木棉组培快繁体系的建立

彭洪杏，王玮玮

贵州林业勘察设计有限公司，贵州贵阳 550003

木棉是一种可以生长在干热河谷的落叶大乔木，对干热河谷的适应性较强。木棉纤维是一种天然果实纤维，在光泽、吸湿性和保暖性方面具有独特优势，且具有良好的化学性能。该文通过比较不同处理方式对种子萌发的影响，以及木棉的增殖及生根配方的筛选，并对生根苗进行炼苗移栽，以期建立木棉的组培快繁体系，为木棉不同单株的抗旱性评价、遗传转化、良种快繁等方面提供理论基础。

1 木棉的概况

木棉(Bombax malabaricum DC.)是木棉科木棉属的一种落叶大乔木，又名红棉、英雄树、斑芝树、攀枝花等，主要分布在热带及亚热带地区，集观赏、经济、药用价值于一身[1]。木棉具有很强的抗旱性，多生于干热河谷或低山丘陵次生林中，多为海拔1700m 以下的区域。

木棉纤维有较好的吸湿放湿性能，穿着舒适性，抗菌驱螨功效，木棉纤维织物有较好的保暖性能等。木棉还具有重要的经济价值，其花清热除湿，可入药，是传统凉茶五花茶的主要成分之一；其根皮祛风湿，理跌打，树皮为滋补药；木棉果内棉毛可作枕、褥和救生圈等填充材料；种子可作润滑油，制肥皂等，其木材轻软可造纸、制箱板和小家具等[2]。

2 木棉育种与繁殖的研究现状

1999 年，福建林秀香[3]从广西引进青皮木棉种子，在漳州进行了繁殖和试种，表现出生长快、适应强、病虫害少等特点，拓展了木棉的栽培区域。2007年，汪书丽[4]研究认为云南干热河谷地区木棉居群的遗传多样性水平较高，且对环境依赖性小,居群间的遗传分化较低。高洁等[5]对攀枝花干热河谷14种植物耐旱性强弱进行了排序，木棉相对其它几种植物耐旱性要弱，所以培育出更耐旱的、适应性强的新品种是育种的新目标。中国育种工作者对开远县棉场的木棉种和文山县棉场的木棉种进行杂交[6]，使纤维长度增加了6.66cm，纺纱质量更高，为杂交育种的开展提供了借鉴[7-9]。经过长期的探索与研究，在育种上也取得了一定的成果，其中由开远和文山两地杂交的木棉具有更高的经济价值，产生的棉絮纤维长度及质量都得到很大提高。

3 材料与方法

3.1 试验材料

试验材料为木棉种子，采集于保山市潞江镇，采集时间为2016 年4 月。

3.2 试验方法

3.2.1 种子萌发

挑选木棉饱满无破损种子，放于烧杯中用清水冲洗5次～6 次，然后用浓硫酸浸种2min，自来水洗净。然后用60℃水开始浸泡，水温降至室温后换水一次，重复3 次后浸泡种子2d，至种皮变软。将浸泡过的种子取出用蒸馏水清洗2 次～3 次，然后用75%酒精进行消毒，置于超净工作台上，再用0.1%升汞溶液浸泡10min，期间不断摇动，再用无菌水冲洗4次～5 次，放在无菌滤纸上吸干种子表面水分，待接种。

在无菌超净工作台上，将消毒后的木棉种子一部分种子直接播种到底部放滤纸，加水5ml 左右的灭菌瓶中，另外一部分剥去种皮接到MS 培养基上（如表1），然后置于温度25℃、光照强度3000lx 条件下培养室中进行培养，7d 后观察并记录在不同方法培养下种子萌发情况，筛选最佳种子萌发方法。

表1 种子种皮处理方法试验Tab.1 Experiment on Seed Coat Treatment Method.

在获得无菌苗后，选取相同培养基条件下生长良好的小苗，将无菌苗取出去掉根部，将小苗顶芽接种到以MS+30g/L 蔗糖的培养基中。每种处理培养基接种20 瓶，培养20d 后观察其生长状况。

3.2.2 增殖培养

以MS 为基本培养基，附加30g/L 蔗糖，4.6g/L琼脂，pH5.4。将6-BA 和NAA 两种激素的不同浓度添加到培养基中，采用正交法进行试验设计。其中，6-BA 浓 度 分 别 为0.3mg/L、0.6mg/L、1.2mg/L；NAA浓度分别为0.05mg/L、0.1mg/L、0.2mg/L。切取分化培养中获得的长约1cm 健壮芽苗，进行培养。试验取9 组不同激素浓度配比与1 个对照共计10 个处理，每个处理10 瓶，每瓶放置材料5 株，然后定时观察记录生长增殖情况。

3.2.3 生根培养

以1/2MS 为基本培养基，附加30g/L 蔗糖，4.6g/L琼脂，pH 5.4。将不同浓度的IBA 和NAA 两种激素添加到培养基中。其中生长素IBA 浓度分别为0.5mg/L、1.0mg/L、1.5mg/L，NAA 浓度分别为0.3mg/L、1.0mg/L。试验选取增殖培养中健壮的无菌苗为材料，切取长约2cm 的顶芽接入培养基中。试验取5组不同激素浓度配比，共计5 个处理，每个处理5瓶，每瓶放置材料5 株。观察并记录苗的生根情况，筛选出最佳生根培养基。

3.2.4 移栽炼苗

以红土、腐殖土为原料。将生根良好、生长健壮的木棉组培瓶苗从组织培养室移至普通实验室或温室大棚，瓶内炼苗7d；然后将瓶盖揭开1/3，放置2d；最后将瓶口完全揭开放置1d 后(其间注意组培苗的保湿)，将苗从组培瓶中移栽至上述的基质中。炼苗过程中，要保证基质足够的水分，并采取一定的遮光措施。

3.3 数据分析

增殖系数=瓶苗在一个周期内形成的有效苗数/接种苗数

生根率=生根株数/ 接入生根的芽苗总数×100%

平均根数=根总数／生根株数×100%平均根长=生根苗根总长／生根苗总数×100%试验相关数据采用SPSS、Excel 等软件进行统计分析。

4 结果与分析

4.1 无菌苗的获得

在无菌操作台上，将木棉种子用75%酒精消毒后，再用0.1%升汞处理10min，最后用无菌水冲洗4次～5 次。通过对木棉种子进行消毒处理后，在种子萌发过程中，会出现乳黄色污物，可见消毒不彻底，可能是操作或者工具灭菌不彻底所致。部分未去皮的种子会长白毛，消毒不彻底的原因可能是与种子自身的特点有关系。

对消好毒的种子的种皮进行不同的处理，观察各组种子的发芽情况并记录，试验处理如表2。

表2 种皮处理对发芽的影响Tab.2 Effect of Seed Coat Treatment on Germination

通过试验，结果显示：先用60℃的温水处理，一方面能起到催芽的作用，另一方面能够软化种皮，避免机械处理种皮时伤到胚。比较两种种皮的不同处理方法发现发芽率都不是达到很好的效果，但是相比之下全去皮处理后的种子发芽率较不去皮的要高，同时全去皮后的木棉种子萌发容易且发芽率高，长势较好，获得的无菌苗叶茎较绿，生长健康。而未去皮的木棉种子发芽率较低，种子容易长白毛，获得的无菌苗不利于后期的增殖及生根培养。所以该次实验种子全部使用全去皮处理。一般4d 就开始发芽，发芽率达79%，7d 左右可取无菌苗顶芽进行组织培养。

4.2 不同激素组合对木棉增殖的影响

选取生长正常的不定芽，以MS 培养基为基本培养基，分别添加不同浓度的6-BA 和NAA 进行增殖培养配方的筛选，40d 后进行观察，并统计增殖率及芽的生长情况，其结果如表3 所示，随着6-BA 浓度的增加，不定芽的增殖倍数逐步降低，叶片伸展也较差，小苗长势一般，叶片失绿、发黄，新长的嫩叶很少，部分叶片及嫩梢出现畸形。1、2、3、4、5、6 六个处理之间在增殖系数方面差异不显著，增殖系数在4.6～3.4 之间，但是3、4、5、6 四个处理中小苗的长势明显不如处理1 和2，两个处理中处理2 的平均苗高和增殖系数均低于处理1，但处理2 中木棉小苗的颜色也较处理1 的浓绿、粗壮、叶片伸展良好，利于不定芽的增殖培养；处理1 中小苗生长状况不太均匀，部分苗梢叶片枯死。7、8、9 三个处理之间的增殖系数及平均苗高不存在显著差异，而苗的生长情况较差，苗的颜色相对偏黄、叶展较弱。因此结合方差分析和多重比较，以及增殖苗的生长情况，综合分析得出，处理2（MS+6-BA0.3mg/L+NAA0.1mg/L）为木棉不定芽增殖的较理想培养方案。

表3 不同处理下不定芽增殖效果比较Tab.3 Comparison of Adventitious Bud Proliferation Effects under Different Treatments

4.3 不同生长素浓度对木棉生根的影响

将增殖后的小苗转移到添加了不同浓度NAA 和IBA 的生根培养基上进行培养，20d 后观察统计各处理组培苗的生根率、主根条数、主根长度和须根长度(表4)。IBA 浓度过高会导致生根率下降。当NAA 的浓度为0.3mg/L、IBA 的浓度为1.0mg/L 时，所有组培苗均能生根，主根根短而粗壮，植株叶色浓绿、长势旺盛。不同培养基中木棉培养生根效果如表4。

表4 不同培养基中木棉培养生根效果Tab.4 Rooting Effect of Bombax Malabaricum Culture in Different Media

对不同处理中木棉苗的生根效果进行统计分析可知，处理C 中根长势良好但生根率较差且苗叶有枯黄现象。处理E、D、A 中的不定芽具有较高的生根率分别为98%、96%、76.6%，E、D、A 三个处理之间不存在显著差异，而参考根的生长情况，处理E 中的根较粗壮、根数多，因此认为，处理E（1/2MS+IBA1.0 mg/L+NAA0.3mg/L）为木棉生根培养的较理想配方。

4.4 组培苗的炼苗移栽

炼苗移栽前需做好准备，清除棚内外所有杂物，对大棚进行消毒处理。移栽前基质配制及处理，选取疏松、透气、透水、肥效好、少菌的红土粉碎过筛后按红土和腐殖土1:1 的比例混匀，然后装入7cm×7cm或6.5cm×6.5cm 的营养杯中，再用70%甲基托布津800～1000 倍液或50%多菌灵800～1000 倍液充分淋施营养杯土。

木棉生根苗培养40d 左右后，将组培苗从瓶内取出，洗净根部粘附的培养基，移栽时轻拿轻放，种植时根土密接，以根不外露，植株固定不倒为宜。移栽后尽快淋足定根水，最后在栽培苗床用透明薄膜搭制小拱棚，并用泥土压实拱棚四周，同时大棚顶覆盖遮阳网。

基质采用红土和腐殖土是因为红土能增加基质的粘性和保水性，腐殖土提供小苗营养。刚从培养基中脱离的幼苗，适应能力较弱，对水分、光照等的要求非常苛刻，炼苗中注意控制好温湿度。

5 结论

木棉是一种集观赏价值、经济价值于一身的优良物种。应该建立好一套组培快繁的体系，从而有助于优良品种的快速繁殖，通过植物组织培养的手段可以为木棉不同单株的抗旱性评价提供实验材料，也为其遗传转化、良种快繁等方面奠定基础。

通过对木棉快繁体系建立的试验与分析，得到以下结论：

（1）在无菌苗获得过程中，比较了去种皮与未去种皮两种方法对无菌苗获得的不同影响，全去种皮的木棉种子更容易获得无菌苗，且污染率低，无菌苗生长良好，有利于后期组培苗的增殖及生根培养。

（2）在增殖培养中，木棉的组培苗增殖以MS+6-BA0.3mg/L+NAA0.1mg/L 对于不定芽的增值效果最佳，其中培养周期为20d，增殖系数达到4.0。

（3）在生根试验中，以1/2MS+IBA1.0mg/L+NAA 0.3mg/L 激素配比对根的诱导效果最佳，平均生根率达到了98%，平均主根数达到了2.3 根。

（4）在炼苗过程中，主要是控制好温湿度，则有助于木棉组培苗移栽成活。