摘要：為建立花櫚木的組織培養(yǎng)再生體系，以花櫚木種子為外植體，通過(guò)不同滅菌組合方式進(jìn)行消毒處理，研究不同培養(yǎng)基和植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑組合對(duì)花櫚木不定芽誘導(dǎo)、增殖、生根的影響。結(jié)果表明：（1）最佳滅菌方式是以種子為外植體，對(duì)其進(jìn)行75%乙醇浸泡30 s＋0.1% HgCl2 浸泡6 min的消毒處理；（2）最適不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基是改良MS（加椰汁）＋6-BA 2.0 mg/L＋NAA 0.2 mg/L＋肌醇0.1 g/L＋蔗糖30 g/L+瓊脂6 g/L，誘導(dǎo)率為74.96%；（3）最適不定芽增殖培養(yǎng)基是改良MS（加椰汁）+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L+肌醇0.1 g/L+蔗糖30 g/L+瓊脂6 g/L；（4）最適不定根誘導(dǎo)培養(yǎng)基是1/2 WPM+NAA 0.15 mg/L+IBA 0.2 mg/L+肌醇0.1 g/L+蔗糖30 g/L+瓊脂6 g/L，生根率最高達(dá)61.47%。本研究建立花櫚木組織培養(yǎng)再生體系，旨在為花櫚木種質(zhì)資源保存和工廠化育苗提供技術(shù)指導(dǎo)，同時(shí)為花櫚木遺傳轉(zhuǎn)化研究提供理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：花櫚木；組織培養(yǎng)；再生體系

中圖分類(lèi)號(hào)：S722.3+7" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-1302（2024）04-0050-05

收稿日期：2023-03-27

基金項(xiàng)目：廣東省林業(yè)科技計(jì)劃項(xiàng)目 （編號(hào)：2017KJCX028）。

作者簡(jiǎn)介：王智華（1998—），女，云南昭通人，碩士研究生，研究方向?yàn)榱帜旧飳W(xué)。E-mail：Wangzhihua148184@163.com。

通信作者：吳藹民，博士，教授，研究方向?yàn)榱帜旧飳W(xué)。E-mail：wuaimin@scau.edu.cn。

花櫚木（Ormosia henryi Prain）又名花梨木，為蝶形花科紅豆屬常綠喬木，主要分布在東亞地區(qū)，主產(chǎn)于我國(guó)亞熱帶地區(qū)及泰國(guó)、越南等地，為世界著名的珍貴用材樹(shù)種；但由于砍伐嚴(yán)重且缺乏人工栽培，其天然林資源已近枯竭，花櫚木被列為國(guó)家二級(jí)保護(hù)植物［1］?；澳疽蚱淠窘Y(jié)花紋色彩鮮艷且紋理清晰美麗，有微香，木材結(jié)構(gòu)均勻，硬度適中，被廣泛用于制作高檔家具、雕刻藝術(shù)品和裝飾品，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值［2］?；澳具€是一種極為珍貴的中藥材，其根、莖、葉、皮等各樹(shù)體器官均可入藥。由于地域限制等因素，國(guó)外學(xué)者對(duì)花櫚木的研究較少，僅在生態(tài)環(huán)境研究中略有提及［3］。國(guó)內(nèi)對(duì)花櫚木的研究大多集中在種子育苗及苗期管理上［4-8］。由于花櫚木原生境遭到破壞，且花櫚木種質(zhì)資源稀少、結(jié)實(shí)困難且種子萌發(fā)較難，為了擴(kuò)大種群，迫切需要對(duì)花櫚木野生資源采取保護(hù)及人工栽培等措施［9-10］。因此，建立高效實(shí)用的組織培養(yǎng)再生體系刻不容緩。目前對(duì)花櫚木組織培養(yǎng)的研究已取得一定成效［2，10-11］，但花櫚木野生幼苗生長(zhǎng)慢，保存率低，更新比較困難。因此，本研究通過(guò)外植體的消毒、培養(yǎng)基及植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的不同組合處理，對(duì)花櫚木不定芽的誘導(dǎo)、增殖、生根的影響進(jìn)行研究，旨在建立高效、穩(wěn)定的花櫚木組織培養(yǎng)再生體系，為花櫚木種質(zhì)資源的保存和工廠化育苗提供一定的技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料來(lái)源

本試驗(yàn)所用的花櫚木種子，來(lái)源于江西省贛州市全南縣大吉山鎮(zhèn)矮嶺下和馬安村南方向林地以及浙江中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院亞林中心。試驗(yàn)于2017年9月在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展，試驗(yàn)用莖段來(lái)自在恒溫25 ℃、濕度70%、光照強(qiáng)度3 000 lx、光照時(shí)間8 h/d培養(yǎng)箱內(nèi)種子萌發(fā)至第3張葉片展開(kāi)的種子苗。

1.2 無(wú)菌材料的獲得及外植體的滅菌方法

采用文獻(xiàn)［12］中的滅菌方法，在超凈工作臺(tái)內(nèi)將種子苗放入無(wú)菌玻璃瓶中，先用無(wú)菌水清洗3次，于75%乙醇中浸泡30 s，無(wú)菌水沖洗5次；隨后將其放入0.1% HgCl2中按規(guī)定時(shí)間進(jìn)行滅菌處理，無(wú)菌水沖洗5次。將滅菌處理后的種子幼苗取出，接種于誘導(dǎo)培養(yǎng)基中。

花櫚木種子發(fā)芽困難，為了能建立更有效的花櫚木組培體系，以花櫚木種子為外植體，設(shè)計(jì)2種滅菌處理（表1）。每種材料每個(gè)處理100瓶，21 d后統(tǒng)計(jì)污染率、死亡率、存活率。比較不同滅菌處理對(duì)進(jìn)瓶幼苗生長(zhǎng)的影響，篩選出最佳的滅菌處理。

1.3 不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基的篩選

不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基是以MS、改良MS（加椰汁）、WPM、B5為基本培養(yǎng)基，分別添加蔗糖 30 g/L、瓊脂6 g/L、肌醇0.1 g/L再按不同組合附加激素6-BA 2.0 mg/L、NAA 0.2 mg/L、IBA 0.25 mg/L，pH值調(diào)至5.8。將無(wú)菌種子苗接種于誘導(dǎo)培養(yǎng)基中，共設(shè)8個(gè)處理，每個(gè)處理30株，重復(fù)3次，記錄生長(zhǎng)狀況，20 d后統(tǒng)計(jì)不定芽的誘導(dǎo)率。

1.4 增殖培養(yǎng)基的篩選

待誘導(dǎo)培養(yǎng)的不定芽生長(zhǎng)至長(zhǎng)度為2～3 cm時(shí)，切下放入增殖培養(yǎng)基中。

1.4.1 基本培養(yǎng)基的篩選

以MS、1/2MS、改良MS（加椰汁）、WPM、B5為基本培養(yǎng)基，均分別添加蔗糖30 g/L、瓊脂6 g/L、肌醇0.1 g/L、6-BA 2.0 mg/L、NAA 0.2 mg/L，pH值調(diào)至5.8。每個(gè)處理重復(fù)3次，各15瓶，每瓶一叢不定芽，20 d后統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果。

1.4.2 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類(lèi)與濃度配比的篩選

主要研究6-BA、NAA不同濃度組合對(duì)花櫚木增殖的影響，各因子分別設(shè)4個(gè)水平：6-BA濃度分別設(shè)為1.0、1.5、2.0、2.5 mg/L，NAA濃度分別設(shè)為0.08、0.15、0.20、0.25 mg/L。以改良MS為基本培養(yǎng)基，在各培養(yǎng)基內(nèi)均加入蔗糖30 g/L、肌醇 0.1 g/L、瓊脂6 g/L，pH值調(diào)至5.8，每個(gè)處理15瓶，重復(fù)3 次。接種20 d后統(tǒng)計(jì)花櫚木不定芽增殖情況和生長(zhǎng)狀況。

1.5 生根培養(yǎng)基的篩選

選取增殖培養(yǎng)后生長(zhǎng)發(fā)育良好且株高大于 1.5 cm 的芽進(jìn)行生根培養(yǎng)。每瓶接種1株，每個(gè)處理接種20瓶，重復(fù)3次。30 d后統(tǒng)計(jì)生根情況。

本試驗(yàn)以MS、1/2MS、WPM、1/2WPM為生根基本培養(yǎng)基（均分別添加生長(zhǎng)素IBA 0.5 mg/L、NAA 0.05 mg/L、瓊脂6 g/L、肌醇0.1 g/L、蔗糖30 g/L，pH值調(diào)至5.8），研究不同生根培養(yǎng)基對(duì)花櫚木生根的影響。進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)生長(zhǎng)素IBA、NAA對(duì)花櫚木生根率的影響，且分別設(shè)3個(gè)水平：IBA分別設(shè)為0.2、0.4、0.6 mg/L，NAA分別設(shè)為0.15、0.10、0.05 mg/L。

1.6 統(tǒng)計(jì)分析方法

使用IBM SPSS Statistics 17軟件和Excel 2017進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，百分?jǐn)?shù)經(jīng)反正弦轉(zhuǎn)換后進(jìn)行方差分析。

污染率＝污染的外植體數(shù)/接種苗數(shù)×100%；

誘導(dǎo)率＝誘導(dǎo)出腋芽的無(wú)菌外植體數(shù)/未污染的外植體個(gè)數(shù)×100%；

褐化死亡率＝褐化死亡的外植體數(shù)/接種苗數(shù)×100%；

增殖系數(shù)＝總芽數(shù)/接種不定芽數(shù)（以芽長(zhǎng)≥0.3 cm為數(shù)據(jù)源）；

生根率＝生根苗數(shù)/接種苗數(shù)×100%；

平均根數(shù)＝所有根數(shù)/生根苗數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同消毒處理對(duì)花櫚木組培無(wú)菌系建立的影響

由表2可知，處理2的外植體存活率高達(dá)55%，污染率為15%；處理1的死亡率、污染率都高于處理2，存活率僅30%。綜上，種子不去殼，用75%乙醇浸泡30 s+0.1% HgCl2浸泡6 min處理為最適合花櫚木組培無(wú)菌系建立的滅菌處理。

2.2 不同培養(yǎng)基及生長(zhǎng)素對(duì)花櫚木不定芽誘導(dǎo)的影響

MS、改良MS、WPM、B5這4種培養(yǎng)基的方差分析結(jié)果（表3）表明，不同培養(yǎng)基會(huì)對(duì)花櫚木不定芽誘導(dǎo)產(chǎn)生極顯著影響（Plt;0.01）。當(dāng)4種培養(yǎng)基以6-BA 為分裂素， 分別添加不同生長(zhǎng)素時(shí)，花櫚木

不定芽受到不同的誘導(dǎo)影響。生長(zhǎng)素為NAA時(shí)，花櫚木在改良MS培養(yǎng)基中長(zhǎng)勢(shì)最好（圖1-a），不定芽生長(zhǎng)快，伸長(zhǎng)也快，誘導(dǎo)率為74.96％；其次為MS培養(yǎng)基，不定芽生長(zhǎng)慢，長(zhǎng)勢(shì)一般，誘導(dǎo)率為64.38％；誘導(dǎo)率最低且生長(zhǎng)情況最差的是B5培養(yǎng)基，不定芽生長(zhǎng)緩慢，甚至出現(xiàn)死亡，誘導(dǎo)率僅為29.39％。生長(zhǎng)素為IBA時(shí)，花櫚木同樣在改良MS培養(yǎng)基中長(zhǎng)勢(shì)最好，誘導(dǎo)率為70.79％；在WPM培養(yǎng)基上誘導(dǎo)率雖有61.50％，但不定芽生長(zhǎng)慢，且有小部分出現(xiàn)玻璃化現(xiàn)象；誘導(dǎo)率最低的依舊是B5培養(yǎng)基，誘導(dǎo)率為51.94％且不定芽生長(zhǎng)緩慢、泛黃。綜上，改良MS培養(yǎng)基為最適合花櫚木不定芽誘導(dǎo)的培養(yǎng)基：改良MS+肌醇0.1 g/L+蔗糖30 g/L+瓊脂6 g/L+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L。此外，在相同的培養(yǎng)基中，不同的激素組合會(huì)對(duì)不定芽的誘導(dǎo)產(chǎn)生很大影響（表3），在B5、WPM培養(yǎng)基中，花櫚木在IBA作用下不定芽誘導(dǎo)率比在NAA中高；在改良MS、MS培養(yǎng)基中，花櫚木在NAA作用下不定芽誘導(dǎo)率比在IBA中高。因此，本試驗(yàn)所用的4種培養(yǎng)基均能誘導(dǎo)出不定芽，且對(duì)不定芽誘導(dǎo)影響的主次關(guān)系整體為改良MS培養(yǎng)基＞MS培養(yǎng)基gt;WPM培養(yǎng)基gt;B5培養(yǎng)基。

2.3 不同培養(yǎng)基及激素組合對(duì)花櫚木不定芽增殖的影響

2.3.1 不同培養(yǎng)基對(duì)花櫚木不定芽增殖的影響

通過(guò)花櫚木不定芽誘導(dǎo)得到幼苗后，以MS、1/2MS、改良MS、WPM、B5這5種培養(yǎng)基為主要研究對(duì)象，分析其對(duì)不定芽增殖的影響。由表4可知，不同培養(yǎng)基處理下花櫚木不定芽的增殖系數(shù)之間有極顯著差異（Plt;0.01）?；澳驹诟牧糓S培養(yǎng)基上長(zhǎng)勢(shì)最好，不定芽多且健壯，不定芽伸長(zhǎng)比在其他培養(yǎng)基快，增殖系數(shù)為3.19，約為B5培養(yǎng)基的2.5倍；在MS培養(yǎng)基上次之，不定芽較多且不定芽生長(zhǎng)較快，但不定芽伸長(zhǎng)效果不明顯；在WPM培養(yǎng)基上不僅不定芽少、生長(zhǎng)緩慢，甚至出現(xiàn)褐化情況；在B5培養(yǎng)基上，不定芽少、愈傷組織較多。綜上所述，改良MS培養(yǎng)基為最適合花櫚木不定芽增殖的基本培養(yǎng)基，具體為：改良MS+肌醇0.1 g/L+蔗糖30 g/L+瓊脂 6 g/L+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L。

2.3.2 不同激素組合對(duì)花櫚木不定芽增殖的影響

方差分析結(jié)果表明，不同激素組合對(duì)花櫚木的增殖系數(shù)會(huì)產(chǎn)生極顯著影響（Plt;0.01）（表5）。其中，6-BA為2.0 mg/L處理下，NAA為0.25 mg/L時(shí)，花櫚木增殖效果最佳（圖1-b），增殖系數(shù)最高，為3.59，不定芽整體長(zhǎng)勢(shì)好，生長(zhǎng)健壯，莖段伸長(zhǎng)很快。6-BA為1.0 mg/L處理下，NAA濃度為0.20 mg/L時(shí)，花櫚木增殖效果最差，增殖系數(shù)僅為2.10，增殖的不定芽葉片發(fā)黃，生長(zhǎng)差。6-BA為1.0 mg/L處理下時(shí)，增殖系數(shù)隨NAA濃度的增加呈“升—降—升”的趨勢(shì)；且當(dāng)NAA為0.15 mg/L時(shí)，增殖系數(shù)最高，葉片顏色正常，不定芽健壯，但整體生長(zhǎng)慢。6-BA為1.5 mg/L處理下，增殖系數(shù)隨NAA濃度增加呈“升—降—升”的趨勢(shì)，且當(dāng)NAA為0.25 mg/L時(shí)，增殖系數(shù)最高，為3.11，增殖不定芽長(zhǎng)勢(shì)好且健壯，葉片綠。6-BA為2.0 mg/L處理下，增殖系數(shù)隨NAA濃度的增加呈“升—降—升”趨勢(shì)；當(dāng)NAA為0.25 mg/L時(shí)，增殖系數(shù)最高。6-BA 為 2.5 mg/L 處理下，增殖系數(shù)隨NAA濃度的增加呈“升—降—升”的趨勢(shì)，且當(dāng)NAA為 0.15 mg/L 時(shí)，增殖系數(shù)最高。

2.4 不同培養(yǎng)基及生長(zhǎng)素組合對(duì)花櫚木生根的影響

2.4.1 不同培養(yǎng)基對(duì)花櫚木生根效果的影響

方差分析結(jié)果表明，不同培養(yǎng)基對(duì)花櫚木生根率有極顯著影響（Plt;0.01）（表6）?；澳驹?/2WPM基本培養(yǎng)基中生根效果最好，生根率為56.50%，平均根數(shù)為4.98條，是WPM培養(yǎng)基的2倍多，出根速度最快，葉片呈綠色，長(zhǎng)勢(shì)良好；在MS培養(yǎng)基與 1/2MS 培養(yǎng)基中則無(wú)生根跡象，僅形成愈傷組織（表6）。綜上所述，花櫚木在1/2WPM基本培養(yǎng)基中生根效果最佳。

2.4.2 不同生長(zhǎng)素組合對(duì)花櫚木生根的影響

方差分析結(jié)果表明，不同生長(zhǎng)素組合對(duì)花櫚木生根率有極顯著影響（Plt;0.01）（表7）。當(dāng)培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素組合為IBA 0.2 mg/L+NAA 0.15 mg/L時(shí)，花櫚木生根效果最佳（圖1-c），生根率高達(dá)61.47%，每株苗平均生根數(shù)為4.67條，根粗壯，根系較長(zhǎng)，整體長(zhǎng)勢(shì)好且生長(zhǎng)快。IBA 0.4 mg/L+NAA 0.10 mg/L時(shí)，生根效果次之。IBA 0.6 mg/L+NAA 0.15 mg/L時(shí)，花櫚木生根率最低，只有12.75%，每株苗平均根數(shù)僅有1.21條。進(jìn)一步分析比較，當(dāng)培養(yǎng)基中IBA濃度gt;0.2 mg/L且NAA濃度≤0.15 mg/L時(shí)，花櫚木生根苗均出現(xiàn)愈傷，導(dǎo)致生根苗長(zhǎng)勢(shì)較差，出根速度緩慢。綜上所述，1/2WPM+NAA 0.15 mg/L+IBA 0.2 mg/L+肌醇0.1 g/L+蔗糖30 g/L+瓊脂6 g/L為花櫚木最佳生根培養(yǎng)基。

組培苗生根培養(yǎng)30 d后，將其放置于20～25 ℃ 溫度下煉苗7～10 d后，打開(kāi)瓶蓋放置1～2 d使其適應(yīng)環(huán)境，等苗木木質(zhì)化增強(qiáng)后，移栽入800～1 000倍高錳酸鉀溶液消毒處理過(guò)的基質(zhì)（泥炭 土 ∶珍珠巖體積比為3 ∶1）中。為了提高移栽成活率，需在不傷害根系的同時(shí)，將黏著在根系上的培養(yǎng)基和松散的愈傷組織清洗干凈。移栽成活率高達(dá)85%，苗生長(zhǎng)狀況良好（圖1-d）。

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

在植物組織培養(yǎng)工作中，無(wú)菌外植體的獲得非常重要［13］?；澳颈旧矸N質(zhì)資源稀少，結(jié)實(shí)與種子萌發(fā)困難，建立有效的滅菌處理體系可以減少種子資源浪費(fèi)、提高花櫚木進(jìn)瓶率。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者主要通過(guò)休眠破除方法［14］、種子萌發(fā)特性［8，15］、不同播種育苗方式等來(lái)研究對(duì)花櫚木種子發(fā)芽效果的影響［16］，以期提高花櫚木種子發(fā)芽率，為花櫚木組培再生體系的完善提供材料基礎(chǔ)。

選擇適宜的基本培養(yǎng)基是組織培養(yǎng)成功的關(guān)鍵［13］，不同外植體組織部位所選用的培養(yǎng)基也不同。在本研究中，花櫚木不定芽誘導(dǎo)與增殖在改良MS（加椰汁）培養(yǎng)基中的培養(yǎng)效果均較好；而花櫚木不定根的誘導(dǎo)則在1/2WPM培養(yǎng)基中生長(zhǎng)最好，這與高麗等的研究結(jié)果［2，10］一致，MS為花櫚木不定芽增殖的最佳培養(yǎng)基。

植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在組織培養(yǎng)過(guò)程中起到重要作用［17］。6-BA、IBA對(duì)細(xì)胞的分裂分化以及器官的形成起著關(guān)鍵作用；NAA促進(jìn)細(xì)胞分裂與擴(kuò)大，誘導(dǎo)形成不定根，促進(jìn)植物根系生長(zhǎng)；不同激素組合均會(huì)對(duì)植物生長(zhǎng)產(chǎn)生顯著影響。本研究通過(guò)設(shè)計(jì)各因子的不同水平及不同培養(yǎng)基，獲得花櫚木不定芽誘導(dǎo)、增殖及不定根誘導(dǎo)的最適培養(yǎng)基及激素組合。

花櫚木天然林資源已近枯竭，除了需要人工栽培擴(kuò)大花櫚木種群外，政府也應(yīng)加強(qiáng)對(duì)花櫚木種質(zhì)資源和生境的保護(hù)，提高群眾對(duì)野生資源的保護(hù)意識(shí)，合理利用自然資源，禁止亂砍濫伐，建立和完善相關(guān)法律法規(guī)，為花櫚木等野生資源發(fā)展培育打好人文基礎(chǔ)。

3.2 結(jié)論

本研究中，花櫚木的最佳消毒處理是種子不去殼，用75%乙醇浸泡30 s+0.1% HgCl2浸泡6 min，此處理下種子存活率最高達(dá)55%；花櫚木不定芽誘導(dǎo)的最佳培養(yǎng)基組合為改良MS（加椰汁）+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L+肌醇0.1 g/L+蔗糖 30 g/L+瓊脂6 g/L，在此培養(yǎng)基下不定芽生長(zhǎng)快，誘導(dǎo)率為74.96%；花櫚木最佳增殖培養(yǎng)基：改良MS（加椰汁）+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L+肌醇0.1 g/L+蔗糖30 g/L+瓊脂6 g/L，不定芽整體長(zhǎng)勢(shì)好，莖段伸長(zhǎng)很快；花櫚木最佳生根培養(yǎng)基為 1/2WPM+NAA 0.15 mg/L+IBA 0.2 mg/L+肌醇 0.1 g/L+蔗糖30 g/L+瓊脂6 g/L，生根率高達(dá)61.47%，根粗壯，根系較長(zhǎng)，整體長(zhǎng)勢(shì)好且生長(zhǎng)快。

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