楊衛(wèi)星,盧開(kāi)成,安冰(廣西國(guó)有派陽(yáng)山林場(chǎng),廣西寧明532500)
桉樹(shù)(Eucalyptus)為桃金娘科(Myrtlefamily)桉屬常綠高大喬木,原產(chǎn)地大多數(shù)在澳大利亞[1]。桉樹(shù)喜光好濕、耐旱畏寒、抗熱抗病,因其生長(zhǎng)迅速、適應(yīng)性強(qiáng)、技術(shù)成熟、用途廣泛且經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)良,而被世界上百余個(gè)國(guó)家和地區(qū)廣泛引種栽培,是世界著名的三大速生樹(shù)種之一。桉樹(shù)引種我國(guó)已有百年歷史,在我國(guó)林業(yè)發(fā)展中占有舉足輕重的地位[2]。建立桉樹(shù)組織培養(yǎng)與再生系統(tǒng),既可為商品化大規(guī)模育苗做準(zhǔn)備,又有助于建立轉(zhuǎn)基因系統(tǒng),為利用轉(zhuǎn)基因手段改良桉樹(shù)性狀奠定良好的基礎(chǔ)[3]。
1.1 試驗(yàn)材料 所采用桉樹(shù)無(wú)性系雷11(E.leizhou No 11)為材料,雷11是雷州林業(yè)局研究開(kāi)發(fā)的優(yōu)良無(wú)性系,具有生長(zhǎng)迅速、抗病性強(qiáng)等特點(diǎn)[4]。
1.2 試驗(yàn)方法 外植體的取材與滅菌:選用三年生桉樹(shù)半木質(zhì)化萌發(fā)莖段為外植體,取材時(shí)間宜天氣晴朗3 d后,10:00~15:00采集萌芽條,材料用飽和洗衣粉溶液刷洗干凈后備用。外植體消毒采用2個(gè)處理:①75%乙醇30 s+0.1%氯化汞7 min;②15%新潔爾滅30 min+10%次氯酸鈉10 min,滅菌后的材料切成1~2 cm長(zhǎng)的莖段,每段帶1個(gè)節(jié)接種到培養(yǎng)基上,置于光強(qiáng)3 000 lx、溫度25℃誘導(dǎo)不定芽。外植體誘導(dǎo)培養(yǎng)基分別設(shè)3個(gè)處理:①M(fèi)S+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L;②MS+6-BA 0.8 mg/L+NAA 0.4 mg/L;③MS+6-BA 0.6 mg/L+NAA 0.3 mg/L。
增殖培養(yǎng)基分別設(shè)3個(gè)處理:①M(fèi)S+6-BA 0.7 mg/L+NAA 0.35 mg/L;②MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.25 mg/L;③MS+6-BA 0.3 mg/L+NAA 0.15 mg/L。培養(yǎng)條件:溫度24~26 ℃,光照12~14 h/d,光強(qiáng)2 500~3 000 lx。
生根培養(yǎng)基分別設(shè)3個(gè)處理:①1/2MS+IBA 0.3 mg/L+ABT1 0.6 mg/L;②1/2MS+IBA 0.2 mg/L+ABT 10.4 mg/L;③1/2MS+IBA 0.1 mg/L+ABT 10.2 mg/L。培養(yǎng)條件:溫度24~26 ℃,光照12~14 h/d,光強(qiáng)3 000~3 500 lx。
2.1 外植體的取材與滅菌 由表1可知,滅菌方式②比①萌芽率高13%,灼傷率低13%,滅菌后的外植體生長(zhǎng)較好、萌發(fā)較快,有一定優(yōu)勢(shì),但污染率較①高16%。這說(shuō)明處理①可以有效降低外植體的污染率,但對(duì)外植體起到明顯的傷害作用,易出現(xiàn)褐化,導(dǎo)致其死亡。試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)使用10%次氯酸鈉滅菌時(shí),將10 min滅菌過(guò)程分成2次5 min滅菌過(guò)程(中間使用無(wú)菌水清洗數(shù)次),對(duì)黃化、白化現(xiàn)象有一定抑制作用,且滅菌效果不變。以后的試驗(yàn)中,均以處理②為消毒方式。
表1 2種外植體消毒方式對(duì)比
2.2 桉樹(shù)組織培養(yǎng)體系的建立
2.2.1 誘導(dǎo)培養(yǎng)基。由表2可知,誘導(dǎo)培養(yǎng)基的激素濃度以處理②效果最佳,增殖倍數(shù)適宜,達(dá)到2~3個(gè)芽,芽的長(zhǎng)勢(shì)及狀態(tài)良好,萌芽率高,生長(zhǎng)較快;處理①激素濃度過(guò)高,萌芽率較②低8%,且出現(xiàn)褐化玻璃化,難以馴化,即使很快擴(kuò)大繁殖,也會(huì)成為無(wú)效芽;處理③激素濃度偏低,萌芽率較②低17%,芽質(zhì)量好,但生長(zhǎng)慢,數(shù)量少,降低了擴(kuò)繁速度,對(duì)育苗生產(chǎn)進(jìn)度有所影響。
2.2.2 增殖培養(yǎng)基。由表3可知,增殖培養(yǎng)基的激素溶度以處理②效果最佳,增殖倍數(shù)適宜,達(dá)到3.96 cm,芽的長(zhǎng)勢(shì)及狀態(tài)良好,生長(zhǎng)旺盛,莖粗葉厚;處理①激素濃度過(guò)高,增殖個(gè)數(shù)較②低58.9%,生長(zhǎng)較弱,芽點(diǎn)過(guò)密,基部易形成愈傷團(tuán)塊;處理③激素濃度偏低,萌芽率較②低52%,莖葉細(xì)長(zhǎng),長(zhǎng)勢(shì)變?nèi)酢<刺幚恝跒樽罴言鲋撑囵B(yǎng)基。
表2 不同外植體誘導(dǎo)培養(yǎng)基對(duì)比
表3 不同外植體增殖培養(yǎng)基對(duì)比
2.2.3 生根培養(yǎng)基。由表4可知,生根培養(yǎng)基的激素濃度以處理②效果最佳,接種21 d后,根系發(fā)達(dá),達(dá)到7.45 cm,側(cè)根繁多,苗木生長(zhǎng)旺盛,長(zhǎng)勢(shì)均一,移栽后成活率可達(dá)95%;處理①激素濃度過(guò)高,苗高較②低73.4%,根長(zhǎng)較②低55.7%,生根率低,易出現(xiàn)培養(yǎng)基褐化、根基部膨大現(xiàn)象,部分不生根,苗木較弱,長(zhǎng)勢(shì)參差不齊,移栽后長(zhǎng)勢(shì)較弱,成活率低;處理③激素濃度偏低,苗高較②低68.2%,根長(zhǎng)較②低68.3%,生根率低,根系較弱,側(cè)根少,苗木生長(zhǎng)緩慢,細(xì)弱,長(zhǎng)勢(shì)參差不齊,移栽后成活率低,生長(zhǎng)較慢。
表4 不同生根培養(yǎng)基對(duì)比
外植體采集后,飽和洗衣粉水刷洗干凈的預(yù)處理方法效果最佳。采集后及時(shí)進(jìn)行清洗消毒并接種到誘導(dǎo)培養(yǎng)基中,可極大減少剪口被病菌污染幾率,保持枝條的活性,從而降低污染率,提高萌芽率,達(dá)到事半功倍的效果。外植體消毒使用乙醇和氯化汞消毒一次的污染率最低,但易灼傷苗木,出現(xiàn)培養(yǎng)基褐化現(xiàn)象;新潔爾滅和次氯酸鈉污染率次之,但基本無(wú)灼傷,萌芽率高,萌發(fā)較快。實(shí)際操作時(shí),要注意細(xì)節(jié),掌握要領(lǐng),動(dòng)作干凈利落,可有效地降低污染率,這與其他桉樹(shù)外植體研究類似[5]。
不同濃度激素對(duì)外植體誘導(dǎo)有顯著影響,處理②為最佳培養(yǎng)基配方,接種7~10 d后芽開(kāi)始萌動(dòng),12 d左右基部有綠色突起出現(xiàn),20~25 d誘導(dǎo)出芽。試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),激素濃度過(guò)高,易發(fā)生畸形并形成白色松散的愈傷組織,濃度過(guò)低,又影響萌動(dòng),這與相思樹(shù)等其他樹(shù)種的組織培養(yǎng)有相似性[6]。在增殖培養(yǎng)時(shí),激素濃度過(guò)高,也會(huì)出現(xiàn)畸形、玻璃化等現(xiàn)象,處理②為最佳配方,可得到最多的有效芽。
在工廠化生產(chǎn)中,要掌握好暗培養(yǎng)、弱光培養(yǎng)及自然光培養(yǎng)的時(shí)間,才能夠獲得生長(zhǎng)健壯、增殖倍數(shù)適宜的無(wú)菌芽,建立有效的無(wú)菌芽繁殖體系,生產(chǎn)出合格的苗木,在類似文獻(xiàn)中,也得到了同樣的結(jié)論[5]。
在生根培養(yǎng)試驗(yàn)中,處理②為最佳配方,接種3 d后芽基部開(kāi)始形成根原基突起,5~6 d后出現(xiàn)小根,19~21 d后長(zhǎng)出發(fā)達(dá)的根系,側(cè)根多而密,移栽成活率高。桉樹(shù)的根系發(fā)育是一個(gè)喜光過(guò)程,尤以自然光最佳,根系發(fā)育良好的同時(shí),莖葉發(fā)育也很健壯,且培育后期木質(zhì)化程度好,可大幅度提高移栽后成活率。在工廠化生產(chǎn)中,如何減輕莖段基部褐變是生根研究的關(guān)鍵之一[7-8],為了抑制培養(yǎng)基褐化,可適當(dāng)加入抗壞血酸(0.01~0.02 mg/L為宜)和活性炭(40 mg/L為宜),加入過(guò)少無(wú)法抑制褐化,加入過(guò)量則容易影響到pH。
無(wú)菌芽誘導(dǎo)和無(wú)菌體系的建立,是一個(gè)復(fù)雜艱難的過(guò)程,是最核心的技術(shù)環(huán)節(jié)。隨著桉樹(shù)種植的不斷發(fā)展,組培培養(yǎng)技術(shù)不斷取得新的突破和進(jìn)展[9],如何加快誘導(dǎo)速度、縮短培養(yǎng)周期、降低生產(chǎn)成本,特別是優(yōu)良無(wú)性系的選育推廣,都有待更多的試驗(yàn)和研究。
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