 44
[ 11 ] 张光楚 , 王裕霞 , 谭源杰 , 等. 丛生竹的组培快繁技术 [ J ]. 竹
子研究汇刊 , 2004, 23 (1) : 13 - 20
[ 12 ] 刘颂颂 , 叶永昌 , 招晓东 , 等. 蒟蒻薯的组织培养及植株再生
[ J ]. 植物生理学通讯 , 2002, 38 (3) : 254
[ 13 ] 乔　奇 , 张振臣 , 靳秀兰 , 等. 消毒方法对草莓花药愈伤组织
形成的影响 [ J ]. 河南农业科学 , 1999 (7) : 29
[ 14 ] 周蕴薇. 翠南报春叶片细胞超微结构对低温的适应性变化
[ J ]. 园艺学报 , 2006, 33 (6) : 1361 - 1364
[ 15 ] 李建明 ,黄　志 , 王忠红. 低温锻炼对冷胁迫下甜瓜幼苗抗氧
化酶活性与质膜透性的影响 [ J ]. 西北农业学报 , 2007, 16
(1) : 168 - 171
[ 16 ] L in Shanzhi, Zhang Zhiyi. Cold acclimation2induced changes in to2
tal soluble p rotein, RNA, DNA, RAase and freezing resistance in
Populus tom entosa cuttings[ J ]. Forestry Studies in China, 2002, 4
(2) : 9 - 15
[ 17 ] L in Shanzhi, Zhang Zhiyi. Effect of sugar on the p rocess of
cold2acclimation2induced freezing tolerance of Populus tom entosa
[ J ]. Forestry Studies in China, 2001, 3 (1) ∶1 - 6
[ 18 ] 李明玉 , 曹辰兴 , 于喜艳. 低温锻炼对冷胁迫下黄瓜幼苗保护
性酶的影响 [ J ]. 西北农业学报 , 2006, 15 (1) ∶160 - 164
[ 19 ] 陈玉珍 , 卢存福. 水母雪莲愈伤组织和悬浮培养细胞的抗冻性
研究 [ J ]. 植物学通报 , 2002, 19 (2) ∶219 - 223
014