全 文 ：收稿日期：2014-11-06
2015年
第 1期
2015
№1
辽 宁 林 业 科 技
Journal of Liaoning Forestry Science＆ Technology
落叶松（Larix spp.）是中国东北地区主要的造
林树种，也是三大针叶用材林树种之一。我国有10
种及1个变种[1]。落叶松木材重而坚实，抗压及抗弯
曲强度大，耐腐朽，工艺价值高，大量用于建筑业、
装潢业。但落叶松生长周期较长，有性繁殖后代变
异较大，且扦插繁殖生根率很低[2]。因此，缩短落叶
松的繁育进程就显得很重要。
植物组织培养是在无菌条件下，利用人工培养
基对植物的器官、组织、细胞和原生质体给予适宜
的培养条件，诱发产生愈伤组织、潜伏芽或完整植
株的生物技术[1]。它不受季节、取材数量等因素的
制约，节省土地，速度快，质量好，技术密集，便于集
约化管理和工厂化生产[3-4]。形态学和细胞学观察
表明，经离体培养和继代增殖繁育的小植株未发生
变异，遗传上仍保持稳定[4]。组织培养作为落叶松
快速无性繁殖的主要途径，存在着很大潜力。为
此，笔者综述了落叶松属树种的研究概况，以期为
今后落叶松属树种的无性繁殖提供参考。
1 外植体
1.1 类型及采集时间
在落叶松的组织培养研究中，外植体的选择比
较广泛，幼嫩组织如未成熟或成熟的合子胚[2，5-8]、雌
配子体、子叶[4]、胚轴[4]、幼嫩茎段[9]等，成熟的组织如
芽[4，9-13]、枝条[14]以及未成熟的针叶簇等[15-16]。有些作
者认为一年的任何时间都可以取材，有些则认为春
秋季取材较好 [17]。Chesick[15]认为生长季节比休眠
季节的外植体更容易分化不定芽，并发现 6月份取
材效果最佳。而Bonga等[14]则认为休眠前、生长后
期和芽萌动前取材效果较好，同时发现萌芽前不久
采集的材料形成的类胚结构和伸长枝的数量多，而
初夏采集的材料只产生腋生短枝，不产生类胚结构。
1.2 前处理
在取材前对母株进行不同的前处理在一定程
度上也能促进外植体的分化。吴克贤等 [4]采用喷
NAA、BA及截梢等对长白落叶松进行前处理，外植
体的分化率提高25.8%。杜晓光等[11]在无激素条件
下培养 1周，明显促进了兴安落叶松丛生芽的发生
频率和丛生芽数。
1.3 消毒处理
无菌材料的获得是组织培养成功的前提。不
同落叶松树种外植体均先用 70%酒精处理（张守
英，赵健等用75%乙醇），然后用0.1%氯化汞[6，7，9，11，13-14]，
或3%H2O2[2，12]，或次氯酸盐[4，10，18-19]灭菌。
1.4 分化情况
吴克贤等发现，长白落叶松顶芽的分化能力最
高，芽次之，大孢子叶和胚轴分化率较低，而子叶、
小孢子叶和茎段均未出现分化。此外树龄对外植
体的分化有重要影响。随树龄增高，侧枝顶芽明显
减小，其饱满程度也远不及幼龄植株，分化率明显
下降[4，10，12，14]。但树龄长达35年、80年时仍可分化再
生[4，14]。张建瑛等发现，不同年份的长白落叶松成熟
合子胚，随着贮存时间延长，分化率逐渐降低。随
落叶松属树种组织培养的研究进展
张素清
（辽宁省林业科学研究院，辽宁 沈阳 110032）
摘 要：落叶松是东北地区重要的造林和用材树种，但生长周期较长，有性繁殖后代变异较大，且
扦插繁殖生根率很低。而组织培养作为落叶松快速无性繁殖的主要途径，存在着很大潜力。因
此，该文综述了落叶松属树种组织培养的研究情况，以加快落叶松优树的繁殖速度，为森林更新和
造林提供优质的落叶松苗木。
关键词：落叶松属；组织培养
中图分类号：S718.43 文献标识码：A 文章编号：1001-1714（2015）01-0056-03
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着不同地域的区别，其愈伤诱导情况也不相同，从
纬度上自北向南在外植体启动的速度为五常市＞
鹤岗市＞肇东市＞延寿县[5]。张海峰等发现，杂种
落叶松未成熟合子胚的胚性愈伤组织诱导率，7月
中旬要比6月中旬高[19]。板鼻直荣[12]对日本落叶松
茎尖进行组织培养，结果表明：25年生优树枝条放
叶前的顶芽茎尖 3~4 mm的培养效果比侧芽好，且
污染率小。
2 基本培养基
组织培养常用的基本培养基有MS[4-5，9，10，12，14]、
1/2MS[12]、WPM[4，10，12]、SH[4，10，13]、S[7]、BM[2]、LM、LP、
B[14]、WS[12]、S、DCR[8]、MSG[19]等。不同的学者在落
叶松组织培养中使用的基本培养基不同。杜晓光
等发现SH培养基对兴安落叶松丛生芽的诱导频率
高于MS培养基。在SH培养基上外植体产生的玻
璃化苗少，其丛生芽分化率提高[11]。而这恰与陆志
华的结论相反。吴克贤等[4]在对长白落叶松进行组
培时，认为SH比MS、WPM好。王伟达认为MS、S
培养基比较适合杂种落叶松（日本落叶松5×长白落
叶松77-3和日本落叶松5×兴安落叶松9）胚性愈伤
组织的诱导，而LP、LM不适合[2]。张莉等发现BM、
MS培养基均适合诱导杂种落叶松成熟胚发生愈伤
组织，以BM的诱导效果较好，而S培养基不适合杂
种落叶松成熟胚愈伤组织的诱导[18]。张海峰等[19]发
现MSG为杂种落叶松（日本落叶松 3×兴安落叶松
2）最适合基本培养基。板鼻直荣[9]发现对日本落叶
松茎尖培养效果WPM比MS、1/2MS、WS好。
3 植物生长调节物质及其它附加成分
落叶松属植物的组织培养大都或先通过诱导
出愈伤组织，继而诱导出不定芽或体细胞胚[9，11]，或不
经过愈伤组织阶段而直接诱导出不定芽或腋芽[4，10]，
常用的植物生长调节物质是细胞分裂素和生长
素。吴克贤等[4]发现，不同林龄长白落叶松顶芽诱
导和继代阶段采用BA 1.0 mg·L-1十NAA 0.1 mg·L-1，
分化率最高达 55%。张建瑛等[5]发现，适当的生长
素与细胞分裂素的比例更有利于愈伤组织的诱导，
长白落叶松成熟合子胚采用 2，4-D 0.1 mg·L-1+
BA 2.0 mg·L-1的诱导率最高达33.3%。张莉等[18]采
用BM+TDZ 2.0 mg·L-1对杂种落叶松成熟胚发生愈
伤组织诱导率达 90.5%，且愈伤组织生长较快。在
MS培养基上，当添加 2，4-D与 6-BA时，2，4-D
2.0 mg·L-1+6-BA 1.0 mg·L-1为最佳；当添加NAA与
6-BA时，NAA 1.0 mg·L-1+6-BA 0.5 mg·L-1组合为
最佳。该结论符合在诱导愈伤组织时，生长素与细
胞分裂素组合使用，当生长素浓度高于细胞分裂素
浓度时，能提高愈伤率的规律[20]。王伟达等[2]对授
粉 65 d采集的杂种落叶松合子胚诱导时添加
2，4-D 0.5 mg·L-1，KT 0.5 mg·L-1和6-BA 0.5 mg·L-1，
愈伤组织诱导率高达 10%。张海峰等[19]发现，添加
2，4-D 2.0 mg·L-1+6-BA 0.5 mg·L-1+KT 0.1 mg·L-1
的杂种落叶松胚性愈伤组织诱导率最高，达
41.48%。板鼻直荣 [12]对不同来源的日本落叶松茎
尖进行组培，发现低浓度（0.001 mg·L-1）的玉米素和
0.3 mg·L-1萘乙酸对茎尖的培养效果最好。齐力旺
等[6]对华北落叶松未成熟球果子叶前合子胚进行组
织培养，发现在胚性愈伤组织继代、增殖过程中，以
0.5 mg·L-1 NAA代替 2，4-D后，有利于体细胞胚的
成熟和根发生。当ABA为 16 mg·L-1时，产生的华
北落叶松体细胞胚能够再生良好植株，ABA大于
20 mg·L-1时对体细胞胚根的发育不利。韩登媛等[7]
研究表明：2，4-D是主要影响因子，对华北落叶松成
熟合子胚诱导率的影响显著，其次是KT，最后是
6-BA，最佳植物外源激素配比是2，4-D 1.8 mg·L-1+
6-BA 0.3 mg·L-1+ KT 0.3 mg·L-1，胚性愈伤组织得
率最高。赵健等[8]对华北落叶松成熟合子胚进行离
体器官发生的初步探究，结果表明：6-BA 4 mg·L-1+
NAA 0.1 mg·L-1+40 g·L-1蔗糖为诱导不定芽的最佳
组合，其中 6-BA影响作用显著，NAA、蔗糖则无显
著影响。
陈颖等[14]研究光质、培养基中无机氮含量及添
加活性炭对兴安落叶松外植体生长及侧芽形成的
影响。发现红光处理对兴安落叶松芽外植体伸长
生长有明显的促进作用。培养基中无机氮总量为
14.5 mmol·L-1，其NH4 +︰NO3-为 0.86时，顶芽的抽
梢、高生长、侧芽形成能力明显提高。说明过高或
过低浓度无机氮对落叶松的高生长均有抑制作用，
且由于高生长慢、茎段短，又限制了落叶松的繁殖
能力，由此可见培养基中合适的无机氮含量及NH4+︰
NO3-对落叶松的生长起十分重要的促进作用。在
培养基中添加0.5%活性炭对外植体的抽梢无影响，
但对外植体的伸长有明显的促进作用。这与赵健
等[8]的研究相似。此外，张莉、王伟达、张建瑛、韩登
媛等在培养基中添加了肌醇，L-谷氨酰胺（L-Gln）、
水解酪蛋白等物质。
4 生根和移栽
生根及移栽成活是组培苗繁殖中最后一关键
阶段。在诱导无根试管苗时，各类生长素为首选，
包括NAA、IBA等。吴克贤等[4]发现，影响生根的重
张素清：落叶松属树种组织培养的研究进展第 1期 2015年
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要因子首先是培养基，然后才是植物激素等物质。
长白落叶松组培苗在培养基 Z+IBA 0.2 mg·L-1+
NAA 0.2 mg·L-1+间苯三酚40 mg·L-1的生根率最高
可达26.32%。齐力旺等[6]对华北落叶松未成熟球果
子叶前合子胚进行组织培养，发现在含3%麦芽糖、
4% PEG4000、活性炭1 g·L-1的成熟培养基上，每克
愈伤组织子叶胚达106.7个，生根率达57.89%，显著
地提高成熟体细胞胚及其根的质量。张守英等[13]发
现，10、15年生兴安落叶松在植株间和每个单株的
不同部位间不定根形成无明显差异，SH+
NAA 0.5 mg·L-1+IBA 0.5 mg·L-1为较合适的生根培
养基。从兴安落叶松诱导的不定根存在多态性，以
顶芽生根的类型居多，还有幼根不伸长的类型、独
根类型和多根类型。其中独根和多根类型的外植
体有利用价值，可以在顶芽处诱导不定芽，形成完
整植株。王伟达等[2]将形态正常、比较接近合子胚
的子叶胚水平放在 1/2 MS培养基上萌发并生根，1
个月后开始转化为完整植株。将幼苗移栽到灭菌
的砂子和草炭土（质量比 1︰2）中，成活率 41.8%。
齐力旺等[9]研究发现，华北落叶松试管苗在1/2MS+
IBA 2 mg·L-1+NAA 0.5 mg·L-1+Ac 1.2 g·L-1的生根
率约 80%。将幼苗移栽到蛭石、森林腐质土（l︰2）
中，成活率仅 21%。因此，在诱导无根试管苗生根
时，不仅要提高生根率，还要提高根系质量，多诱导
出短根和须根，以利移栽过程中提高成活率[3]。吴
克贤等认为，移栽后2周内的管理十分重要，是试管
苗能否成活的关键。这个阶段需要较高的土壤温
度、较大的空气湿度和良好的通风条件。特别注意
防止病害发生，每隔3天喷1次波尔多液，浓度0.1%
至0.5%递增，至小苗健壮[4]。
5 小 结
利用组织培养方法对落叶松优树进行快速繁
殖，不仅可以克服种子繁殖所导致的苗木高低不
一、林相参差不齐，结实率丰欠年明显等问题，还可
以克服常规无性扦插对树体所造成的伤害及插穗
的缺乏所造成的造林用苗不足[3]。虽然已经成功繁
育出落叶松组培苗并移栽成活，但仍然存在着很多
问题，如部分外植体的诱导率较低，组培苗的生根
率和移栽成活率很低。因此在今后的研究中，应加
强对外植体、基本培养基的选择，多种生长素和细
胞分裂素联合使用，尽量诱导无根试管苗发生多根
类型，加强移栽时期的管理，以提高组培苗的成活
率，为造林提供更多的落叶松优质苗木。
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（责任编辑：董莉莉）
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