黃燕麗
摘要:為滿足我省各市縣新一輪綠化廣東大行動的任務需求,紅椎作為珍貴闊葉用材,擁有高效、多用途、速生等特性是南方地區(qū)造林的重要鄉(xiāng)土樹種之一。由于紅椎的繁殖方法較難滿足造林之需求,紅椎大量繁殖主要通過組織培養(yǎng)技術。本文對紅椎組織培養(yǎng)與快速繁殖技術進行了研究。
關鍵詞:紅椎;苗木;繁殖技術
引言
紅椎,別名赤黎、黎木、紅椽拷,學名:Castanopsis hystrixA·DC,殼斗科,常綠喬木亞熱帶樹種,其材質優(yōu)良,木材堅硬耐腐,少變形,心材大,褐紅色,邊材淡紅色,色澤和紋理美觀,是高級家具、造船、車輛、工藝雕刻、建筑裝修等優(yōu)質用材。它具有生長快、萌芽力強、混生性能好等優(yōu)良特性,是與松、杉等針葉樹種混交造林的最理想的伴生樹種之一。目前紅椎的繁殖方式無法滿足造林之需求。因此,對其進行組織培養(yǎng)與快速繁殖技術研究,對紅椎的合理開發(fā)利用具有重要的作用。
1材料與方法
1.1材料
紅椎萌芽條
1.2方法
1.2.1外植體消毒
剪取紅椎萌芽條帶腋芽莖段作為外植體,去葉,剪切成1-2cm長帶1-2個腋芽或莖節(jié)小段。用75%乙醇浸泡20s,蒸餾水清洗后置于超凈臺上,在無菌操作下用0.1%升汞消毒8min,再用20%次氯酸鈉消毒5min,消毒處理后用無菌水漂洗5-6次。
1.2.2始芽的誘導
細胞分裂素對始芽的誘導起著十分重要的作用,要使嫩芽獲得較高的誘導率,適宜的細胞分裂素濃度甚為關鍵。離體培養(yǎng)常用的生長素為NAA,細胞分裂素為6-BA,以生長素NAA0.25mg/L為基礎,在含0.1~0.5mg/L不同濃度的細胞分裂素6-BA的BMT培養(yǎng)基上,另加CH500mg/L,VB21mg/L,pH為5.8。每試驗處理接種20段,光照培養(yǎng),定期進行誘導率的統(tǒng)計。
1.2.3芽增殖和生長
將初代培養(yǎng)所得的芽接種在增殖培養(yǎng)基上進行繼代培養(yǎng),調節(jié)6-BA、KT、NAA的濃度,共設計9個試驗處理,每處理接種芽20顆,不定期觀察芽的分化、增殖和生長狀況,并統(tǒng)計芽的增殖系數。
1.2.4生根培養(yǎng)
當紅椎芽繼代培養(yǎng)擴大繁殖到一定數量并生長到3-4cm高時,選取生長健壯的單芽切割進行生根培養(yǎng)試驗。試驗采用L9(34)~交試驗設計,試驗設計考慮的因素為生長素IBA和NAA以及基本培養(yǎng)基BMT,因素水平安排見表1。
生根率(%)=生根株數/接入的無根苗數×100%
2結果與分析
2.1始芽的誘導試驗
細胞分裂素6-BA對始芽誘導分化的影響效果見表1。
表2顯示,當6-BA的濃度為0.1mg/L時,始芽的誘導率很低,僅為25%,又多為生長纖細的單芽,而且部分頂芽變黃。在一定范圍內,隨著細胞分裂素6-BA濃度增加,外植體始芽的誘導率也呈相應提高趨勢,當細胞分裂素6-BA為較高濃度0.4mg/L時,初始芽的誘導率出現下降的趨勢,而當濃度提高到0.5mg/L時,始芽呈短粗密集,接種操作時極難切割剝離,且芽呈透明水腫玻璃化,不利于繼代擴繁培養(yǎng)。因此,以細胞分裂素6-BA濃度為0.3mg/L時,有利于外植體初始始芽的誘導,不僅有85%較高的誘導率,而且每叢芽有2-3個單芽,芽生長健壯。
2.2外源激素組合對芽增殖培養(yǎng)的影響
在植物組織培養(yǎng)過程中,始芽的分化不僅要有較高的增殖系數,同時始芽還必須是生長健壯,才能達到組培快繁的要求。以細胞分裂素6-BA、KT和生長素NAA為外源激素,將紅椎芽轉接在9種不同濃度梯度組合進行繼代培養(yǎng),觀察統(tǒng)計平均在一個培養(yǎng)繼代周期內始芽的分化增殖系數和及其生長情況,結果見表2。
激素不同種類,不同濃度對芽的增殖和生長有不用的效果,經試驗表明,6-BA濃度對芽增殖培養(yǎng)影響最大,NAA濃度次之,KT濃度影響最小。增殖率的變化規(guī)律是:從細胞分裂素6-BA來看,當細胞分裂素6-BA的濃度為較低0.2mg/L時,芽在繼代培養(yǎng)30d時,平均增殖率為2.41%,芽長勢較弱,表現出葉尖卷曲,部分頂芽變黃,而當濃度增加到0.3mg/L時,芽的增殖系數也相應提高,達到最高的3.58,而且芽生長健壯,葉色綠,但當濃度增加較高為0.4mg/L時,芽的增殖率有所下降,芽的生長質量也呈下降趨勢,表現出葉卷曲,芽粗短呈玻璃化;從生長素NAA來看,在3種與細胞分裂素6-BA不同組合中,濃度為0.5mg/L時,平均增殖率最高,濃度過高或過低都不利于增殖率的提高;從細胞分裂素KT來看,在培養(yǎng)基中加入KT后,芽的增殖率反而出現下降,說明KT的加入不利于紅椎芽增殖培養(yǎng)。因此,紅椎在繼代培養(yǎng)時適宜芽增殖和生長的最佳外源激素組合為BMT+6-BA0.3mg/L+NAA0.5mg/L。
2.3單芽生根誘導培養(yǎng)
在植物離體培養(yǎng)過程中,單芽生根率的高低是影響無性快繁速度的主要因子之一,生長素類物質的合理應用對生根起著至關重要的促進作用。將生長健壯、葉片舒展的芽叢分割并切成單芽呈直插式接種,以BMT基本培養(yǎng)基、IAA和IBA二種不同生長素共9個處理,進行正交生根誘導試驗。
2.4植株的移栽
將組培生根瓶苗搬出培養(yǎng)室移至大棚于自然環(huán)境下練苗5-7d,移栽前對移栽基質進行消毒處理,提前一天用0.2%~0.3%高錳酸鉀溶液消毒基質,移栽當天用自來水澆透基質,除去基質中殘留的高錳酸鉀,用清水漂洗干凈根部粘附的培養(yǎng)基。移栽試驗結果表明:紅心土的移栽效果最好。移栽后要淋水保濕,保持移栽苗水分的平衡,防止移栽苗萎蔫而死。用遮光度為75%的黑網擋陽以避免太陽直射,注意苗床的通風透氣,移栽后可適當噴施一定濃度的葉面肥,使用這種方法移栽成活率在90%以上。
3小結與討論
3.1培養(yǎng)基的選擇
選擇適宜的培養(yǎng)基對組織培養(yǎng)成功與否至關重要。紅椎適宜的基本培養(yǎng)基為BMT。分析認為,BMT培養(yǎng)基內含有較高的Ca2+離子,Ca2+濃度能促進植物體內糖分的運輸,說明高濃度的鈣元素更加有利于紅椎芽的器官分化和生長。這一點與王以紅等對殼斗科植物大葉櫟組織培養(yǎng)選用的培養(yǎng)基的研究結果相一致。
3.2芽增殖和生長
以BMT為基本培養(yǎng)基,添加細胞分裂素6-BA0.3mg/L和生長素NAA0.5mg/L,可作為紅椎芽擴繁培養(yǎng)的最佳培養(yǎng)基。將紅椎的芽以水平向接種于培養(yǎng)基上,培養(yǎng)前期在較弱的光照下,光照強度控制在10001x左右,后期移置于3000N較強的光照強度下生長,繼代培養(yǎng)周期保持在30d左右,進行芽的分化、增殖和生長等擴繁培養(yǎng),繼代芽可以3.58/30d的增殖系數達到擴大繁殖目的。在紅椎芽增殖和生長的過程中,隨著繼代次數的增加,培養(yǎng)材料會出現褐化現象,在轉接的時候將芽基部老化材料剪切后再接到新鮮的培養(yǎng)基上,能在一定程度上克服褐化現象的發(fā)現,但是褐化問題的根源有待進一步研究。
3.3單芽生根培養(yǎng)
可以1/2BMT+IBAl.5mg/L+IAA0.3mg/L作為紅椎單芽生根培養(yǎng)的最佳培養(yǎng)基,在繼代芽中選擇生長健壯的單芽切割后接種,進行根系誘導培養(yǎng)。培養(yǎng)6d時單芽基部開始長出根點,培養(yǎng)15d時根系生長至1~1.5cm長,形成完整的再生植株,生根率達到82%。本研究發(fā)現,單芽生根誘導與繼代芽的質量有很強的相關性,生長健壯、葉片舒展、葉色濃綠的繼代芽則生根率高,且根系發(fā)達,因此在進行單芽生根誘導前,必須使繼代芽得到充分的光照,以增強光合作用促進始芽的健壯生長。
4結語
研究結果表明,用來自于紅椎優(yōu)株的萌芽條的莖段作為外植體比較容易誘導成苗,試驗中,最適誘導培養(yǎng)基為BMT+6-BA0.3mg/L+NAA0.25mg/L,誘導率達到了85%;最適增殖培養(yǎng)基為BMT+6-BA0.3mg/L+NAA0.5mg/L,芽增殖系數3.58,且生長健壯;單芽在1/2BMT+IBAl.5mg/L+IAA0.3mg/L培養(yǎng)基上生根效果好,生根率82%;煉苗成功后移栽成活率達90%以上。此研究所建立的紅椎組織培養(yǎng)再生繁殖體系,為紅椎優(yōu)良苗木的培育提供了一定的科學依據。