全 文 ：第 28卷第 2期 江 西 农 业 大 学 学 报 Vo.l 28, No. 2
2006年 4月 Acta Ag ricu lturae Unive rsitatis Jiangx iensis A pr. , 2006
文章编号:1000 - 2286(2006)02 - 0268 -06
木兰科 7种植物的组织培养技术研究
王碧琴 ,余发新 ,刘腾云
(江西省科学院 生物资源研究所 ,江西 南昌 330029)
摘要:金叶含笑 、长蕊含笑 、阔瓣含笑 、峨眉含笑 、乐东拟单性木兰的茎尖 、茎段腋芽在诱导分化培养基 MS +
6BA(0. 5 ～ 2)m g /L+NAA(0. 1 ～ 0. 2)m g /L中培养能直接从幼芽基部分化出不定芽。不定芽继代培养增殖新
生芽平均数分别为 3. 0, 3. 5, 2. 8, 3. 8, 2. 5棵;杂种鹅掌楸和鹅掌楸的幼芽在诱导分化培养基中培养 ,脱分化后
产生不定芽 ,不定芽继代培养增殖新生芽平均数 5棵 ,但幼芽体较小 , 茎杆短 ,茎尖生长慢。诱导分化外植体的
最适温度在 20 ～ 23 ℃,过高过低都不利于产生不定芽。当幼苗生长至 1. 0 ～ 2. 5 cm高时即可作生根诱导。
关键词:木兰科植物;外植体培养;不定芽诱导;继代培养;生根诱导
中图分类号:S682. 31　　文献标识码:A
T issue Culture of Seven Species ofM agno liacece
WANG Bi - qin, YU Fa - xin, L IU Teng - yun
(Institute o f B iolog ical Resources, JAS, Nanchang 330029, China )
　　Abstract:The shoot apexes and ax illa ry buds ofM icheliafoveolaraM err. d tDandy, M ichelialong istam ina ,
M. platypeta la Hand -M azz, M ichelia wilsonii andParakmeria lotungensis(Chunet C. Tsoong) Law w ere cul-
tured in themedium ofM S+6 -BA 0. 5 ～ 2mg /L+NAA 0. 1 ～ 0. 2mg /L, and adventitious buds could be in-
duced from the bases of these shoo t apexes. The rate o f bud p ropaga tion w as 3. 0, 3. 5, 2. 8, 3. 8 and 2. 5 re-
spective ly w hen the buds we re subcu ltured. The mean number o f bud propagation w as five w hen the buds o f
Liriodendron ch inease×L. ru lipifera and Liriadeandron chineaseHem si Sarg w e re cultu red in the d ifferen tia-
tionmedium , bud the adven titious buds we re short and the grow th w as slow. The suitab le temperature fo r the
induc tion of diffe rentiation w as 20 ～ 23 ℃ and too high o r too low tempe raturew as unfavourable for the induc-
tion of adventitious buds. The buds cou ld be used fo r inducing rootswhen they grew to 1. 0 ～ 2. 5 cm o f leng th.
Key words:magno liacece plan t;exp lant cu lture;induction o f adventitious bud;subcu lture;induction
of root
木兰科的属种资源非常丰富。全世界共有 15属 250种 ,其中我国自然分部有 11属 130种 ,占世界
总属的 37%,总种的 52%,居世界各国的首位[ 1] 。兰科植物多数品种不仅是优良的绿化 、观赏树种 ,也
是近年来推广造林的用材林树种 ,其艳丽郁香 ,优美花朵还是医药 、化妆品不可缺少的原料来源。长期
以来木兰科植物一般以有性繁殖为主 ,但由于植物多为雌雄异株或两性花及雌雄花花期不等同原因 ,使
得其自然结实差 ,种子繁殖率低 ,而且个别树种因受地域局限 ,致使种源稀少或不易采到种子等。用无
性繁殖扦插 ,嫁接虽能有效增加树种资源存量 ,为经营和利用打下物质基础 ,对这些树种的物种保护和
永续利用具有重要作用 ,但在生产实践中 ,对种源稀少的濒危植物以及珍贵植物或不易生根的树种 ,
收稿日期:2005 - 08 - 02
基金项目:科技部国际合作重点项目(2005DFA30460)
作者简介:王碧琴(1957 -), 女 ,副研究员 , 主要从事植物生理 、遗传育种研究。
DOI牶牨牥牣牨牫牳牫牰牤j牣j jau牣牪牥牥牰牥牭牳
第 2期 王碧琴等:木兰科 7种植物的组织培养技术研究
采用组织培养繁殖技术 ,不仅能有效克服种源欠缺 ,解决生产应用过程中繁殖速率低的矛盾 ,而且还能
保留母树的优良性状 ,快速繁育良种 ,建立优良的无性系 ,对保存优良树种的种质资源具有重要的现实
意义。
当前有关木兰科植物的组织培养的报道不多 ,大部分处于初步的探索阶段 [ 2] 。据资料记载 ,由组
织培养诱导不定芽成功的也仅在火力楠 (M ichelia macclurei)、二乔玉兰(Magnolia soulangeana)、白玉兰
(M ichelia a lba)、广玉兰 (Magnolia grand iflova)、深山含笑 (Michelia maudiae)、凹叶厚朴 (M. officina lis
V ar Pubescens)、北美鹅掌楸(Liriode ndron tilipfera)[ 3] 、鹅掌楸 (Liriadeandron chineaseH emsi Sarg)杂种
鹅掌楸(Liriodendron ch inease ×L. rulipifera)[ 4]等几十个种有报道 。有关木兰科中的金叶含笑 (M ichelia
foveolaraM err. etD andy)、长蕊含笑 (M ichelia longistam ina)、阔瓣含笑(M. P la typeta la H and -M azz)、峨眉
含笑(M ichelia w ilsonii)、乐东似单性木兰 [Parakmeria lotungensis(Chun e t C. Tsoong)Law ] 、(杂种)鹅掌
楸等是我省的优良园林绿化 、观赏树种 ,木材和花朵都具很高的经济价值。由于其扦插繁殖生根困难 ,
种子又难于采集 ,目前市场需求量大 ,采用茎尖 、茎段腋芽组织培养快速繁殖产生试管苗 ,未见报道。
1　材料与方法
1. 1　试验材料
2003年 10月 ,金叶含笑 、长蕊含笑 、阔瓣含笑 、峨眉含笑 、乐东似单性木兰 、(杂种)鹅掌楸枝条取自
江西省科学院优质种苗繁育基地 2 ～ 3年生木兰科苗圃园 。
1. 2　培养基
采用 MS基本培养基 ,附加不同种类和浓度的激素。诱导分化培养基 MS+6BA(0. 25 ～ 2)mg /L +
NAA或 IBA(0. 1 ～ 0. 2)mg /L;生根培养基 1 /2MS0 , 1 /2M S+NAA或 IAA(0. 05 ～ 0. 2)mg /L。
以上培养基均含 45 g /L食用糖 ,琼脂 6 g /L, pH5. 7,实验的培养温度为 (23±2)℃,光照强度 1 000
～ 1 500 lx,光照时间 10 h /d。
1. 3　外植体培养
1. 3. 1　外植体获取　分别在不同日期的上午剪取金叶含笑 、长蕊含笑 、阔瓣含笑 、峨眉含笑 、乐东拟单
性木兰 、(杂种)鹅掌楸当年生枝条 ,先在自然水下冲洗 ,然后用洗衣粉液洗刷冲洗数次后 ,在无菌超净
台上切割成顶芽和茎段(带腋芽 )置于 φ=70%酒精中浸泡 20 s,接着在 0. 1%HgC l溶液中消毒 10 ～ 12
m in,后用无菌水冲洗数遍备用。
1. 3. 2　不定芽诱导　取嫩顶芽剥离外 2 ～ 3层叶片 ,切割成 2 cm左右 (芽体大 、芽叶长 );嫩叶片切为
0. 5 cm ×0. 5 cm小块 ,茎段带腋芽 2 cm段;分别接种在诱导分化培养基上。嫩叶片每瓶 8块 ,顶芽每
瓶 4个 ,茎段每瓶 2段 ,每样重复 4次 。培养 20 d后更换 1次同样培养基 ,培养 40 d后观察不同外植体
在不同激素浓度的培养基中的变化。
1. 3. 3　不定芽的继代培养　经初代培养产生的不定芽 ,选择生长基本一致的单芽体:(1)接种到同一
种浓度的培养基中培养 ,每瓶 6棵 ,重复 3次 ,继代 2次后统计不定芽的增殖数及苗株高 ,以及不定芽的
综合评述。 (2)接种到不同浓度的培养基中培养 ,每瓶 5棵 ,重复 3次 ,继代 2次后统计不定芽增殖数及
分化率 。
1. 3. 4　不定芽的生根培养　当不定芽幼株生长至 1. 5 ～ 2 cm时 ,即从基部切割置 MS0中培养壮苗。
植株健壮形成完全叶后 ,转继于生根培养基中诱导生根 。
2　结果与分析
2. 1　不同激素浓度对外植体诱导分化的影响
外植体 (叶 、芽 、茎段)分别接种在诱导分化培养基中培养 20 d后 ,幼叶片隆起增大 ,切口边缘形成
不规则少量的愈伤组织;顶芽基部膨大 ,切口处形成少量愈伤组织 ,芽苞最外层叶片增厚 ,变脆 ,叶柄基
部愈伤 ,整个芽体弯曲成镰刀状 ,切开可见内芽萎缩 ,芽尖小 ,内空现象 。继代培养时可切开剥离外层叶
片或可自行脱离 。茎段切口无愈伤组织 , 0. 2 cm处褐化 ,叶柄节处形成愈伤组织 ,茎段腋芽最外层叶片
张开 ,顶芽生长。外植体培养 40 d后 ,幼叶片切口处愈伤或全叶片愈伤 ,较早形成的愈伤组织开始变
褐 ,顶芽生长缓慢 ,基部节处有小芽萌生;茎段腋芽生长 ,节间处分化小芽。
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　江 西 农 业 大 学 学 报 第 28卷
　　图 1　金叶含笑不定芽
　　F ig. 1　Adven titious bud ofM ichelia foveolaraM err. et Dandy
　　图 2　长蕊含笑不定芽
　　F ig. 2　Adventitious bud o fM ichelia long istam ina
表 1　外植体诱导分化培养 40 d统计数
Tab. 1　Statistica l figures of induction of exp lan t cu lture in 40 days
品种 外植体接种数叶片 /块 顶芽 /棵 茎段 /块
愈伤 /愈伤率 /%
叶片 /块 顶芽 /棵 茎段 /块
分化 /分化率 /%
叶片 /块 顶芽 /棵 茎段 /块
金叶含笑 56 17 8 50 /91 12 /70 6 /75 0 /0 12 /80 5 /60
长蕊含笑 32 16 8 29 /90 13 /81 6 /75 0 /0 10 /62 4 /50
峨眉含笑 36 20 8 31 /86 18 /90 5 /62 0 /0 15 /75 6 /75
试验表明 ,在诱导分化培养基中的幼叶片不能诱导分化出不定芽。茎尖或茎段腋芽能从基部直接
诱导分化出不定芽。
2. 2　激素浓度对不同品种不定芽的增殖影响
将初代培养获得的不定芽 ,切割为单个芽后 ,转接到 MS +6BA0. 5 mg /L +NAA0. 1 mg /L诱导分化
培养基中 ,每瓶 6棵 ,重复 3次。每 20 d继代 1次 , 40 d左右分别统计不定芽增殖数 ,并作不定芽的形
态描述 ,估测高度及综合评价幼苗
生长状况(图 1 ～图 7)。
金叶含笑:不定芽叶片长条形 ,
稍黄 ,弯曲 ,叶面稍有煞缩 ,叶质脆。
新生不定芽节处产生侧芽 ,幼苗生
长 2 cm左右可切割移入诱导生根
培养基中。
长蕊含笑:不定芽叶片长椭圆
形 ,色绿质薄 ,叶缘煞卷。幼苗基部
产生不定芽 3 ～ 5个 ,茎段粗短 ,伸
长慢 ,继代 2次后达 2 cm以上的幼
苗 ,可直接接入诱导生根培养基中。
阔瓣含笑(云山白兰):不定芽
外层叶片大 ,色绿光泽 ,茎节短 ,稍
粗 ,叶柄基部易形成愈伤 ,变黄脱
落 ,分化小芽 2 ～ 3个。
峨眉含笑:不定芽叶长椭圆形 ,
色深绿 ,叶柄长 ,基部 1 ～ 2层叶易
黄凋落 ,不定芽在基部丛生 , 茎稍
粗 。
乐东拟单性木兰:叶长匙形 ,叶
大 ,色绿 ,幼苗基部切口处无愈伤形
成 。叶片少黄 ,少落 ,不定芽主要由
侧芽形成 ,苗粗壮 。
鹅掌楸:不定芽基部愈伤多 ,芽
短缩基生叶无叶柄或少有叶柄 ,叶
生长速度大于茎尖。最外层叶易黄
调落 ,不定芽部愈伤块处能产生新
的不定芽数个 ,株高 1. 5 cm以上苗
极少。
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第 2期 王碧琴等:木兰科 7种植物的组织培养技术研究
　　图 3　阔瓣含笑不定芽
　　F ig. 3　Adven titious bud ofM. platypetala H and -M azz
　　图 4　峨眉含笑不定芽
　　F ig. 4　Adventitious bud o fM iche lia w ilsonii
表 2　继代培养 40 d统计不定芽增殖数
Tab. 2　Statistica l figures of proliferat ion of adven titiou s bud that subcultured in 40 days
品种 接种
/棵
每芽平均
新生芽 /棵 新生芽高 /cm 综合评价
金叶含笑 18 3. 0 2. 0 幼芽体瘦 、叶稍黄 、生长稍差
长蕊含笑 18 3. 5 2. 0 幼芽体中粗 、叶色绿 、生长稍好
阔瓣含笑 18 2. 8 1. 5 幼芽体中粗 、叶色绿 、生长稍好
峨眉含笑 18 3. 8 1. 5 幼芽体粗壮 、叶色绿 、丛生芽多
乐东拟单性木兰 18 2. 5 2. 5 幼芽体粗壮 、叶色深绿 、生长健壮
鹅掌楸 18 5. 0 1. 0 幼芽体短缩 、叶色绿 、生长缓慢
综上所述 ,在同一种激素浓度
下不同品种诱导 、分化不定芽的数
值不同 ,生长效果也不同。但有一
个共同之处:越是幼嫩的组织部分 ,
越容易形成愈伤组织 ,而且愈伤化
程度严重。所以在取材培养时要根
据植物个体性状 ,对苗质组织较疏
松的外植体 ,稍微取成熟部位并要
多留茎节及生长点 。否则太嫩 ,易
产生愈伤组织 ,很难分化出不定芽。
2. 3　不同激素浓度对继代培养中
不定芽的增殖影响
将初代培养获得的不定芽 ,切
取单个芽分别接于不同激素浓度的
培养基中 , 设 6个处理 , 每处理 3
瓶 ,每瓶 5棵不定单芽 ,继代 2次后
观察增殖系数及生长变化 。计算分
化率(%)=分化不定芽(棵 )供试不定芽(棵 )。
小芽接种在 MS不同激素浓度
的诱导分化培养基中培养 , 15 d左
右 ,幼芽体基部形成愈伤组织。愈
伤组织不断增大 ,表面疏松 ,内质变
硬 、转绿 。随后 , 30 d左右分化芽
点 ,不定芽叶片生长快 ,茎杆生长缓
慢 ,并在芽体周边再次产生不定芽。
在高激素浓度下培养的幼芽体经脱
分化后 ,产生不定芽的增殖数最高
达 7 ～ 8倍 ,但产生的不定芽个体较
小 。低细胞分裂素和生长素下的幼
芽体脱分化后不定芽增殖数急度下
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　江 西 农 业 大 学 学 报 第 28卷
　　图 5　乐东拟单性木兰不定芽
　　F ig. 5　Adventitious bud ofParakm eria lotungensis(Chun e t C. T soong)Law
　　图 6　杂种鹅掌楸不定芽
　　F ig. 6　Adven titious bud of L iriodendron chinease×L. ru lipifera
　　图 7　鹅掌楸不定芽
　　F ig. 7　Adven titious bud of L iriadeandron ch ineaseH em si Sarg
降 ,仅有 2. 0倍左右 ,但产生的不定
芽个体稍大 。实验结果表明 ,杂种
鹅掌楸幼芽体继代增殖培养过程
中 ,不同的激素浓度组合对不定芽
的增殖影响 , 以细胞分裂素浓度
1 mg /L、生长素浓度 0. 1 ～ 0. 2 mg /
L效果最好 ,其增殖数较多 ,芽体也
粗壮。生长素以添加 NAA效果最
好 ,此实验结果与蒋祥娥 [ 5]的分析
观点基本一致。由于杂种鹅掌楸诱
导分化的不定芽较小 ,其茎杆不高 ,
茎尖不易生长 ,在诱导生根培养前
需将不定芽分成单个芽接于壮苗培
养基中 ,进行壮苗培养 ,待其长高至
2 cm后再转接于诱导生根培养基
中进行生根诱导 。
2. 4　温度对继代培养中不定芽诱
导及生长的影响
温度对继代培养中不定芽的诱
导及生长有着至关重要的影响 。实
验结果表明 , 温度 20 ～ 23 ℃之间
为诱导不定芽最佳培养温度 ,其增
殖数最多 , 芽体生长健壮 ,生命力
旺 ,叶色绿 。平均 20 d左右更换 1
次培养基 , 30 ～ 40 d扩繁 1代。当
温度超过 25 ℃或低于 20 ℃时 ,芽
体生长缓慢或停止生长 ,叶片萎蔫
光质 ,最外层叶片黄 , 愈伤组织变
褐 ,芽体不分化或分化很少。随着
培养时间的延继 ,芽体遂渐枯黄褐
死 ,以致影响不定芽的次代繁殖 。
2. 5　培养基对不定芽诱导生根的
影响
不定芽生长达到 1. 5 ～ 2 cm左
右 ,即可切割分离成单株接于生根
培养基上诱导生根。但由于此试验
的材料幼苗茎杆组织较蔬松 ,容易
形成愈伤组织基部很难形成不定
根 。金叶含笑 、长蕊含笑 、阔瓣含
笑 、峨眉含笑 、乐东似单性木兰 、鹅
掌楸等材料分别在 1 /2M S0 , 1 /2M S
+NAA(0. 1 ～ 0. 5)mg /L或 IBA(0. 05
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第 2期 王碧琴等:木兰科 7种植物的组织培养技术研究
表 3　杂种鹅掌楸不定芽 40 d统计数
Tab. 3　Statistical figures of advent itious bud ofL iriodendron chinease×L. ru lipifera
品种 激素 /m g L
- 1
BA NAA IBA
接种 /棵 平均增殖 分化率 /%
2 0. 2 0 15 5. 3 87
1 0 0 15 4. 6 93. 3
1 0. 1 0 15 4. 2 86. 6杂种鹅掌楸
　 1 0 0. 1 15 2. 8 67
0. 5 0. 1 0 15 2. 3 60
0. 5 0 0. 1 15 1. 8 46
～ 0. 8)mg /L等诱
导生根试验 ,幼苗
生长旺盛 ,并有腋
芽萌发 , 但培养 1
～ 2个月也不产生
不定根 。借签前人
在鹅掌楸和杂种鹅
掌楸上生根的方
法 ,但仍无不定根
形成迹象。因此 ,
不同产地的树种 ,
不同季节部位取材 ,培养条件等都视可难于诱导生根的因素 。为此 ,有待进一步探索不定芽的生根难
题 。
3　小　结
(1)金叶含笑等植物体内含有一种多酚氧化物 ,当切割材料时 ,激活了组织中的多酚氧化物或破坏
了组织中酚与底物的区域化使组织中的酚类化合物被氧化 ,产生带棕色的醌类物质 ,这种醌类物质能毒
害整个外植体组织以致培养基褐化 ,外植体褐死。为此 ,对外植体的诱导以及不定芽的继代培养 ,在培
养 20 d左右必须转换 1次培养基 。
(2)外植体的取材 ,以当年生嫩茎段或顶芽最好 。
(3)金叶含笑等顶芽或茎段腋芽在诱导分化培养基上直接从幼芽基部分化不定等 。杂种鹅掌楸和
鹅掌楸顶芽在诱导分化培养基上脱分化后产生不定芽 ,其繁殖系数高于其它树种 。
(4)不定芽生长至 1. 5 ～ 2 cm时可切下作生根培养 。但此步试验还需进一步探索 ,以尽早解决生
根难问题。
(5)继续完善组织培养中的快速繁殖技术及工厂化育苗技术 ,提高生产应用能力。
(6)种苗工厂化生产是产业领域中吸引现代化生物技术工程科技成果和高新技术应用最具活力的
领域之一。为此 ,木兰科树种的组织培养快繁技术为种苗工厂化生产提供科学依据 ,具有重要的经济意
义和生态意义。
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