裘晓梅
(山西省杨树丰产林实验局林业科技服务中心,山西 大同 037000)
中金系列杨树新品种是杨柳科杨属白杨派植物,在生态条件极差的雁北地区,与群众杨、合作杨相比,材积生长量、木材密度、造林成活率等均有所提高,抗风折、抗天牛能力也有所增强。白杨派杨树采用扦插繁殖,生根率不高,有性繁殖又不能保持优良单株或无性系的优良性状。因此,组培繁殖是能够保证在短时间内大量繁殖出性状一致的良种的最佳途径。
根据不同的培养目的,选择中金杨系列的腋芽(或顶芽)、嫩茎段、嫩叶片等不同的外植体作为试验材料。
1.2.1 愈伤组织诱导试验
1)以自然状态下植株腋芽或顶芽为外植体。采集生长旺盛的植株侧芽或顶芽,用镊子剥去3层~4层苞片,在饱和洗衣粉溶液中浸泡10 min,再用自来水反复冲洗干净。之后置于70%的酒精中浸泡30 s~40 s,再用0.1%的升汞溶液消毒5 min~10 min,无菌水冲洗4次~5次后进行接种。基本培养基是改良的MS培养基,减少NH4NO3和KNO3的含量,增加ZnSO4·7H2O的含量,去掉有机成分中的甘氨酸,同时调整维生素B1和维生素B2的含量,蔗糖为30 g/L,琼脂为5.5 g/L,pH值6.0,培养室温度(25±3)℃,相对湿度60%~70%,光强1 500 lx~2 000 lx,光照时间10 h~12 h(下同).
2)以自然状态下植株嫩叶片为外植体。采集生长旺盛的植株嫩叶片,用饱和洗衣粉溶液浸泡5 min~8 min,自来水冲洗干净后,再用70%的酒精浸泡30 s~40 s,然后在0.1%的升汞溶液中消毒8 min~10 min,无菌水冲洗4次~5次后,用刀片划破进行接种。普通培养室:温度(25±3)℃,湿度60% ~70%,光强1 500 lx~2 000 lx,培养 10 h~12 h.人工气候箱:温度 25℃,湿度 70%,光强4 450 lx,培养 10 h.
3)以无菌苗植株叶片为外植体。把无菌叶片切割成0.5 cm×0.5 cm的小块,进行接种。
1.2.2 不定芽分化试验
1)以愈伤组织为材料,把愈伤组织切割成0.5 cm×0.5 cm的小块,进行接种,培养基和培养方法同愈伤组织诱导试验。
2)以无菌植株叶片为材料,把叶片切割成0.5 cm×0.5 cm的小块,进行接种,培养基和培养方法同愈伤组织诱导试验。
3)以自然状态下植株嫩茎为材料,取带1个芽或2个芽,长度为1.0 cm~1.5 cm的嫩茎段,进行接种,培养基和培养方法同愈伤组织诱导试验。
1.2.3 生根试验
分别以 1/2MS+NAA0.2,1/2MS+IAA0.2,1/2MS+IBA0.2为生根培养基,每瓶接种长2 cm~3 cm,生长健壮的无菌嫩芽1株,每种处理转接10瓶,培养方法同不定芽分化试验。
1.2.4 移栽基质配比试验
以“腐殖质+珍珠岩+蛭石”为移栽基质,分别按体积比 3∶1∶1(1 号),2∶1∶1(2 号),1∶1∶1(3 号)进行配比,共3种配方,每种配方移栽60株。
依据不同的培养试验及不同的试验目的,分别调查与测定污染率、愈伤组织生长情况、愈伤组织诱导率、形成不定芽率等指标。试管苗移栽35 d后调查成活率,记载株高、叶片数、叶色等生长状况。
2.1.1 腋芽或顶芽诱导愈伤组织
自然状态下植株腋芽或顶芽诱导愈伤组织的状况,见表1.
表1 自然状态下植株腋芽或顶芽诱导愈伤组织状况
由表1可以看出,以自然状态下植株腋芽或顶芽为外植体,污染较为严重,污染率在40.0% ~60.0%,接种后1个月,仍有污染现象发生。在1号~7号培养基中培养,均可诱导出愈伤组织,从生长速度、颜色、质地等指标性状考虑,7号培养基最佳,愈伤组织致密、深绿色,分化成芽的能力相对较强;3号和6号次之;再其次是2号和5号,愈伤组织质地较为致密,颜色为绿色;1号和4号培养基不太适合,其诱导的愈伤组织质地疏松、颜色泛红。
2.1.2 植株嫩叶片诱导愈伤组织
以自然状态下植株嫩叶片为外植体接种于8号培养基中,分别在人工气候箱与普通培养室中培养,均可产生致密、绿色的愈伤组织,见表2.
表2 自然状态下不同培养条件植株嫩叶片生长状况
2.1.3 无菌植株叶片诱导愈伤组织
无菌植株叶片诱导愈伤组织的状况,见表3.
表3 无菌植株叶片诱导愈伤组织状况
由表3可以看出,利用无菌苗植株叶片诱导愈伤组织,诱导率较高,可达53.3% ~80.0%,应在中金杨系列组培实践中推广应用。
2.2.1 愈伤组织分化不定芽
接种45 d后愈伤组织分化不定芽的情况见表4.
由表4可以发现,愈伤组织在1号,6号,7号3种不定芽分化培养基中,形成不定芽率较低,其中以6号培养基最低(13.3%),7号培养基最高(26.7%)。
2.2.2 无菌植株叶片分化不定芽
取无菌苗植株叶片接种在培养基中,20 d后调查发现,有大量的不定芽产生,每片叶片可产生5个~6个不定芽。
表4 愈伤组织分化不定芽情况
2.2.3 植株茎段分化不定芽
自然状态下把带1个芽~2个芽,长度1.0 cm~1.5 cm的嫩茎段接种在MS+BA0.5+KT0.4+NAA0.2培养基(8号)中,分别置于普通培养室与人工气候箱中培养,均可分化出苗。培养35 d后调查发现,前者产生的芽体较小(0.5 cm~1.0 cm),数量多,并由非腋芽处产生。而后者产生的芽体较壮,平均高达5.2 cm,且均为腋芽处着生。
无菌苗接种在生根培养基中15 d后生根情况见表5.从表5可以看出,设置的3种生根培养基均可诱导生根,生根率均在70%以上,其中以1/2MS+NAA0.2培养基的生根率最高,1/2MS+IBA0.2的生根率最低。
表5 无菌苗生根情况
不同基质配比试管苗移栽成活率与生长情况,见表6.
表6 不同基质配比试管苗移栽成活率与生长情况
从移栽成活率、株高、叶片数、叶色等综合来看,腐殖质+珍珠岩+蛭石的移栽基质中2号配比用于中金系列杨树组培苗移栽最为适宜。
从遗传性稳定、培养速度快、出苗率高、培养成本低等综合因素考虑,最适合中金系列杨树组培的技术流程是:1)以中金系列杨树植株嫩茎段为外植体,用0.1%的升汞溶液消毒8 min~10 min,再用无菌水冲洗5次~6次。2)将上述材料接种在MS+BA0.5+KT0.4+NAA0.2培养基中,放置于温度(25±3)℃,湿度60%~70%,光照强度1 500 lx~2 000 lx,光照时间10 h~12 h的普通培养室培养。或置于温度25℃,湿度70%,光照强度4450 lx,光照时间10 h的人工气候箱培养。3)用MS+BA0.5+KT0.4+NAA0.2培养基,在温度(25±3)℃,湿度60% ~70%,光照强度1 500 lx~2 000 lx,光照时间10 h~12 h的普通培养室中进行继代培养。4)在1/2MS+NAA0.2培养基中生根培养15 d~20 d,再进行温室炼苗7 d~10 d,然后移栽到腐殖质+珍珠岩+蛭石(体积配比2∶1∶1)的混合基质中。5)田间管理。
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