木荷耐寒速生优良单株离体培养与植株再生

2015-06-09 09:21蒋泽平姜维华蒋政阳
江苏林业科技 2015年4期
关键词:木荷芽苗丛生

蒋泽平,潘 林,姜维华,蒋政阳

(1.江苏省林业科学研究院,江苏 南京 211153;2.武进区林业工作站,江苏 常州 213161)

木荷耐寒速生优良单株离体培养与植株再生

蒋泽平1,潘 林2,姜维华2,蒋政阳2

(1.江苏省林业科学研究院,江苏 南京 211153;2.武进区林业工作站,江苏 常州 213161)

以筛选的20年生木荷耐寒速生优良单株具腋芽茎段为外植体,进行腋芽诱导、芽苗增殖及植株再生研究,结果表明:木荷腋芽在诱导培养基2/3 MS+1.0 mg/L 6-BA+0.02 mg/L IBA中,萌动启动速度快且正常伸长展叶,萌芽率达100%;在2/3 MS+2.0 mg/L 6-BA+0.04 mg/L IAA培养基中,腋芽能正常生长并增殖,平均有效芽数达6. 2个;在1/2 MS+0.5 mg/L IBA+0.3 mg/L NAA生根培养基中培养30 d后,有89.9%的丛生芽生根,移栽成活率可达93.4%。

木荷;具腋芽茎段;组织培养;植株再生;耐寒;速生

木荷(Schima superba)是山茶科木荷属常绿大乔木,为我国亚热带常绿阔叶林的重要建群种,是我国南方生物防火林带建设的主栽树种和高效的生态树种,也是造林成效好、速生优质的阔叶用材树种[1]。同时,木荷树形优美,目前已成为园林绿化中极具开发利用前景的优良常绿景观树种。近年来,国内许多学者在木荷的繁殖、防火特性、生理生态和遗传分析等[2-10]方面进行了研究。本文对筛选的木荷耐寒速生优良单株进行组织培养快繁技术研究,为加快良种推广提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试木荷带芽茎段于2012年5月在江苏省林业科学研究院本部实验林场筛选耐寒速生20年生优良单株上采集,剪取腋芽尚未萌发的新梢带回实验室备用。

1.2 试验方法

1.2.1 外植体处理 选取木荷发育充实、半木质化的嫩梢部分,去除叶片,剪成带腋芽的1~2个茎段,用洗洁精清洗4~5 min,流水冲洗30 min以上。在超净工作台上用75%的酒精浸泡30 s,无菌水冲洗3次,再用0.1%HgCl2溶液消毒8~12 min,无菌水冲洗4~5次。滤纸吸干水分后,切去茎段伤口接触消毒液部分,接种至不含植物生长调节剂的MS培

养基中,10~15 d后选择其中无菌材料进行腋芽诱导试验。

1.2.2 茎段腋芽诱导培养基筛选 以2/3 MS(大量元素为2/3,其余全量,下同)为基本培养基添加细胞分裂素0.5,1.0,2.0 mg/L 6-BA及生长素0,0. 02,0.04,0.08 mg/L IBA进行腋芽诱导。使用的细胞分裂素和生长素采用不同质量浓度的正交组合形式,40 d后观察腋芽生长情况,以筛选适宜的腋芽诱导培养基。

1.2.3 试管芽苗增殖与继代培养基筛选 以2/3 MS为基本培养基,添加1.0,2.0,3.0 mg/L 6-BA,生长素0.02,0.04,0.08 mg/L IBA,以及0.02,0.04,0.08 mg/L IAA。细胞分裂素和生长素采用不同质量浓度正交组合形式,30 d后统计芽苗增殖与生长情况,以筛选出适宜的增殖与继代培养基。

1.2.4 试管芽苗生根培养基筛选 选择培养瓶中生长一致、株高2.5 cm以上的增殖芽苗生根培养。以1/2 MS为基本培养基添加0.1,0.5,0.8 mg/L IBA及0.1,0.3,0.5 mg/L NAA,30 d后统计丛生芽生根与生长情况,筛选适宜的芽苗生根培养基。

1.3 培养条件

经过灭菌处理后的外植体培养于10 mL的试管中,待无菌化后接种至诱导培养基中进行培养。诱导培养基、芽苗增殖培养基的基本培养基为2/3 MS,添加蔗糖30.0 g/L;在生根阶段,基本培养基为1/2 MS,添加蔗糖20.0 g/L。培养过程中,pH为5.8,温度(25±1)℃,光照度为2 000 lx,光照时间14 h/d。

1.4 统计分析

试验数据采用SPSS 17软件进行方差分析,Duncan’s法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同植物生长调节剂对木荷茎段腋芽萌发的影响

由表1可知,在单独添加6-BA的诱导培养基中,木荷茎段腋芽的萌发率随6-BA质量浓度的增加而提高,当6-BA质量浓度为1.0和2.0 mg/L时,木荷茎段全部萌发,但伸长困难且不展叶,说明单独添加6-BA不利于茎段萌发;当6-BA质量浓度为0.5 mg/L,IBA质量浓度为0.02~0.08 mg/L时,腋芽生长缓慢,难以展叶;6-BA为2.0 mg/L,IBA质量浓度为0.02~0.08 mg/L时,腋芽虽可伸长,但是腋芽新叶尖端出现坏死,基部愈伤组织增多伴随褐化的发生;而6-BA为1.0 mg/L,IBA质量浓度为0.02 mg/L时,腋芽萌动率高,平均叶长、平均芽长明显高于其他处理,展叶正常。这说明在添加IBA的诱导培养基中,6-BA质量浓度过低或过高均不利于木荷茎段腋芽生长。方差分析结果表明,在MS+1.0 mg/L 6-BA+0.02 mg/L IBA培养基中诱导芽的平均叶长、平均芽长与其他培养基的差异显著(P<0.05,下同)。因此,MS+1.0 mg/L 6-BA+0.02 mg/L IBA木荷茎段腋芽诱导的最佳培养基。

表1 植物生长调节剂对茎段腋芽萌发的影响

2.2 不同植物生长调节剂组合对木荷芽苗增殖与继代的影响

以2/3 MS为基本培养基添加不同质量浓度6-BA和IBA的培养基中,虽然有部分组合的腋芽可以增殖,但形成的腋芽及其丛生芽在继代过程中逐渐落叶、生长势衰弱进而死亡,而在添加不同质量浓度6-BA和IAA的培养基中,腋芽或增殖形成的丛生芽可正常生长。当IAA质量浓度为0.02~0.08 mg/L,6-BA为1.0 mg/L时腋芽无增殖,同时腋芽逐渐木质化,再生难度增加;随着6-BA由2.0 mg/L增加到3.0 mg/L,丛生芽从腋芽的基部、叶腋部增殖出来,且长势旺盛,叶色嫩绿。当6-BA质量浓度为2.0,3.0 mg/L时,随着IAA质量浓度增加,切口基部愈伤组织增加,不利于丛生芽的增殖。在培养基2/3 MS+3.0 mg/L 6-BA+0.04 mg/L IAA中芽苗增殖平均有效芽数最多,与其他增殖培养基中的增殖平均有效芽数差异显著,且形成的丛生芽生长表现好,该培养基为木荷芽苗最佳继代与增殖培养基(见表2)。

表2 植物生长调节剂组合对木荷芽苗增殖与继代的影响

2.3 木荷再生植株的形成

在生根培养基中观察发现,单独添加IBA的培养基在接种后15 d即开始生根;同时添加IBA和NAA的培养基在接种19 d后开始生根。由表3可知,随着IBA质量浓度的增加丛生芽的生根率逐渐增加,然而当IBA质量浓度为0.8 mg/L及以上时,丛生芽的切口愈伤组织增多,根从愈伤组织长出,根的维管束组织与茎的维管束组织不相连,形成的不定根大多数为单根,较少有侧根形成,不利于生根苗成活,因此应控制生长素的浓度。当IBA和NAA 2种生长素同时用于组织培养时,生根率和平均生根数显著上升,最高的接近90.0%。丛生芽在1/2 MS+0.5 mg/L IBA+0.3 mg/L NAA中的生根率最高、平均根数最多,均与其他生根培养基的差异显著,因此筛选出该培养基为本研究的相对适合木荷丛生芽的生根培养。

生根培养1个月后选择健壮的再生植株移栽。移栽前5~7 d逐渐打开瓶盖炼苗,然后将小苗取出,用水洗去根部残留的琼脂培养基,移栽于装有蛭石与珍珠岩(容积比为2∶1)混合基质的容器内,移栽后保持组织培养苗叶面湿润,并逐渐降低湿度,50 d后移栽成活率为93.4%左右。

表3 IBA和NAA对木荷丛生芽生根的影响

3 结论

本试验条件下,筛选出的2/3 MS+1.0 mg/L 6-BA+0.02 mg/L IBA培养基、2/3MS+3.0 mg/L 6-BA+0.04 mg/L IAA培养基、1/2MS+0.5 mg/L IBA+0.3 mg/L NAA培养基可分别用作木荷茎段芽苗最佳诱导培养、继代与增殖培养、生根培养基。

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S792.189;Q813.1+2

A

10.3969/j.issn.1001-7380.2015.04.004

1001-7380(2015)04-0014-03

2015-04-12;

2015-06-20

江苏省林业三新工程项目“防火景观树种木荷优良种质引进、培育与利用”(LYSX[2014]31)及“武进区森林生物防火林带树种配置与营造技术示范”(LYSX[2013]34)

蒋泽平(1963-),男,江苏丹阳人,研究员,大学本科毕业,从事林木花卉良种选育和植物组织培养技术研究。

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