羅文熠

(福建省林業(yè)科技試驗(yàn)中心，福建 南靖 363600)

紅葉烏桕組培技術(shù)初探

羅文熠

(福建省林業(yè)科技試驗(yàn)中心，福建 南靖 363600)

以紅葉烏桕半木質(zhì)化新枝為外植體，探討不同消毒時(shí)間、基本培養(yǎng)基、生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類(lèi)及其濃度對(duì)紅葉烏桕的新芽誘導(dǎo)、繼代增殖、壯苗以及生根等的影響。結(jié)果表明：用70%酒精消毒15 s，再用0.1 g·L-1升汞消毒7 min效果最佳，合格苗可達(dá)75.0%，并且基本沒(méi)有褐化現(xiàn)象；叢芽誘導(dǎo)的最佳培養(yǎng)基為MS+6BA 1.0 mg·L-1+NAA 0.3 mg·L-1+蔗糖30 g·L-1；繼代增殖的最佳培養(yǎng)基為MS+6BA 0.5 mg·L-1+KT 0.5 mg·L-1+NAA 0.5 mg·L-1+蔗糖30 g·L-1；根誘導(dǎo)的最佳培養(yǎng)基為1/2 MS+NAA 0.3 mg·L-1+IBA 0.3 mg·L-1+蔗糖30 g·L-1；通過(guò)添加抗氧化劑L-半胱氨酸和抗壞血酸，能有效抑制褐化，但有落葉死苗現(xiàn)象。

紅葉烏桕；組織培養(yǎng)；繼代培養(yǎng)；生根培養(yǎng)

紅葉烏桕(Euphorbiacotinifolia)為大戟科烏柏屬烏桕的變種，為落葉喬木。紅葉烏桕原產(chǎn)墨西哥與危地馬拉，后由我國(guó)引入栽培，樹(shù)冠整齊，蔭質(zhì)好，樹(shù)姿優(yōu)美，葉形秀麗，入秋不經(jīng)霜凍即滿(mǎn)樹(shù)紅葉，顏色紅艷可愛(ài)，不亞丹楓。它不僅有萌芽力極強(qiáng)，生長(zhǎng)快，耐修剪，抗性強(qiáng)，極少有病蟲(chóng)害等優(yōu)點(diǎn)，而且對(duì)土壤適應(yīng)范圍較廣，在園林綠化中可作為護(hù)堤樹(shù)、庭蔭樹(shù)及行道樹(shù)，也可與各種常綠或秋景樹(shù)種混植點(diǎn)綴秋景；因抗污染力強(qiáng)，在工礦區(qū)可作防護(hù)林樹(shù)種[1]。同時(shí)紅葉烏桕是一種效益較高的經(jīng)濟(jì)林木，烏桕子能加工成皮油和梓油。因此具有巨大的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益[2]。紅葉烏桕的傳統(tǒng)繁殖主要采用種子育苗[3]和扦插育苗[4]，但容易出現(xiàn)苗木變異性大，質(zhì)量參差不齊，育苗周期長(zhǎng)等問(wèn)題。因此，通過(guò)組織培養(yǎng)建立紅葉烏桕組培快繁體系，是解決紅葉烏桕種苗供應(yīng)的有效途徑。畢君等[5]在紅葉烏桕組培技術(shù)研究中，發(fā)現(xiàn)其存在易褐化和落葉死苗等嚴(yán)重問(wèn)題，并對(duì)比腋芽莖段、莖尖、葉片為外植體對(duì)褐化的影響，認(rèn)為腋芽莖段褐化最輕，葉片褐化最嚴(yán)重。本試驗(yàn)采用正交試驗(yàn)對(duì)紅葉烏桕莖段腋芽的誘導(dǎo)、繼代增殖、生根進(jìn)行研究，通過(guò)篩選出最適的培養(yǎng)基，為紅葉烏桕組培苗培育提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以福建省鑫閩種業(yè)有限公司3年生紅葉烏桕新萌半木質(zhì)化嫩枝為外植體。采摘時(shí)間為當(dāng)年4月份，采前先用托布津1000倍噴灑紅葉烏桕，5 d后選擇晴朗天氣采摘其嫩枝。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 莖段的消毒和腋芽的誘導(dǎo) 將采摘的紅葉烏桕半木質(zhì)化嫩枝去除葉片(傷口處會(huì)有乳白色汁液流出)，先用清水清洗，去除表面灰塵和殘留農(nóng)藥。然后把嫩枝放入洗衣粉水中浸泡15 min，用毛筆輕輕刷洗莖段，特別是腋芽處，洗凈后清水沖洗4～5次，將嫩枝放在流水下持續(xù)沖洗1 h左右。把洗凈后的嫩枝移至超凈工作臺(tái)上，先用70%酒精浸泡15 s，取出，用無(wú)菌水沖洗2次，再放入0.1% HgCl2中，輕輕搖晃(0、5、7、10 min)消毒，取出，用無(wú)菌水沖洗4～5次，將嫩枝切成1～2 cm長(zhǎng)度的莖段，每個(gè)莖段帶有1個(gè)腋芽，接種于啟動(dòng)培養(yǎng)基(MS)上，15 d后觀察記錄外植體污染率、褐化率、死亡率(表1)。再把無(wú)菌的紅葉烏桕莖段轉(zhuǎn)入?yún)惭空T導(dǎo)培養(yǎng)基中，采用4因素3水平正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)(表2)，25 d后觀察叢芽的誘導(dǎo)情況，記錄不同的培養(yǎng)基、生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類(lèi)及濃度對(duì)紅葉烏桕叢芽誘導(dǎo)的影響。

1.2.2 繼代增殖的培養(yǎng) 萌發(fā)的芽長(zhǎng)至1 cm左右時(shí)，將帶有新芽的莖段，切去葉柄轉(zhuǎn)入繼代增殖培養(yǎng)基中，以MS+3%蔗糖+6.3 g·L-1卡拉膠為基本培養(yǎng)基，附加6BA，KT，NAA，IBA 4個(gè)植物生產(chǎn)調(diào)節(jié)劑，采用4因素3水平正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，2～3個(gè)芽為1叢，每瓶接種5個(gè)叢芽，每個(gè)處理接種20瓶。25 d為1個(gè)周期轉(zhuǎn)接1次，在相同的培養(yǎng)基上重復(fù)3次，使瓶苗體內(nèi)的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑水平穩(wěn)定下來(lái)，定期觀察統(tǒng)計(jì)瓶苗的增殖生長(zhǎng)情況。

1.2.3 壯苗及生根的培養(yǎng) 切取紅葉烏桕高2～3 cm，并帶有3～4片葉子的單株，接入以1/2 MS+卡拉膠6.3 g·L-1+活性炭0.1 g·L-1為基本培養(yǎng)基，附加6BA、KT、NAA、IBA 4個(gè)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，采用4因素3水平正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，每瓶接種5個(gè)單株，每個(gè)處理20瓶，先暗培養(yǎng)3 d后進(jìn)行光培養(yǎng)，以30 d為1個(gè)周期。定期觀察和記錄瓶苗的生長(zhǎng)和生根情況。

1.2.4 培養(yǎng)條件 紅葉烏桕的培養(yǎng)溫度控制在24～26 ℃，光照強(qiáng)度為2000～3000 Lx，光照時(shí)間為10～12 h·d-1，培養(yǎng)濕度控制在60%～70%，培養(yǎng)基的pH在5.8～6.0。

2 結(jié)果與分析

2.1 莖段的消毒和叢芽的誘導(dǎo)

由表1可知，以紅葉烏桕的新萌嫩枝為外植體，采摘前先用殺菌劑噴灑，5 d后于晴朗天氣采摘，嫩枝的消毒時(shí)間為70%的酒精15 s，0.1%升汞7 min，滅菌效果最好，獲得合格的外植體達(dá)75.0%。

由表2可知，4個(gè)因素中，對(duì)紅葉烏桕叢芽誘導(dǎo)影響最大的是6BA，其次是基本培養(yǎng)基，再次是蔗糖，NAA的影響最小。紅葉烏桕叢芽誘導(dǎo)在MS培養(yǎng)基上基本可以叢芽生長(zhǎng)，當(dāng)6BA在1.0 mg·L-1時(shí)，誘導(dǎo)率最高達(dá)到94.6%，但出現(xiàn)褐化和死苗現(xiàn)象，結(jié)合叢芽誘導(dǎo)的生長(zhǎng)情況可知，紅葉烏桕的叢芽誘導(dǎo)最佳培養(yǎng)基為：MS+蔗糖30 g·L-1+6BA 1.0 mg·L-1+NAA 0.3 mg·L-1。

表1 不同消毒時(shí)間影響紅葉烏桕合格率

2.2 增殖培養(yǎng)

由表3可知，不同的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)紅葉烏桕叢生芽的繼代增殖都有顯著影響，其產(chǎn)生的效應(yīng)以6BA影響最大，其次是NAA，再次是KT、IBA的影響最小。通過(guò)觀察苗木的生長(zhǎng)情況可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑水平較低時(shí)，不容易產(chǎn)生褐化和死苗現(xiàn)象，但增殖倍數(shù)不理想；隨著生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑水平的提高，特別是6BA超過(guò)1.0 mg·L-1時(shí)，苗木的褐化和死亡現(xiàn)象明顯提高，芽叢雖然密集，但長(zhǎng)勢(shì)較差，葉片部分卷曲，有效健壯的單株苗少，嚴(yán)重影響后期生根苗的獲取。6BA 0.5 mg·L-1左右時(shí)，其增殖系數(shù)最高達(dá)3.43，苗木表現(xiàn)健壯，只有輕微褐化和死苗現(xiàn)象，同時(shí)添加適當(dāng)KT和NAA可促進(jìn)叢生芽的生長(zhǎng)。因此，綜合結(jié)果表明，紅葉烏桕瓶苗增殖培養(yǎng)的最佳培養(yǎng)基為MS+蔗糖30 g·L-1+6BA 0.5 mg·L-1+KT 0.5 mg·L-1+NAA 0.5 mg·L-1，紅葉烏桕在最佳培養(yǎng)基中繼代生長(zhǎng)情況見(jiàn)圖1。根據(jù)周俊輝等[6]對(duì)植物組培中抗褐化研究結(jié)果，本試驗(yàn)中添加抗氧化劑L-半胱氨酸和抗壞血酸，發(fā)現(xiàn)苗木的生長(zhǎng)不受影響，而褐化現(xiàn)象得到有效抑制，但落葉和死苗問(wèn)題不能完全解決。

表2 紅葉烏桕叢芽誘導(dǎo)正交試驗(yàn)

*：ki為水平i的平均值；R為極差；F為方差值，同列數(shù)值后不同小寫(xiě)字母為差異達(dá)0.05顯著水平。下同。

表3 不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)紅葉烏桕瓶苗繼代增殖的影響

圖1 紅葉烏桕在最佳培養(yǎng)基中繼代生長(zhǎng)情況

2.3 壯苗及生根的培養(yǎng)

由表4可知，紅葉烏桕在低水平的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑中也容易生根，但是不定根分化數(shù)較低且細(xì)弱；IBA 0.3 mg·L-1時(shí)，不定根的分化率可達(dá)到96.8%，根表現(xiàn)粗壯；當(dāng)IBA大于0.5 mg·L-1時(shí)，瓶苗基部產(chǎn)生的愈傷組織、不定根的分化率和分化數(shù)反而降低，表明高濃度的IBA對(duì)紅葉烏桕的生根誘導(dǎo)具有抑制作用?；九囵B(yǎng)基中1/2MS效果優(yōu)于MS，1/4 MS效果最差。同時(shí)在生根培養(yǎng)基中添加NAA 0.1～0.3 mg·L-1可使根系更加健壯。因此本試驗(yàn)中紅葉烏桕生根誘導(dǎo)的最佳培養(yǎng)基是1/2 MS+NAA 0.3 mg·L-1+IBA 0.3 mg·L-1+蔗糖30 g·L-1，紅葉烏桕在該培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)情況見(jiàn)圖2。

表4 紅葉烏桕生根誘導(dǎo)試驗(yàn)

圖2 紅葉烏桕在最佳生根培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)情況

3 結(jié)論和討論

紅葉烏桕傳統(tǒng)的繁育方式難以滿(mǎn)足種苗市場(chǎng)的需要，因此，紅葉烏桕組織培養(yǎng)和快繁成為其種苗快速增長(zhǎng)的有效方法。目前，對(duì)紅葉烏桕組培和快繁的研究報(bào)導(dǎo)不多，韓珊等[7-8]對(duì)紅葉烏桕的組培進(jìn)行研究并取得了一定的成果。本試驗(yàn)結(jié)果表明，以紅葉烏桕新萌嫩枝為外植體，用70%酒精消毒15s，再用0.1g·L-1升汞消毒7min效果最佳，合格苗可達(dá)75.0%，并且基本沒(méi)有褐化現(xiàn)象，誘導(dǎo)叢芽的最佳培養(yǎng)基為：MS+蔗糖30g·L-1+6BA1.0mg·L-1+NAA0.3mg·L-1；最佳繼代培養(yǎng)基為MS+蔗糖30g·L-1+6BA0.5mg·L-1+KT0.5mg·L-1+NAA0.5mg·L-1，但是在增殖過(guò)程中出現(xiàn)輕微褐化和死苗現(xiàn)象，且隨著6BA濃度的增加，褐化現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重。顏敬昌[9]認(rèn)為，外植體的種類(lèi)，消毒的方法，培養(yǎng)的溫度，生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的種類(lèi)和濃度都會(huì)對(duì)植物組織培養(yǎng)中的褐化產(chǎn)生影響。試驗(yàn)通過(guò)添加抗褐化劑L-半胱氨酸和抗壞血酸，有效地抑制了褐化的發(fā)生，但落葉死苗現(xiàn)象還會(huì)出現(xiàn)，需進(jìn)一步研究解決。生根誘導(dǎo)的最佳培養(yǎng)基為1/2MS+NAA0.3mg·L-1+IBA0.3mg·L-1+蔗糖30g·L-1，生根率可達(dá)96.8%。

[1]李艷.紅葉烏桕[J].花木盆景(花卉園林)，2014(10)：5.

[2]李冬林，黃棟，王瑾，等.烏桕研究綜述[J].江蘇林業(yè)科技，2009，36(4)：43-47.

[3]張明.烏桕在園林中的應(yīng)用與栽培技術(shù)[J].農(nóng)技服務(wù)，2011(4)：519.

[4]張敏，鄭道權(quán)，孟曉紅，等.烏桕豐產(chǎn)林營(yíng)建技術(shù)研究[J].貴州林業(yè)科技，2009(04)：15-17.

[5]畢君，張往祥，王春榮，等.紅葉烏桕組織培養(yǎng)技術(shù)研究[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2013，29(28)：60-65.

[6]周俊輝，周家容，曾浩森，等.園藝植物組織培養(yǎng)中的褐化現(xiàn)象及抗褐化研究進(jìn)展[J].園藝學(xué)報(bào)，2000(S1)：481-486.

[7]韓珊，石大興，王米力，等.紅葉烏桕莖段離體培養(yǎng)的研究[J].四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，24(3)：300-302.

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[9]顏敬昌.植物組織培養(yǎng)手冊(cè)[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1990.

Spatial Distribution Pattern for the Larva ofEuphorbiacotinifolia

LUO Wenyi

(FujianForestryScienceandTechnologyTestCenter，Nanjing363600，F(xiàn)ujian，China)

The study usedEuphorbiacotinifoliasemi-lignified new softwood branches as the explant，discusses different sterilization time，basic culture medium，types and concentrations of growth regulators effect onEuphorbiacotinifoliabuds induction，transgenerational appreciation，strong seedling and rooting.The results showed that：use the 70% alcohol disinfect explants for 15 s first，and then use 0.1 g·L-1mercuric chloride for 7 min has the best effect，the qualified seedlings can amount to 75%，and there is almost no browning phenomenon；the optimal medium of induced buds is MS+6BA 1.0 mg·L-1+NAA 0.3 mg·L-1+sugar 30 g·L-1； the optimal medium of multiplication is MS+6BA 0.5 mg·L-1+KT 0.5 mg·L-1+NAA 0.5 mg·L-1+sugar 30 g·L-1； the optimal medium of roots induction is 1/2 MS+NAA 0.3 mg·L-1+IBA 0.3 mg·L-1+ sugar 30 g·L-1； the browning can effectively inhibit by adding antioxidants L-cysteine and ascorbic acid，but the problem of dead leaves and dead plants need to be further resolved.

Euphorbiacotinifolia；tissueculture；secondaryculture；rootingculture

2017-01-05；

2017-02-10

福建省林業(yè)科研項(xiàng)目(閩林科[2014]2號(hào))

羅文熠(1984—)，男，福建平和人，福建省林業(yè)科技試驗(yàn)中心工程師，從事組織培養(yǎng)研究。E-mail：13261472@qq.com。

10.13428/j.cnki.fjlk.2017.02.017

S723.1+32.6

A

1002-7351(2017)02-0086-04