全 文 ：第 36卷　第 1期 林　业　科　技 Vol.36　No.1
2 0 1 1年 1月 FORESTRYSCIENCE＆ TECHNOLOGY Jan.　 2 0 1 1
文章编号:1001-9499 (2011)01-0001-04
生长素对楸树不定芽的诱导和增殖培养影响的研究＊
王军辉 1　吴丽华2　林　娟2＊＊
(1.中国林业科学研究院林业研究所 , 国家林业局林木培育重点实验室 , 北京　 100091;
2.复旦大学遗传工程国家重点实验室 , 植物研究所生命科学学院 , 上海　 200433)
摘要:以楸树无菌苗茎段为材料 , 研究了不同生长素 (NAA、 IAA、 IBA、 2, 4 -D)在不同浓度下 (0.05、
0.1、 0.2mg/L)对不定芽诱导 、 增殖和生根的影响。结果表明:在添加 IAA激素的培养基中 , 不定芽的诱导生
长最好 , IAA0.1mg/L和 6-BA0.8mg/L组合不定芽诱导率高达 100%, 而且生长健壮;在 NAA0.1mg/L和 6-
BA2.0mg/L的培养基中 , IAA0.1mg/L和 6-BA0.8mg/L组合诱导出的不定芽增殖倍数最高 , 为 3.23, 且不定
芽健壮;添加 IAA0.1mg/L对不定芽的生根也有利。
关键词:楸树;植物激素;不定芽;诱导;植株再生
中图分类号:S792.25, S722.7　　　　文献标识码:A
　　楸树(Catalpabungei)是紫葳科(Bignoniaceae)
梓属(Catalpa)植物 , 既是名贵园林观赏树种 , 也是
防风固沙 、防治水土流失 、阻滞风蚀 、固定沙丘的
优良树种。目前 , 国内 、外对楸树组织培养再生体
系的研究主要集中在顶芽和腋芽快速繁殖的诱导
上 , 主要探索了培养基的种类 、激素组合和配比 、
碳源 、抗氧化剂和吸附剂 、 蔗糖浓度和琼脂浓度对
楸树不定芽的诱导和增殖的影响 , 研究表明生长素
的种类和浓度是影响腋芽诱导不定芽的最主要因素
之一 [ 4 -8] 。本试验主要探索了生长素种类及浓度对
楸树不定芽诱导 、增殖以及生根的影响 , 从而找出
楸树不定芽诱导 、增殖以及生根的最佳激素组合 ,
为利用组织培养技术进行快速繁殖和进行遗传操作
奠定基础。
1　材料与方法
1.1　试验材料
楸树组织培养速生无菌苗由中国林业科学院
林业研究所国家林业局林木培育重点实验室提供。
1.2　试验方法
不定芽的诱导 　将楸树无菌苗的茎段去叶 ,
剪成 1cm左右的带一个节的小段 , 接种到不定芽
诱导培养基上。不定芽诱导的基本培养基为 DKW
(DriverandKuniyukiWalnut, 1984), 其中添加蔗
糖 30 g/L, 植物凝胶 2.6 ～ 3 g/L, pH为 5.8 ～
6.0。选用萘乙酸 (NAA)、吲哚乙酸 (IAA)、 吲
哚丁酸 (IBA)以及 2, 4-二氯苯氧乙酸 (2, 4
-D)4种生长素 , 浓度为 0.05、 0.1和 0.2mg/L
与 6-BA0.8 mg/L配合进行楸树不定芽的诱导
(表 1)。每种培养基接种 8瓶 , 每瓶接种 4个茎
段 , 每 3天记录 1次不定芽诱导和生长的情况 ,
培养 30天后统计不定芽诱导率以及不定芽生长
情况。
表 1　楸树不定芽诱导培养基中的激素组合
mg/L
培养基编号 NAA IAA IBA 2, 4-D 6-BA
1 0.05 / / / 0.8
2 0.1 / / / 0.8
3 0.2 / / / 0.8
4 / 0.05 / / 0.8
5 / 0.1 / / 0.8
6 / 0.2 / / 0.8
7 / / 0.05 / 0.8
8 / / 0.1 / 0.8
9 / / 0.2 / 0.8
10 / / / 0.05 0.8
11 / / / 0.1 0.8
12 / / / 0.2 0.8
＊ 国家科技支撑计划课题 “楸树和水曲柳珍贵用材林培育关键技术研究与示范 ” (2006BAD24B08)
林　业　科　技 第 36卷
　　不定芽的增殖　将萌发的不定芽切下 , 接种
到 DKW培养基上进行增殖培养 , 其中添加 6-BA
2.0mg/L, NAA0.1 mg/L, 蔗糖 30 g/L, 植物凝
胶 2.6 ～ 3 g/L, pH为 5.8 ～ 6.0。每 3天记录 1次
不定芽增殖以及生长情况 , 培养 25天后统计不定
芽的增殖倍数以及生长情况 , 从而比较不同培养
基对不定芽增殖的影响 , 进一步筛选出不定芽诱
导的培养基 。
生根培养　当不定芽苗长到 3 ～ 4cm高时 , 切
成单苗 , 接种到 1 /2MS和 1 /2DKW生根培养基上
进行生根培养 , 在两种基本培养基上分别添加
1.0mg/L的 IAA。每 3天观察 1次根的诱导以及
生长状况 , 20天时统计生根率 、根长以及生长情
况 , 从而筛选出最佳生根培养基。
1.3　培养条件
所有的培养基均在 121℃下灭菌 15min, 培养
室温度为 25 ～ 28℃, 光强为 1 500Lx, 光照时间
16h/天 。数据分析采用 Origin6.0处理 。计算公
式为:不定芽诱导率 =不定芽萌发的茎段数 /接种
的总茎段数 ×100%;不定芽增殖倍数 =增殖的不
定芽苗数 /继代的芽苗总数;生根率 =生根苗数 /
接种总苗数 ×100%。
2　结果与分析
2.1　不定芽的诱导
将楸树茎段分别接种在含有不同浓度生长素
的培养基上 , 一周左右发现在楸树茎段的基部均
有不定芽长出 , 经过 25天培养后对不定芽的出芽
时间 、 出芽率和生长状况进行了统计 , 结果 (表
2)显示 4种生长素诱导不定芽的出芽时间和生长
状况均表现出了较大的差别。
表 2　不同生长素对楸树不定芽诱导率的影响
培养基
编　号
不定芽诱导影响
启动时间 /d 接种数 萌发数 不定芽萌发率 /%
1 8 32 10 31.25
2 7 32 17 53.33
3 6 32 20 62.50
4 11 32 22 68.75
5 5 32 32 100
6 9 32 20 62.5
7 7 32 28 87.5
8 7 32 16 50
9 7 32 20 62.5
2.1.1　NAA对楸树不定芽诱导的影响
在添加 0.2 mg/L的 NAA培养基 (编号 1 ～
3)中不定芽最先萌发 , 随着 NAA浓度的增加 ,
茎段不定芽的萌发越晚 , 不定芽萌发率越低 , 启
动时间集中在 6 ～ 8天 。添加 0.2 mg/L的 NAA的
培养基不定芽诱导率最高 , 为 62.5%;添加 0.05
mg/L的 NAA诱导率最低 , 为 31.25%。
2.1.2　IAA对楸树不定芽诱导的影响
添加 0.1mg/LIAA的培养基 (编号 4 ～ 6)不
定芽萌发启动较早 , 而且不定芽生长也更快 , 更
健壮 , IAA诱导不定芽启动时间集中在 5 ～ 11天 。
添加 0.1mg/LIAA的培养基不定芽诱导率最高 ,
为 100%;添加 0.2 mg/L的 IAA诱导率最低 ,
为 62.5%。
2.1.3　IBA对楸树不定芽诱导的影响
在添加 0.1mg/LIBA的培养基中 , 不定芽萌
发率最低 , 生长速度也较慢 , 不定芽启动时间集
中在第 7天。添加 0.05mg/L的 IBA的培养基不定
芽诱导率最高 , 为 87.5%;添加 0.2 mg/L的 IBA
诱导率最低 , 为 62.5%。
2.1.4　2, 4-D对楸树不定芽诱导的影响
添加 2, 4-D的培养基 (编号 10 ～ 12)不能
诱导不定芽的发生 , 楸树茎段在添加 2, 4-D的
培养基上生长时 , 茎段基部先开始膨大 , 随后愈
伤生长旺盛 , 但是不定芽几乎不萌发 , 20天后茎
段开始褐化 , 最后死亡 。通过观察还发现 , 添加
NAA作为生长调节剂的不定芽生长速度慢 , 不定
芽比较弱 , 叶片黄绿色;添加 IAA作为生长调节
剂的不定芽生长速度快且健壮 , 叶片嫩绿色;而
添加 IBA作为生长调节剂的不定芽生长较慢但很
健壮 , 叶片也呈现嫩绿色 。
综合分析显示 , IAA对不定芽诱导作用最好 ,
平均诱导率为 77%, 高于 NAA和 IBA诱导率 49%
和 67%。单从不定芽诱导率看 , 添加 0.1mg/L的
IAA或者 0.05mg/L的 IBA, 对诱导率的影响差异
不显著 , 但添加 0.1mg/LIAA的培养条件下不定芽
生长速度更快 , 生长健壮且叶片嫩绿色 , 因此最佳
的不定芽诱导培养基为 DKW+6-BA0.8 mg/L+
IAA0.1mg/L。
2.2　不定芽增殖
将长度基本一致的不定芽切下 , 接种到培养
基中进行不定芽的增殖培养 。结果 (表 3)显示 ,
不同生长素诱导出的不定芽都可以得到增殖 , 增
2
第 1期 王军辉等:生长素对楸树不定芽的诱导和增殖培养影响的研究
殖倍数为 1.1 ～ 3.23 , 平均启动时间集中在 10 ～
15天 。最初基部均膨大长出黄绿色愈伤组织 , 再
从愈伤组织中长出不定芽。在添加 NAA0.05和
0.1mg/L的培养基中 , 不定芽不仅启动时间最长 ,
而且不定芽增殖少 , 增殖倍数仅为 1.1左右 , 生
长缓慢;而添加 NAA0.2mg/L的培养基中不定芽
生长快 , 可达 2cm以上。在添加 IAA的培养基中
不定芽生长较快 , 均能长到 2cm以上;添加 IAA
0.1mg/L培养基中的不定芽增殖倍数最高 , 可达
3.23, 不定芽生长快;在添加 IBA0.05 mg/L的
培养基中不定芽的增殖倍数也较高 , 有 11个高于
2cm的不定芽 , 虽然苗生长速度不及添加 IAA0.1
mg/L的苗快 , 但是得到的苗健壮 , 叶片宽且
嫩绿。
表 3　不定芽的增殖
培养基编号 不定芽增殖倍数 平均启动时间 /d
1 1.1 15
2 2.1 13
3 2.3 13
4 2.5 12
5 3.2 10
6 2.9 11
7 3.0 10
8 1.4 12
9 2.3 12
2.3　生根
将增殖得到的长 3 ～ 4cm的丛生芽切成单苗 ,
接种到生根培养基上进行生根培养。 1 /2DKW培
养基中的不定根生长快 , 20天内交织缠绕成网
状 , 而 1 /2MS培养基中不定根生长缓慢 , 不交织
缠绕。从表 4可以看出 , 不定芽在 1/2DKW基本
培养基中 , 生根率高达 100%, 而 1/2MS培养基
中不定芽生根率仅为 25%。
表 4　不同基本培养基对楸树生根的影响
基本培养基 生根率 /%
1/2DKW 100
1 /2MS 25
3　讨　论
3.1　以往的研究显示木本植物组织培养中最常用
的基本培养基包括 MS、 WPM、 N6、 B5、 DKW
等 。在楸树的组织培养中 , 孟永红等对 MS、 1/2
MS进行比较发现 MS培养基适合不定芽的生长和
分化 , 1/2MS适合不定根的分化 [ 4] ;翟晓巧和范
国强对 MS、 WPM、 l/2MS进行比较发现 WPM是
金丝楸幼嫩茎段芽诱导的最适基本培养基[ 10, 11] ;
杨燕等选用 MS、 1/2MS、 N6、 WPM、 B5五种培
养基进行茎段腋芽的诱导 , 发现楸树茎段在 N6培
养基上诱导效果最好 [ 7] 。费鹏飞选用 MS、 l/2MS、
WPM为基本培养基进行腋芽的诱导和丛生芽的增
殖培养 , 发现这三种培养基对腋芽的萌发率基本
没有影响 , 只是对芽长和丛生芽的增殖有影响 ,
在 l/2MS培养基中芽较长 , 在 MS培养基中丛生
芽的增殖效果最好[ 12] 。选用 DKW作为基本培养
基进行楸树的组织培养还未见报道 , 其最早是专
为木本植物核桃 (Juglansregia)[ 13]设计的基本培
养 基 , 后 在 核 桃 属 (Juglans)[ 14] 、 可 可
(Theobroma Cacao)[ 15] 、 美 国 红 栌 (Cotinus
coggygria)[ 16] 、 杂交榛子 (Hybridhazelnut)[ 17] 等
植物的腋芽培养基中得到了广泛地应用 。楸树通
过茎段进行组织培养的最大障碍是茎段的诱导率
低 [ 4] 、 幼苗黄化或褐化严重 [ 7] , 茎段基部愈伤组
织分化严重等。本试验采用 DKW为基本培养基 ,
配合适当的激素配比基本上可以克服上述障碍 ,
获得较高比例的不定芽。
3.2　在木本植物组织培养过程中 , 生长素和细胞
分裂素对器官的诱导分化和生长发育起着重要作
用 , 一般不定芽诱导时期细胞分裂素的浓度高于
生长素浓度或只用细胞分裂素诱导 , 而不定根诱
导时只用一定浓度的生长素或者配合使用低浓度
的细胞分裂素[ 18] 。孟永红等利用茎尖为外植体较
早地建立了楸树的再生体系 , 他认为楸树不定芽
在 6-BA和 IBA组合的培养基上生长快 , 芽体健
壮 , 其最佳浓度配比为 6-BA0.8mg/L+IBA0.1
mg/L[ 4] 。韩创举等利用实生苗的嫩茎为材料 , 进
行腋芽的诱导 , 也发现 6-BA0.8 mg/L和 IBA
0.1mg/L组合的培养基上腋芽的诱导率较高 [ 5] 。
王改萍等 、 杨燕等在进行茎段腋芽的诱导时发现
楸树茎段生长素的作用效果 NAA>IBA>2, 4-
D, 细胞分裂素作用效果 6 -BA>6 -BAP>
TDZ[ 6, 7] 。傅玉兰等认为 IBA在 0.5mg/L时 ,
6-BA在 4.0mg/L时试管丛生芽继代增殖最佳 [ 8] 。
本试验结果显示 , 在茎段腋芽的诱导时生长素的
作用效果 IAA>IBA>NAA>2, 4-D, 在不定芽
的增殖中 IAA>IBA>NAA, 这说明生长素的种类
在楸树不定芽的诱导中的作用是不同的 。
3
林　业　科　技 第 36卷
参 考 文 献
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第 1作者简介:王军辉 (1972 -), 男 , 博士 , 研究
员 , 研究方向:珍贵用材树种楸树遗传改良和新品种
选育。
通讯作者:林娟 (1962 -), 女 , 硕士生导师 , 研究
方向:基因工程等植物生物技术的相关研究。
收稿日期:2010-11-26
InducingandProliferatingCultureofAdventitiousBudsfromCatalpabungei
WANGJunhui
(ResearchInstituteofForestry, CAF;KeyLaboratoryofTreeBredingandCultivation,
StateForestAdministration, Beijing　100091)
Abstract　Inthisexperiment, steriletenderstemsofCatalpabungeiwereselectedasexplantstoexplore
induction, proliferationandrootingofadventitiousbudsbyapplyingdiferentkindsofauxin(NAA,
IAA, IBA, 2, 4-D)andconcentrations(0.05, 0.1 , 0.2 mg/L).Theresultsshowedthat(1)
TheoptimuminductionandgrowthwereobtainedbyapplyingIAA;(2)byapplyingIAA(0.1 mg/L)
combinedwith6-BA(0.8mg/L), C.bungeinotonlyshoweda100% inductionratebutalsorobust
growth;(3)Aftertransferingtotheproliferationmedium, theadventitiousbudsculturedinIAA(0.1
mg/L)combinedwith6 -BA(0.8 mg/L)mediumshowedthehighestproliferationratiowhichwas
3.23androbustgrowth;(4)addingofIAA(0.1 mg/L)wasgoodforrootingofadventitiousbuds.
Keywords　Catalpabungei;Planthormone;Adventitiousbuds;Induction
4