童童
(華安縣林業(yè)局林業(yè)行政執(zhí)法大隊(duì))
淺談大花序桉組織培養(yǎng)的研究
童童
(華安縣林業(yè)局林業(yè)行政執(zhí)法大隊(duì))
大花序桉是引自澳大利亞的優(yōu)良樹(shù)種,適合培育大徑材,在我國(guó)南方地區(qū)進(jìn)行了大面積的推廣種植。本文結(jié)合福建漳州的自然環(huán)境特點(diǎn),對(duì)大花序桉組織培養(yǎng)快速繁殖技術(shù)進(jìn)行了研究,重點(diǎn)分析了大花序桉組織培養(yǎng)的過(guò)程中激素濃度和激素種類對(duì)生長(zhǎng)發(fā)芽的影響。
大花序桉;組織培養(yǎng);方法探究
桉樹(shù)是世界三大速生樹(shù)種之一,具有廣泛的生長(zhǎng)適應(yīng)性,同時(shí)具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。隨著生物技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展,國(guó)內(nèi)在桉樹(shù)育種方面取得了巨大的成就,在組織培養(yǎng)、基因轉(zhuǎn)移、分子標(biāo)記等方面的研究取得了較大的進(jìn)展。我國(guó)桉樹(shù)育種工作以常規(guī)育種為主,將選擇育種和無(wú)性系育種作為研究的重點(diǎn),桉樹(shù)的組織培養(yǎng)技術(shù)位于世界前列。本文結(jié)合漳州地區(qū)的大花序桉組織培養(yǎng),對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的應(yīng)用研究。
漳州為福建省東南部,是中國(guó)的田園都市,具有較強(qiáng)的生態(tài)城市競(jìng)爭(zhēng)力。漳州地勢(shì)自西北向東南傾斜,地形多樣,西北部多山,海拔700~1000m。漳州屬亞熱帶季風(fēng)氣候,年平均氣溫21℃,年降雨量1000~1700mm。大花序桉喜陽(yáng)光充足環(huán)境,適宜在漳州地區(qū)栽培。
植物組織培養(yǎng)技術(shù)是指在無(wú)菌的條件下,將植物組織中的細(xì)胞分離出來(lái),或直接利用植物器官在營(yíng)養(yǎng)充足的環(huán)境下栽培,指導(dǎo)長(zhǎng)成完整的植株,這一栽培原理基于細(xì)胞全能性理論,因?yàn)橹参锛?xì)胞中含有植株全套的基因信息[1]。廣義的組織培養(yǎng)包括器官培養(yǎng)、胚胎培養(yǎng)、細(xì)胞培養(yǎng)花藥培養(yǎng)等。植物組織培養(yǎng)現(xiàn)已成為林木遺傳育種中不可代替的高科技技術(shù),為林木栽培提供了先進(jìn)的育種手段,發(fā)揮出巨大的經(jīng)濟(jì)作用和科研作用,為取得優(yōu)良樹(shù)種、植株快速繁殖等提供了重要的發(fā)展路線。
2.1研究材料
研究材料為3株優(yōu)良8年生的大花序桉植株,取自福建省漳州天寶國(guó)有林場(chǎng),截取半木質(zhì)化腋芽未萌動(dòng)的萌芽枝條,將枝條進(jìn)行保溫保濕處理后帶回實(shí)驗(yàn)室,材料的選擇時(shí)間為2013年4月。
2.2研究方法
(1)處理外植體
去除枝條上的葉片和頂芽幼嫩部分,在自來(lái)水下沖洗1h,用洗衣液浸泡后清潔枝條表面,用軟毛刷刷凈,去除表面泥土和污漬,在流動(dòng)水下沖洗1h。將備用材料剪成1~2cm帶有1~2個(gè)腋芽的莖段,將莖段置于工作臺(tái)上利用滅菌紗布將莖段表面的水分吸干。在無(wú)菌環(huán)境下,用75%的乙醇溶液消毒10s,在無(wú)菌水下沖洗1次,用0.1%的氯化汞消毒5min,在無(wú)菌水下沖洗4~5次后備用[2]。
(2)布置培養(yǎng)環(huán)境
本研究中采用的培養(yǎng)基均由常規(guī)方法配置,其中糖含量30g/l,瓊脂粉凝固劑 5.1g/l,pH 值為 5.8~6.2,培養(yǎng)基在 120℃、1.1kg/cm2的高壓環(huán)境下滅菌25min,冷卻備用。通過(guò)空調(diào)器調(diào)節(jié)培養(yǎng)基溫度,溫度控制在 25±2℃,光照方面,強(qiáng)度 1400l×/12h/d。
(3)初次誘導(dǎo)培養(yǎng)
本研究中以MS(人名縮寫(xiě),一種培養(yǎng)基形式)培養(yǎng)基為基本培養(yǎng)基,以NAA(萘乙酸)和6-BA(6-芐基氨基嘌呤)為組織的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物,設(shè)立了4個(gè)不同的濃度配比,對(duì)3株單株(記作D1、D2、D3)進(jìn)行研究,4種濃度配比見(jiàn)表1。
表1 培養(yǎng)基激素濃度配比
每種處理方式接種50瓶,接種后在暗處培養(yǎng)15d,再經(jīng)人工光照處理,30d后觀察組織誘導(dǎo)結(jié)果[3]。
(4)繼代增殖培養(yǎng)
繼代增殖培養(yǎng)研究中應(yīng)用的材料繼代次數(shù)不超過(guò)3代。
①生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)對(duì)繼代增殖的影響
采用相同的基本培養(yǎng)基改良MS1,兩種細(xì)胞分裂素6-BA、KT(激動(dòng)素)和兩種生長(zhǎng)素NAA、IBA(吲哚丁酸)開(kāi)展對(duì)比研究。每種處理方式接種90個(gè)芽叢,每叢2~3個(gè)芽,25d后觀察統(tǒng)計(jì)苗木的生長(zhǎng)增殖情況,研究中共選擇25d為一個(gè)周期,繼代方案見(jiàn)表2。
表2 不同激素種類的繼代方案
改良培養(yǎng)基后,固定6-BA0.2mg/l、NAA設(shè)立5種濃度;固定NAA0.2mg/l、6-BA設(shè)立5種濃度,共9個(gè)處理方案,表3是不同激素濃度的試驗(yàn)方案。
表3 不同激素濃度的試驗(yàn)方案
3.1初次誘導(dǎo)培養(yǎng)結(jié)果
大花序桉3個(gè)不同單株經(jīng)不同激素水品給處理后的誘導(dǎo)結(jié)果見(jiàn)表4。
表4 初次誘導(dǎo)培養(yǎng)結(jié)果
通過(guò)表4可以看出,激素配比不同,腋芽的誘導(dǎo)效果將出現(xiàn)差異,0.2mg/l的6-BA和0.1mg/l的NAA誘導(dǎo)效果較好,當(dāng)兩者濃度都為0.2mg/l時(shí),誘導(dǎo)率最高,0.5mg/l的6-BA和0.2mg/l的NAA中有部分芽未長(zhǎng)出,當(dāng)6-BA濃度升高至1.0mg/l,NAA濃度升高至0.5mg/l時(shí),芽均為生長(zhǎng)。
不同單株的誘導(dǎo)效果也不同,單株D1和D2各激素配比上誘導(dǎo)相差不大,兩者濃度均為0.2mg/l時(shí),D1和D2的誘導(dǎo)率分別為28.6%和32.4%,腋芽長(zhǎng)勢(shì)相似,此時(shí)D3的誘導(dǎo)率僅為5.0%,葉片發(fā)黃,第一次繼代后死亡。
研究中發(fā)現(xiàn),不同的單株和不同的激素濃度,出芽的時(shí)間相差不大,初次誘導(dǎo)后的大花序桉腋芽葉片肥大,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后生長(zhǎng)緩慢,6次繼代后生長(zhǎng)趨于正常。
3.2不同種類激素對(duì)繼代增殖的影響結(jié)果
接種芽苗數(shù)為90時(shí),不同種類激素對(duì)繼代增殖的影響結(jié)果見(jiàn)表5。
由表5可以直接得出結(jié)論,大花序桉的繼代增殖過(guò)程中,6-BA的效果要好于KT,NAA的效果好于IBA,利用6-BA配合NAA培育比其它三種組合的效果好[4]。
表5 不同種類激素對(duì)繼代增殖的影響
3.3不同激素濃度對(duì)繼代增殖的影響
接種芽苗數(shù)為90時(shí),不同激素濃度對(duì)繼代增殖的影響見(jiàn)表6。
表6 不同激素濃度對(duì)繼代增殖的影響
通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),大花序桉對(duì)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)的反應(yīng)較為敏感,低濃度的6-BA和NAA有助于芽苗的生長(zhǎng),正是由于這種獨(dú)特的敏感性,在培育過(guò)程好中,需要對(duì)激素的濃度進(jìn)行優(yōu)化,以尋求更適宜植株生長(zhǎng)的濃度條件。
本文重點(diǎn)探究了大花序桉組織培養(yǎng)的過(guò)程中激素濃度和激素種類對(duì)生長(zhǎng)發(fā)芽的影響,結(jié)果表明,激素配比不同,腋芽的誘導(dǎo)效果將出現(xiàn)差異,0.2mg/l的6-BA和0.1mg/l的NAA誘導(dǎo)效果較好,當(dāng)兩者濃度都為0.2mg/l時(shí),誘導(dǎo)率最高,0.5mg/l的6-BA和0.2mg/l的NAA中有部分芽未長(zhǎng)出,當(dāng)6-BA濃度升高至1.0mg/l,NAA濃度升高至0.5mg/l時(shí),芽均為生長(zhǎng)。不同單株的誘導(dǎo)效果也不同,大花序桉對(duì)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)的反應(yīng)較為敏感,激素濃度的配比需要進(jìn)一步研究。
[1]楊少輝.大花序桉組織培養(yǎng)研究進(jìn)展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,37(29):140.
[2]季 靜.植物組織培養(yǎng)技術(shù)[J].天津大學(xué)學(xué)報(bào),2013,41(6):70.
[3]姚洪軍.植物組織培養(yǎng)研究進(jìn)展[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2012,21(3):78.
[4]王伯初.桉樹(shù)組織培養(yǎng)及其實(shí)用快速繁殖[J].重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2012,28(5):120.
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1005-7897(2015)09-0013-02
2015-9-1