2001年

    第5期

    辽 宁 林 业 科 技

    Journal of Liaoning Forestry Science Technology

    2001

    № 5

    刺槐组织培养研究现状

    栾庆书1

    ,罗凤霞2

    (1.辽宁省林科院 ,辽宁 沈阳 110032 ;2.沈阳农业大学 ,辽宁 沈阳 110161)

    摘 要:从形成层、茎尖(段) 、叶培养、胚培养、原生质体分离和培养 ,以及基因工程方面综述了国内

    外刺槐的组织培养研究现状。

    关键词:刺槐;组织培养;概述

    中图分类号:S723. 132 ;S792. 260. 5 文献标识码:A 文章编号:1001 - 1714 (2001) 05 - 0028 - 04

    传统的刺槐繁殖一般采用扦插法、埋根法、嫁接

    法和播种法等 ,由于这些方法繁殖系数低、周期长 ,不能满足大规模生产需要 ,因此国内外已进行了刺

    槐的组织培养研究。刺槐的离体培养研究始于 50

    年代末 ,80年代后达到高潮。现已在形成层、茎尖、茎段、叶培养、胚培养、原生质体分离和培养 ,以及基

    因工程方面取得了一些进展 ,同时在愈伤组织成苗、玻璃化苗再生正常植株等方面进行了探索。

    1 形成层的离体培养增殖法

    形成层细胞具有分生能力和植株再生潜能。用

    成熟刺槐顶枝、徒长枝形成层组织 ,接种于 MS +

    NAA1. 86mg L (单位下同) + BA5. 5 的培养基中 ,形

    成愈伤组织 ,再将其转接至MS + BA 0. 11 上分化出

    芽 ,在1 2MS + IBA 0. 2上诱导出根 ,经实验证明 ,形

    成层组织在 4 ℃低温下贮存 8 个月后 ,其生活能力

    没有下降。徒长枝分离的形成层产生的愈伤组织比

    顶枝的多[1 ,2 ]。

    用成年毛刺槐( Robinia hispida)形成层在 1 2MS

    +2 , 4 - D 1. 0 上诱导出愈伤组织 ,愈伤组织在

    1 2MS + IAA 1. 0 (或 BAP 0. 1)液体震荡培养中 ,分

    化出不定芽和不定根 ,不定芽经生根成苗 ,而不定根

    经愈伤组织诱导产生不定芽和小植株[3 ]。

    不仅茎部形成层具再生能力 ,且根部形成层也

    可再生植株。Yucel (1988)报道 ,刺槐根部组织能离

    体成苗 ,且经检验起源于木栓形成层 ,采用此繁殖法

    在生长季可从每株树上获得约 395 株可栽植的茎

    苗。

    2 茎段离体培养增殖法

    利用茎尖和茎段是最有效快捷的繁殖途径 ,也

    是所有外植体中最定型的方法。从刺槐幼树或当年

    生枝条上采集的茎尖或茎段 ,再生潜能较大 ,细胞脱

    分化快 ,芽的增殖数量多 ,嫩茎易生根 ,各培养阶段

    需要较低的生长素浓度。

    刺槐嫩芽诱导芽丛有 2 个主要途径 ,即嫩茎增

    殖法和茎基愈伤组织增殖法 ,总产量为两部分之

    和[4 ]。

    2. 1 嫩茎增殖法

    用每次继代培养获得的嫩茎做接种外植体进行

    增殖 ,即不经愈伤组织而直接将其培养成苗。

    幼树枝条及成年树嫩枝皆可用于离体培养直接

    成苗。Chalupa (1983)取刺槐幼树茎段置于 MS + BA

    (0. 4～0. 8) + IBA 0. 05 的培养基中 ,5～7 周从腋芽

    形成丛生芽 ,切割后可继代培养或置于 1 2GD +

    0. 5 %蔗糖 + 少量生长素中进行生根[5 ]。Davis

    (1987)对于20年生的老树 ,7～8月采集当年生的嫩

    枝 ,置于MS +BAP0. 5(μ M)培养基中 ,从芽处长出幼

    苗 ,再切割培养产生分生组织[6 ]。

    及华(1993)用经选育的刺槐优良无性系母树上

    采取当年生带腋芽嫩梢 ,经在 6 种培养基上筛选后

    认为 ,芽分化最好的培养基为 MS + BA2. 0 + IBA0. 5

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    收稿日期:2001 - 04 - 02 ;修回日期:2001 - 07 - 06

    ? 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.+ 5 %蔗糖 ,愈伤组织块较小 ,芽丛绿 ,分化多。生根

    培养基1 2MS + IAA 1. 5 + 3 %蔗糖 + 0. 1 %活性炭 ,生根率可达80 %。

    从刺槐幼树、成年树的树梢和嫩芽茎段用于离

    体培养 ,所用激素浓度不同 ,获丛生苗、生根率皆不

    同。Kasmlesh Kanwar (l995)从 2、 12 年生树上采集枝

    梢和带腋芽芽枝节段 ,分别用 0. 4mg L 和 0. 6mg L

    的BAP处理 ,2年生树的枝梢 ,虽用浓度低 ,但获得

    嫩梢数量最多。2年生母树的枝梢和带腋芽枝节节

    段用0. 2mg L IBA处理可获得 100 %和 93. 3 %的生

    根率 ,用0. 6mg L 的 IBA处理来自12年生母树的两

    种外植体 ,其生根率均达到 90 %。可见幼树外植体

    所用浓度虽低 ,但繁殖率和生根率却较高[8 ]。

    2. 2 茎基愈伤组织增殖法

    由于嫩茎增殖成芽丛的同时 ,基部形成愈伤组

    织 ,可把这部分愈伤组织接种到培养基上诱导芽丛 ,芽丛经一定时间生长形成嫩茎[4]。曹帮华(1993)

    [9]

    、Woo J H(1995)使刺槐枝条在含有BA 的MS培养基

    上产生绿黄、光亮、致密的易分化的愈伤组织 ,在MS

    +BA 0. 2 (或1. 0) + NAA0. 5 (或 IBA 0. 2)上分化出

    枝条 ,在1 2MS上生根 ,建立了愈伤组织成苗的培

    养体系[9 ,10 ]。

    除茎基通过愈伤组织增殖外 ,其他如形成层、叶

    片、胚、原生质体等外植体皆可通过愈伤组织成苗。

    许多试验中既有嫩茎增殖法又有愈伤组织增殖

    法。如王启忠(1988)用刺槐优树 02、 09、 13 号无性

    系的嫩茎 ,在 MS + NAA 0. 5 + 水解乳蛋白 400 +

    2. 5 %蔗糖 ,诱导出愈伤组织 33. 2 %(占接种数) ,出

    丛生苗的愈伤组织占愈伤组织总数的 71. 7 % ,占接

    种材料的 23. 8 % ,该实验同时说明除基本培养基

    外 ,附加细胞分裂素 ,生长素的种类、浓度、搭配比例

    都直接影响材料分化出苗[11 ]。另外 ,许多学者认为

    AgNO3 能抑制单宁外渗和乙烯释放[12 ]

    ,北京林业大

    学王树芝用带腋芽的茎段 ,在MS + BA0. 5 + NAA0. 1

    +AgNO310上分化培养 ,经愈伤组织分化成不定芽 ,20d时芽分化率为280 %[13 ]。

    2. 3 玻璃化苗成苗

    及华(1994)探讨了将刺槐玻璃化苗转化为正常

    苗的途径 ,认为玻璃化苗的茎尖或茎段在 MS +

    BA1. 0 + KT1. 0 + 2 ,4 - D1. 0 (或 NAA) 上丛生芽较

    多 ,2 ,4 - D 和 NAA 分别与 KT配合使用 ,有利于刺

    槐玻璃化苗愈伤组织和丛生芽的产生[14 ]。

    3 叶片的离体培养增殖法

    叶片是外植体成苗的一种方式 ,刺槐的叶片离

    体培养分化为丛生苗的效果不如茎尖或茎段 ,一般

    需经愈伤组织再成苗。

    用刺槐的嫩叶作外植体离体研究较早的张敦伦

    (1979) ,在3 年生刺槐优树无性系嫁接树上取 1 年

    生刚萌芽的尚未展开的嫩叶 ,接种于MS及 N6 的大

    量元素和微量元素、 H的有机生长物质的培养基上 ,结果2～3周形成愈伤组织 ,将愈伤组织再切割成小

    块培养分化出绿苗[15 ] ......