全 文 ：第 卷 第 期 世 界 林 业 研 究
年 月
金合欢属植物组织培养研究进展 ’
唐佳佳 n 香香 尚旭岚 王 纪
南京林业大学森林资源与环境学院 南京 南京晓庄学院 ， 南京
摘要 ： 金合欢属植物 生长速度快、产量高 、材质好 、适应性强 、 用途广 ，在我 国 南 方林业 生产 中 占据重要地位 。 掌握该属
植物 的组织培养技术 对促进其产业发展具有重 大意义 。 文 中从外植体 、基本培养基、培养条件 、植物生 长调 节剂 、组
培苗移栽等方面 简述 世纪 年代 以来金合欢属植物组织培养技术的研究进展 并就组培快繁中存在的主要问题提
出相应的解决方法 ， 同 时提出今后的研 究展望 ， 以期 为 建立金合欢属植物 高效组培体 系及工厂化育苗提供参考 。
关键词 ：金合欢属 外植体 基本培养基 植物 生长调 节 剂 ，组织培养
中图分类号 文献标识码 文章编 号
；
： ， ， ，
，
，
： ，
金合欢属 （如 是豆科含羞草亚科的一个特 繁殖方式有种子繁殖和扦插繁殖 ， 但种子不经处理难
大属 物种资源丰富 ，全世界约有 种 ，广布于全 以萌发或萌发率较低 ，且有一定的分化性 萌发后代
球的热带与亚热带地区 ， 澳大利亚 、非洲和南美洲为 易发生性状分离 ， 而扦插繁殖难以生根 。 植物组
主要分布区 。 该属植物具有较高的观赏价值和经济 织培养技术不仅能有效地克服其传统育苗缺陷 ， 繁育
利用价值 ，在涵养水源 、丰富林木种质资源方面具有 出的无性系苗木还可以保持亲本的优良性状。
重要的作用 和地位⑴ 。 世纪 年代至今我 国 已 金合欢属植物组织培养始于 年马占相思无
成功引种 多种 ， 如厚荚相思 、马 菌苗成功微繁殖 ，迄今在愈伤组织诱导、 芽及根系的
占相思 （ 大叶相思 （ 诱导分化、体胚发生等方面取得了 一定成果 。 本
等已在广东 、广西等地大面积造林 。 该属植物传统的 文对近几十年来金合欢属植物组培快繁技术的相关
收稿 日期 修回 日期
基金项 目 ：林业公益性行业科研专项 ；江苏高校优势学科建设工程项 目 （ ；江苏高校协同创新 中心项 目
作者简介 唐佳佳 女 安徽安庆市人 硕士研究生 主要从事林木种苗科学与技术研究 ，
通信作者 袱香香 女 江苏南京市人 教授 ， 博士 主要研究方向为森林培育
第 期 唐佳佳 袱香香 尚旭岚 等 金合欢属植物组织培养研究进展
研究进行综述 包括研究 中出现的主要问题和相应的 毒剂的选择和消毒时间的确定因植物 、 外植体类型 、
解决方法 ，并就未来应加强的研究工作提出建议 ， 以 取材时期等不同而有一定的差异 。 在金合欢属植物
期能为金合欢属植物高效组培体系的建立及工厂化 组培试验研究 中 酒精和 升汞为最常用的
育苗提供参考 。 灭菌剂组合 。 根据外植体材料的不同 ，采用 升
尠 塞影 因索 菌效果 。 单独使用其他消毒剂的消毒效果较差 。 荣
目前 ，金合欢属植物 巳有 多种成功应用了组 世清等 在对马占相思外植体进行消毒时分别采用
织培养技术 。 金合欢属植物组织培养主要受以下几 次氯酸钠和 菌毒清消毒 存活率很低 。 多种
个因素影响 。 消毒剂配合使用可 以提高成活率 。 例如 张月 娇
外植体 用 灭菌净浸泡 酒精
外植体选择 升汞 对卷荚相思 的外植体进行
在植物组织培养过程中 组培快繁体系成功建立 消毒 ，诱导率达 ；施琼等 研究发现 ， 随着升汞
的关键因素就是选择合适的外植体 。 不同植物 、同一 消毒时间 的延长马大杂种相思
植物不同器官 、 同一器官处于不 同生理状态 ，其再生 褐化率提高 。
能力存在巨大的差异 。 因此 ，选择多种消毒剂配合使用以及把握合适的
金合欢属大部分树种都以子叶节… 、节 、茎 消毒时间很重要 。
尖 ° 、带腋芽茎段 等为外植体 通过器官直接发 基本培养基
生途径获得再生植株 以茎段和茎尖为主 。 通过器官 金合欢属植物组织培养中常用 的基本培养基有
直接发生途径获得的再生植株遗传变异小 ， 能保持亲 ， 中大量元素减少到一半 ） ， 改 良
本的特性 。 其中 马 占相思幼嫩的外植体如茎尖易诱 （降低 中 总含盐量并增加维生素种类和含量 ） ，
导不定芽 。 ， ， ， ， 及 等 ，其中最常用 的
诱导愈伤组织常选用的外植体有子叶 、胚轴 、幼 是 。
胚 、叶片 、茎段等 ，其中子叶 、下胚轴和幼胚为理想的 ， ， ， ， 及改良 等可用于不定
外植体 。 马占相思 、儿茶 、藤金合 芽直接诱导和生根。 培养基常用于大叶相思 、
欢 子叶 和黑木相思 黑荆树 （ 、 藤 金合欢 、 刺 叶金合
下胚轴 以及厚荚相思叶片 已成功诱导愈伤组 欢 等植物的不定芽诱导与生根 ； 改 良 在马 占
织且分化不定芽形成植株 ， 而大叶相思子叶和下胚轴 相思 、厚荚相思 等植物上成功诱导不定芽获得
诱导的愈伤组织难以分化 。 曾试图用 再生植株 ； 大 叶 相思 用 成 功诱导芽 ；
刺叶金合欢 儿 的形成层和韧皮部诱导愈伤 ， 分别用于马占相思 、微白金合欢
组织使其分化 ， 但结果不是很理想 。 珍珠相思 （ 仏 ） 、阿拉伯胶金合欢 不定芽诱导 。
； 诱导愈伤组织 的最佳外植体是下胚 ， ， ， ， ， ， 及
轴 ，其次是幼胚 、叶片 、茎段 。 等可用于愈伤组织的诱导与分化 。 用于诱导了
幼嫩和未成熟的外植体最适合诱导体胚发生 。 黑木相思 愈伤组织 及 用于诱导了
该属成功诱导体胚发生的树种 ， 除了阿拉伯金合欢 儿茶 愈伤组织分化 和 用于诱导了柯阿金
和藤金合欢用幼叶作为外植体 ， 其他的 合欢 愈伤组织和芽增殖 用于诱导
像刺球花 儿茶 、 大叶相思 、阿拉伯胶 分化了马占相思 愈伤组织 。
金合欢 儿 、马 占相思 、金合欢 ， ， 及 等可用于胚性愈伤
等都是以未成熟胚乳 、胚乳或下胚轴为外植体 。 组织诱导 。 用于诱导了 马占相思 、刺球花 、
外植体消毒 阿拉伯胶金合欢 、藤金合欢 、珍珠相思 的体
在植物组织培养过程中 ，外植体的消毒技术是影 细胞胚胎发生 用于诱导了大叶相思的体细胞胚
响整个组织培养过程能否顺利进行的重要因素 消毒 胎并获得球形胚 ； 用于诱导了儿茶的体胚发
技术的关键在于消毒剂选择和消毒时间的把握 。 消 生 用于诱导了马 占相思 、金合欢 、刺叶金合
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世 界 林 业 研 究 第 卷
欢和剌球花胚的萌发和成熟 。 ，
及 还常用于壮苗与生根培养 。 赤霉素 （ 可促进黑荆树茎尖丛生芽的
培养条件 形成和伸长 ° 。
一般来说 ，金合欢属植物组培所需要的光照强度 对愈伤组织诱导 与 分化途径 的影 响
为 、光照时 间 、培养温度 金合欢属植物外植体可 以通过间接器官发生 的
、 值 、蔗糖 。 具体培养 方式 即先脱分化形成愈伤组织 ，再进一步分化生成
条件还得视树种 、外植体而定 。 不定芽 。
赵苹静 研究发现 暗培养有利于珍珠相思体 和 噻苯隆 （ 是该
胚发生 ； 暗培养也可以增加阿拉伯胶金合欢不成熟胚 属植物愈伤组织诱导与分化常用的生长素和分裂
乳胚胎生成的频率 ； 弱光下多花相思愈伤组织增 素… 。 以 为基本培养基
殖快且不易 褐化 强光下愈伤组织容易褐化 ； 可用于黑木相思愈伤组织诱导值为 有利于薄荚相思 （ 几 《 莲段 可使愈伤
的诱导与種 可能因为薄荚相思适合在隱土壤中 组织分化率达 ；生长 雌可 搬減滅牙触长 ， 胃能 肝雜極下歸愈舰歸导 ，是少量的蔗糖降低 压 ’利于勸生长 。
丨 可 以使愈伤组织分化率达植物生长调 剂 ° 可
使大叶相思下胚轴愈伤组织诱导率达
使愈伤组织分化率达获取不定芽快捷 、有效的途径 。 该属植物较容易直接
」
：
練細思幼嫩雜愈脑難导軸 ，
基標 贴如 萘乙酸 组 使愈脑织再生率达
合常用于该難物的不定芽诱导 。 以改 良 为基 ■ ‘
本培养基 ， 用 和 可 用于多花相心下胚轴愈伤 且…诱导 ，
诱导多花相思 不定芽 ； 用于愈伤组织
和 可诱导 贝利氏相思 增殖 ’ 多次继代后在添加 °
和流苏相思不定芽 ； 和 的培养基上分化率达
⑶
；
“
可用于多花相思 和贝 利 氏相思不定芽的增 和
殖 适宜于流苏相 可诱导黑荆树愈伤组织 。
思不定芽的增殖 ； 马占相思 的愈伤组织在仅有 的培养基
可用于银荆相思 左 子叶及茎尖 上诱导不定芽 。 在培养基中添加 谷氨酰胺和
的诱导 ； 可用 脯氨酸可促进大叶相思愈伤组织分化 。
于茎段的诱导 对体胚发生途径 的 影响
，
二氯苯氧乙酸 有利于不定芽的增殖 迄今为止 ，对金合欢属植物外植体体胚诱导方面
生长 ； 可用于大 的研究较少 。 从当前研究结果来看 ，该属植物的体细
叶相思茎段腋芽诱导与增殖 增殖系数为 ； 胞胚胎发生较为困难 。
糠氨基 儿茶最先获得体胚发生 ， 不成熟子叶在添加
嘌呤 （ 可使卷荚相思不定芽诱导率达 ； 和 的培养基上诱导愈伤组织和体细胞胚 体
使不定 胚可在不加任何激素的 培养基上萌 发 。
芽增殖系数达 以上 。 以 为基本培养基 ， 马 等 也诱导出儿茶的体胚 实验表明 ， 体胚只发
占相思萌芽与增殖的生长调节剂分别为 生在含 的培养基上
和 可用于阿拉伯胶金合欢不成熟胚乳诱
第 期 唐佳佳 袱香香 尚旭岚 等 金合欢属植物组织培养研究进展
导胚性愈伤组织 ， 在大叶相思 、刺球 透定根水 。 研究表明 移栽至全光雾大棚的成活率较
花 和藤金合欢 胚性愈伤诱导 中起着重要作用 ； 高 能调整间歇性喷雾的时间和强度 ， 保证移栽过程
珍珠相思的子叶 胚可在 肘 ， 中的水分平衡 。
上诱导体胚发生 ° 在弃的中里问颖及魅决右宏黑荆树下胚轴愈伤组织可在培养基
谷氨酰胺 尽管金合欢属植物组培技术研究已有较多的成
水解酪蛋 白上分化出 胚状体 ； 添加 和 功报道 ，但总的来说 ， 在该属植物组织培养过程中还
可以促进阿拉伯金合欢体胚增殖 ， 添加 存在着污染 、褐化 、玻璃化等急需解决的问题 。
和 可促进体胚萌发 。 污染现象及解决方案
对壮苗 与 生根 的影响 污染是金合欢属植物组织培养中常见的问题 ，造
研究人员对该属植物在组培壮苗与生根方面已 成污染的原因很多 ，包括外植体的选择不当及消毒不
进行了大量研究 但研究结果存在着差异 造成差异 彻底 、培养基灭菌不彻底 、器皿的灭菌不完全 、无菌操
的原因有基因型 、外植体类型及快繁途径等 。 作室灭菌和超净工作台操作不规范等 。
芽苗生根与 它的健壮程度有关 ， 即生根前壮 解决方案是在保证优良性状母本的前提下 ，选择
苗培养很有必要 。 研究发现 ， 活性炭可 以使卷荚相 母树年龄较小 、幼嫩 、清洁 、 健康 、 年生的材料 ；
思 、厚荚相思芽伸长 ’ 。 取材时间最好选在树木生长旺盛时期的春 、夏季节晴
该属植物生根培养所选用 的生长素有 吲哚 朗天气的 中午 ，现取现灭菌 。 对卷荚相思离体培养研
丁酸 、 和 生根粉以及吲哚 乙酸 究发现 ， 晴朗干燥天气下采集的外植体污染率低于阴
等 ，其中使用较多的是 和 ， 他们单个 雨天气下的 】 。 还应根据不同材料及材料的幼嫩程
或配比使用 ， 视外植体而定 。 度选择最优的消毒剂和消毒方法 ，并严格按照操作规
以改 良 为基本培养基 范来操作 。
可诱导灰木相思生根 褐化现象及解决方案
可使 大叶 相思 生根率 达到 褐化在初代培养中较为常见 且不同植物的褐变
。 以 为基本培养基 可 程度不一样 可能是植物体内酚类物质含量和多酚氧
用于诱导多花相思、贝利氏相思和流苏相思生根 化酶活性差异引起的 。 另外 ，外植体的年龄 、取材时
可诱导马占相思生根 ； 间 、取材部位 、取材大小 、消毒时间过长 、培养基的
可诱导黑荆树芽生根 ° ； 值大小不 当 、培养基中无机盐含量过高 、外源激素用
使银荆相思生根率达到 。 大叶相思愈 量过大 、 蔗糖浓度不当等都会引起褐化 。
伤组织分化的芽苗在 解决方案是尽量选择生长旺盛期的半木质化的实
上生根率达 。 以 改良 为基本培 生幼苗和早春的材料为外植体 初期暗培养 ， 避免酚类
养基 使卷荚相思 生根率达 物质在光诱导酶的参与下合成醌类物质 ；材料消毒后
以上 。 应立即切取接种 ，避免伤 口与空气接触时间过长被氧
炼苗与移栽 化 ，且切取时切 口要平滑 、切面要偏小 选择低浓度无
巳见报道的金合欢属植物组培苗移栽成活率为 机盐 、低浓度外源激素 、适宜质量蔗糖、适宜 值的培
。 影响移栽成活率和生长情况的因素有 养基 ；适当添加一些抗氧化剂和吸附剂 （维生素 、柠
炼苗时间 、移栽基质 、移栽时间 、 温湿度及光照等 。 流 檬酸 、 和活性炭等 以减少酸类物质的毒害。 在藤
苏相思组培苗炼苗时间 以 、移栽时间在 一 金合欢腋芽增殖时 ， 可添加维生素 来防止褐变 。
月 份为宜 。 试验中发现厚荚相思 以黄心土、黑木 玻璃化现象及解决方案
相思以蛭石 、卷荚相思以红心土 ： 泥炭土 ： 、流苏 研究显示 ， 金合欢属 中大叶相思 、卷荚相思 、厚荚
相思 以黄心土 ： 泥炭土 （ 为基质 的移栽成活 相思、薄荚相思等树种均出现玻璃化现象。 外植体
率高 ’ 。 （苗龄太小 、取材幼小等 ） ，培养环境 光照太弱 、温度
移栽的关键时期是在移栽后 周内 移栽后需浇 过高 、湿度过髙 、 值偏碱等 ） ， 培养基 铵态氮含量
3 4
世 界 林 业 研 究 第 卷
过高 、分裂素含量过高 、琼脂含量过低 、蔗糖含量过低 很难开展工厂化育苗 。 组培苗都是在理想化环境中
等 都会引起玻璃化 。 培养而成的 需要过渡后才能适应外界的环境 。 因
解决方案是尽量选择母树侧枝上的外植体 培养 此 ，需要在克服污染 、褐化 、玻璃化等问题的基础上有
室的温度控制在 左右 采用昼夜变温交替 降低 效地提高苗木质量 、增殖倍数、生根率和移栽成活率
湿度 、无机盐浓度 、 细胞分裂素浓度 ， 增加琼脂 、蔗糖 等 ，缩短培养周期 ， 不断地筛选和优化培养条件 ， 实现
含量 ， 增加 自然光照 添加有机物等 。 研究表明 在添 工厂化生产 为林业生产提供优质苗木 。
加低浓度 、有机物 和 参 考 文 献香蕉匀浆物的 培养基上薄荚相思玻璃化现象 李纪元 金合欢属植物资源在我国亚热带的引种潜力 福建
可得到很好的控制 ， 降低植物生长调节剂浓度并 林学院学报 ：
及时继代可以控制大叶相思下胚轴离体培养时的玻 孙航 ， 陈介 中国金合欢属植物的分类 、 分布及其区系 的起源
璃化现象⑷ 。 云南植物研究 ’ ：°
谢响明 ， 杨明嘉 ， 尚宇 ， 等 相思树种的体外繁殖及基因工程研
研究展望 究进展 北京林业大学学报 ，
， ，
加强快繁研究 ，建立有效的植株再生体系
虽然金合欢属植物在组培快繁方面取得了很大
进展 部分树种 已成功建立植株再生体系并 已生产 （
化 。 但是 该属大部分为引种植物 ， 早期所选的外植 ’ 工
丄体如腋芽 、茎尖都是通过扦插或嫁接萌发获得的 ， 研 ■
：究所需时间较长 、考虑的问题较多 、增殖的速率较低 ；
且该属植物是异花授粉植物 ， 性状特性复杂且不稳
定 ， 导致研究结果存在极大的差异 ，难以建立一套完 咖 ：
整 、高效 、通用的植株再生体系 ； 体细胞胚胎发生途径 ， —
具有生长速度快 、结构完整 、再生率高等优点 但只对 —
：几个树种开展了此方面的研究 ，且结果不是很理想 。 — ’ 。
这些都严重阻碍了金合欢属植物再生技术产业化和 。
基因工程研究 。 因此 ，需要加强这方面的研究 找到
该属不同植物 、不同外植体最适合的繁殖方式 ， 促进
这一优 良品种在中 国大面积的推广和应用 。 ―― “
加强机理研究 ， 探索 内外源激素 间的关系 张华通 ， 翟应 昌 ， 周 志坚 黑荆树茎尖培养技术的研究 广该属 多种植物都具有很高的利用价值 ，但学 丨■■ ， ：
者们主要研究了重要的经济用材树种 ， 其中只有 〖 周丽 ， 周志坚 ， 翟应昌 ， 等 卷荚相思组织培养育苗技术的研究
多种树种成功建立了组培快繁体系 ，且部分树种选用 〗 广东林业科技 ， ：
的外植体很少 ，研究不够深入 ， 基本上都是在研究如 ，
何通过选择外植体 、调整基本培养基和激素水平来影 —
：响外植体的诱导 、分化和生根等问题 ， 很少研究培养 丽
过程中的机理 、 内外源激素及它们之间的关系等问
题 。 因此 应加大研究力度 扩大研究范围 深入了解 （
培养过程中的机理 ， 探索内外源激素间的关系 ， 在完
善已有快繁体系的 同时也为研究其他树种快繁提供 —
：
乂
， ， ，
加强成果转化 开展工厂化育苗
现有的科研 彳艮少在生产实践中得以转化 ，
第 期 唐佳佳 袱香香 尚旭歲 等 金合欢属植物组织培养研究进展
：
姬明 黑木相思离体培养与再生系统的建立 福州 ： 福建农
林大学 ，
口 苏齐珍 相思树若干种类 的离体培养及其内源激素变化研究 （
福州 ： 福建农林大学 ，
：
：
’
： ：
赵苹静 珍珠相思体细胞胚胎发生及愈伤组织培养 福州 ： 张宏伟 ， 黄学林 ， 傅家瑞 大叶相思体细胞胚胎发生 的初步研
福建农林大学 ， 究 中山大学学报 ： 自然科学版 ， ， ：
荣世清 ， 曾少玲 马占相思工厂化组培育苗技术的研究 热 华梅 多花相思离体培养与再生系统的建立 福州 ： 福建农
带林业 ， ： 林大学 ，
张月娇 卷荚相思组培工厂化育苗技术 林业科技开发 ， 张祖荣 贝利氏相思的组织培养和快速繁殖 西南大学学
： 报 ： 自然科学版 ， ，
施琼 ， 黄烈健 ， 胡峰 ， 等 相思树种组织培养研究进展 福 张祖荣 ， 张绍彬 流苏相思的组织培养与快繁技术研究 湖
建林业科技 ， ： 北农业科学 ， ， ：
髙洁 ， 王玲 大叶相思莲段腋芽组织培养技术初探 西南林 张祖荣 多花相思 的组织培养和快速繁殖 福建林业科技 ，
学院学报 ， ， ：
， ， 陈桂芳 ， 娄利华 银荆相思组织培养及快繁技术研究 西南
农业大学学报 ： 自 然科学版 ， ：
， ： 黄烈健 ， 陈祖旭 ， 张赛群 ， 等 马占相思优树组培快繁技术研究
林业科学研究 ， ：
刘娟旭 ， 刘玲 ， 王静 ， 等 大叶相思下胚轴离体培养再生植株的
： 研究 林业科学研究 ， ；
龚峥 ， 翟应昌 ， 周志坚 黑荆树愈伤组织和 细胞悬浮培养试验
广东林业科技 ，
：
’ ：
， ：
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’ ’
， ：
：
：
：
杨敏 流苏相思组织培养与再生体系 的建立 福州 ： 福建农
， ； 林大学 ，
， 林来水 黑木相思优 良无性系离体培养与快速繁殖技术研究
： 福州 ： 福建农林大学 ，