红椿快繁技术研究

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(1.乐山师范学院生命科学学院， 四川 乐山 614000；2.郑州轻工业学院电气信息工程学院， 河南 郑州 450002)

红椿(ToonaCiliataM.Roem)，别名红楝子、香铃子，为楝科、香椿属落叶或半常绿乔木。红椿为中国珍贵用材树种之一，有“中国桃花心木”之称。国家Ⅱ级重点保护野生植物(国务院1999年8月4日批准)[1-2]。红椿在我国分布不广，且呈天然零星分布，但发展潜力很大，目前已成为我国南方低山地区重要的速生用材，造林树种和营造针阔混交林进行树种结构调整的首选树种之一[3-4]。

红椿最常见的繁殖方法是以种子繁殖，但是种子无法长期保存，很容易丧失发芽力[5]。陈丽文等[6]以红椿种子为外植体初步研究了红椿的快繁体系，刘均利等[7]研究了红椿茎段的组织培养。目前关于红椿组织快繁方面的研究还非常少见。本试验以种子为材料，建立了无性苗的快繁体系，以期为该珍贵用材树种的天然资源保护与产业化生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2014年11月在乐山市沙湾区轸溪乡，选择10～15年生、生长健壮、树干通直圆满、无病虫害的优良红椿母树上采集当年成熟的种子。红椿种子采回后晾晒数日后，蒴果自然开裂后脱出种子，置于密封塑料袋中在-4 ℃低温环境贮藏。取适量粒大、饱满、性状完好的红椿种子，用37 ℃的温水将种子浸泡4～6 h，然后用75%的乙醇溶液浸泡10 s后无菌水冲洗3次，之后再用0.1%的升汞溶液浸泡消毒8 min，再用无菌水冲洗3次。最后将已经消毒过的种子接种到1/2 MS+20 mg/L GA3培养基上进行培养。待红椿幼苗高10～15 cm时，作为实验材料备用。

1.2 试验方法

1.2.1 不定芽诱导再生培养试验

取长势良好的初代无菌培养苗，转接至不同生长调节剂浓度的MS培养基上。每处理45瓶，每瓶接种1个。培养30 d后，统计再生不定芽数量, 筛选红椿最适诱导培养基。

1.2.2 增殖培养试验

基本培养基为MS、1/2 MS、改良1/2 MS，将再生的无菌不定芽接种到不同生长调节剂浓度的培养基上进行继代增殖培养。每处理45瓶，每瓶接种1个。30 d后统计增殖情况。

1.2.3 生根培养试验

将长2～3 cm、生长健壮的增殖芽切下，接种在附加不同生长调节剂浓度的1/2 MS培养基上进行生根培养。每处理45瓶，每瓶接种1个，培养30 d后观察生根状况，调查生根率、平均每株生根数、平均根长以及平均根粗。

1.2.4 培养条件

基本培养基均附加3%蔗糖、0.7%琼脂粉，pH值5.5～6.0。培养室温度(25±2)℃，光照强度1 500～2 000 lx，光照时间10 h/d。

2 结果与分析

2.1 诱导培养

红椿外植体消毒时间过长很容易发生褐变现象，消毒时间过短又污染严重，经过预备实验筛选，折中选择了0.1%的升汞溶液浸泡消毒8 min的处理时间，初代培养的平均污染率为5.74%。初代培养得到的外植体接种在不同的诱导培养基上继续培养30 d后观察再生情况(平均污染率为3.51%)。外植体接种后，10 d左右可见明显的愈伤组织产生，15 d左右即可看见腋芽萌发，部分愈伤处有丛芽产生，30 d后小苗高2～3.5 cm。结果如表1所示，处理A 6(MS+1 mg/L 6-BA+0.15 mg/L NAA)诱导率最高，为85%。6-BA浓度再升高后，虽然诱导率也比较高，但是更容易在愈伤组织上分化细弱的小苗甚至玻璃苗，后期增殖培养常出现严重的褐变现象。从表2可看出，6-BA对红椿的不定芽诱导有显著影响，NAA对其诱导没有显著影响。

表1 不同生长调节剂浓度对红椿不定芽诱导的影响

处理号生长调节剂浓度(mg/L)6-BANAA接种数(个)诱导率(%)A10.50.054545.11A20.50.14560.13A30.50.154555.67A410.054575.02A510.14577.13A610.154585.56A71.50.054569.22A81.50.14555.11A91.50.154552.13A1020.054577.78A1120.14575.22A1220.154564.02

注：污染苗不计。

表2 不同生长调节剂浓度对红椿不定芽诱导的方差分析

差异源SSdfMSFP-valueF crit6-BA1256.9173418.97226.0307880.0304574.757063NAA18.529.250.1331470.8778535.143253误差416.8333669.47222总计1692.2511

2.2 增殖培养

当诱导不定芽长到2.5 cm 左右时，可以接入增殖培养基中进行继代增殖培养。一般培养15～20 d可见有增殖小苗出现，但是增殖系数普遍不高。每株外植体平均只分化出3.5株小苗，而且有部分小苗玻璃化严重，难以用于生根培养。从结果来看，在增殖过程中，其影响因素从大到小依次为：培养基类型>6-BA>NAA>KT。培养基类型对增殖系数有显著影响，最佳的增殖培养基是改良1/2 MS，其增殖系数平均为5.2。处理B 8的增殖系数最高，但是玻璃化较为严重，从增殖苗的有效性分析，最佳的增殖处理为B 7，即改良1/2 MS+0.5 mg/L 6-BA+0.15 mg/L NAA+1.0 mg/L KT。

表3 不同处理对红椿不定芽增殖系数的影响

处理号培养基6-BA(mg/L)NAA(mg/L)KT(mg/L)增殖系数B11(MS)1(0.5)1(0.05)1(0)1B212(1.0)2(0.1)2(1)1.3B313(1.5)3(0.15)3(2)1.5B42(1/2MS)1232.5B522315.8B623124B73(改良1/2MS)1325.7B832137.6B933212.4极差3.9662.2672.2060.8

2.3 生根培养

继代苗生长约25 d，长满培养瓶后，取出在生根培养基上进行生根培养。外植体在生根培养基中培养10 d后部分试管苗有根芽出现，生长缓慢；培养20 d后根可以长到3.0～5.0 cm，根数2～5条，生长迅速。从表4可以看出，添加IAA和NAA后红椿的生根率有一定的提高，随着IAA或NAA浓度的升高，生根率均有不同程度的提高，但都没达到极显著水平。当浓度升高到1.0 mg/L时，平均生根数有显著的增加，且添加IAA的培养基生根数比NAA更多，但是较为纤细，不利于移栽成活。综合生根率与根系强壮程度，最佳的生根培养基为C 3，即1/2 MS+1.0 mg/L NAA。

表4 不同处理对红椿组培苗生根的影响

处理号IAA(mg/L)NAA(mg/L)生根率(%)平均生根数(条)C10078.3c3.5bC200.590.3ab4.3bC301.098.5a6.9aC40.5087.2b4.6bC51.0093.3a7.3a

3 讨论与结论

3.1 结 论

试验发现，红椿适宜的诱导培养基为MS+1 mg/L 6-BA+0.15 mg/L NAA，诱导率为85.56%；最佳的增殖培养基为改良1/2 MS+0.5 mg/L 6-BA+0.15 mg/L

NAA+1.0 mg/L KT，增殖系数为5.7；最佳的生根培养基为1/2 MS+1.0 mg/L NAA，生根率为98.5%。

3.2 讨 论

红椿组培苗在培养过程中，种子在添加了GA3的1/2 MS培养基上可以很快萌芽长成10～15 cm的小苗。利用无菌小苗作为外植体来进行愈伤诱导可以大大降低褐变率，提高诱导成功率。

适当的6-BA浓度对红椿诱导成功率有很大影响，高浓度的6-BA可以很快诱导分化出大量的丛生小芽，但是玻璃化较为严重，培养后期褐变现象也很严重，实验发现，MS+1 mg/L 6-BA+0.15 mg/L NAA是最佳的诱导培养基，诱导率为85%。

快速增殖、成苗健康是组培成功工厂化的重要因素。实验发现，培养基和6-BA对增殖效率有显著影响，培养基的C源浓度可能是丛芽增殖的重要影响因素。在改良1/2 MS基础培养基上，添加适量的植物生长调节剂能够快速增加增殖系数，同时有效的抑制褐变，改良1/2 MS+0.5 mg/L 6-BA+0.15 mg/L NAA+1.0 mg/L KT的增殖效果最好，是适宜的增殖培养基。

植物生长调节剂是红椿组培苗生根的重要影响因素，直观来看，NAA比IAA的生根效果更好。但是实验中也发现，不添加任何植物生长调节剂的情况下红椿组培苗的生根率仍然较高，且根系比较健康粗壮。在后期的实验中可以考虑不添加植物生长调节剂，以降低成本，简化流程。

参考文献：

[1]法律出版社法规出版中心,国家重点保护野生植物名录( 第一批)[M].北京:法律出版社,2003.

[2]中国树木志编委会.中国主要树种造林技术[M].北京:中国林业出版社,1981:613-615.

[3]王鸣凤,陈柏林,吴莉莉.红椿树的生物学特性及人工栽培研究[J].林业科技通讯,1999(1):15-17.

[4]邹高顺.珍贵速生树种红椿和毛红椿引种栽培试验研究[J].福建林学院学报,1994,14(3):271-276.

[5]赵汝玉,李光友,徐建民,等.红椿育苗和造林技术[J].广西林业科学,2005,34(3):155-156.

[6]陈丽文,时群,梁刚,等.珍贵用材树种红椿的组培育苗技术初探[J].亚热带植物科学,2014,43(2):164-167.

[7]刘均利,杨柳璐,刘青.红椿的组织培养与植株再生[J].林业科技,2014,10(6):1-5.