朱 虹
(遼寧省干旱地區(qū)造林研究所,朝陽 122000)
歐洲喬木花楸(Sorbus aucuparia)屬薔薇科花楸屬落葉喬木,原產歐洲和亞洲西部。喜光稍耐蔭、喜涼爽濕潤的氣候。適應于多種土壤類型,喜濕潤且排水較好的酸性或微酸性土壤。樹干端直,樹形魁梧,枝條伸展性好,冠幅呈卵圓形,樹形美觀。夏季葉色翠綠,秋季葉色為橙紅?;ò咨?,果實橙色或紅色,扁球形,冬季宿存具四季皆宜的觀賞效果,可作庭院、公園、廣場、小區(qū)綠化,在歐洲已被廣泛應用于園林綠化中。其果實中含有糖、維生素、黃酮、花青素等物質,具有強抗氧化、抗癌、抗輻射、止咳平喘等藥用功效,具有極佳的市場前景。[1-3]
歐洲喬木花楸繁殖方法單一,繁殖速度慢,實生育苗種苗變異大,嫩枝扦插育苗成活率不到20%,且國內目前還沒有形成較大規(guī)模的繁育基地。利用組織培養(yǎng)技術繁殖歐洲喬木花楸可在短時間內獲得大量優(yōu)質種苗,本試驗結合歐洲喬木花楸生物學特性,利用組織培養(yǎng)技術,完善了歐洲喬木花楸組培技術流程,以期能為歐洲喬木花楸規(guī)?;耘嗵峁┮欢ǖ募夹g支撐。
試驗所選用的外植體是本所林地經濟課題組歐洲喬木花楸培養(yǎng)圃內當年新萌發(fā)歐洲喬木花楸帶側芽莖段。采集季節(jié)為5月末至6月中旬,采集時間為晴朗天氣的上午10點以后。以自配的MS為基本培養(yǎng)基,各試驗階段分別使用不同濃度的植物生長調節(jié)劑6-BA、NAA、IBA。
1.2.1 外植體的取得
外植體取材的季節(jié)、位置直接影響無菌體系的建立,需選取生長旺季,最具母株特性的一段植株或者其他部位。本試驗在5月末~6月中旬,在生長健壯的歐洲喬木花楸優(yōu)良母樹上剪取長勢良好的當年萌發(fā)新梢作為外植體材料,剪下枝條后去除葉片,留取有用莖段,修剪好的莖段,按老嫩程度差別的不同分別放在不同的容器內,便于后期清洗與消毒的時間把握。
1.2.2 外植體的清洗與滅菌
將老嫩程度不同的供試外植體材料分別切成約10 cm的小段,放在洗衣粉溶液中不斷搖晃,充分清洗,去除表面灰塵雜質,如灰塵雜質太多,可用潔凈的軟毛刷仔細刷洗干凈,但要注意不要碰壞嫩芽。用洗衣粉清洗完后,將外植體放在水流下沖洗干凈,不要殘留泡沫。沖洗干凈后的莖段放入傳遞窗中,置于接種室備用。轉接前先用75%酒精將外植體材料消毒30 s,無菌水沖洗2~3次,再根據莖段老嫩程度不同,放在0.1%升汞溶液中浸泡4~8 min,然后用無菌水沖洗5~6次,每次沖洗2~3 min,沖洗凈升汞溶液后放入超凈工作臺中準備接種。
1.2.3 培養(yǎng)基的配制及培養(yǎng)條件
試驗腋芽誘導及分化增殖采用MS為基本培養(yǎng)基,生根采用1/2MS為基本培養(yǎng)基,蔗糖濃度為3%,瓊脂含量0.8%,用HCl或NaOH調解pH至5.5~5.8,在高溫滅菌前為各階段培養(yǎng)基分別加入不同質量的6-BA、NAA、IBA等植物生長調節(jié)劑,高壓滅菌條件為121℃20 min。培養(yǎng)室溫度為(25±3)℃,光照強度 3 000 lx,光周期為 16 h/d。
1.2.4 芽誘導
將清洗、消毒后獲得的無菌外植體材料在超凈工作臺中切成2~3 cm的帶2~3個腋芽的小莖段,接種到不同處理組合組成的培養(yǎng)基中(表1)。6-BA采用3個濃度處理,分別為1.0、1.5、2.0 mg/L;NAA 3 個濃度處理,分別為 0.6、0.8、1.0 mg/L。每處理各接種60瓶,每瓶接種1個外植體材料,觀察并記錄叢生芽誘導情況,35天后統(tǒng)計萌芽數、萌芽率(萌芽率=萌芽數/接種外植體株數×100%)、生長情況。
表1 歐洲喬木花楸腋芽誘導培養(yǎng)基配方設計
1.2.5 繼代增殖
將初代培養(yǎng)產生的芽轉接到繼代增殖培養(yǎng)基中(表2),6-BA采用3個濃度處理,分別為1.0、2.0、2.5 mg/L;NAA 3個濃度處理,分別為 0.2、0.4、0.6 mg/L,每處理各接種20瓶,每瓶接種4個芽。35天后統(tǒng)計增殖系數(增殖系數即單個外植體再生形成的芽的平均數)與生長情況。
1.2.6 生根培養(yǎng)
將獲得的不定芽切成長2~3 cm,留2~3片葉片的小段接種到生根培養(yǎng)基中(表3),IBA采用3 個濃度處理,分別為 0、0.4、0.8 mg/L;NAA 3 個濃度處理,分別為0、0.6、0.8 mg/L,每處理各接種20瓶,每瓶接種4株。30天后統(tǒng)計生根率(生根率=生根株數/接種株數)、根數、根長、株高,篩選出最佳生根培養(yǎng)基配方。
表2 歐洲喬木花楸繼代增殖培養(yǎng)基配方設計
表3 歐洲喬木花楸生根培養(yǎng)基配方設計
1.2.7 移栽
本試驗將在生根培養(yǎng)中培養(yǎng)30天后,單苗長出潔白的正常的短根,苗高4~5 cm的歐洲喬木花楸組培生根苗在溫室大棚進行日光鍛煉后,移栽至沙子、熟表土、草炭土按不同比例充分混勻并已消毒的移栽基質中,對移栽在大棚中的小苗要時刻根據溫度、濕度、光照的變化及時噴水,保濕、控溫、施肥、防病害,盡可能地創(chuàng)造適宜的生存環(huán)境,促進試管苗緩苗,提高成活率。
將消毒滅菌后的外植體分別接入到編號為1~9的培養(yǎng)基中,7天時即可見到培養(yǎng)基中的外植體有芽萌動;10天后4號、6號培養(yǎng)基中的外植體開始分化出小葉片;15天后其他培養(yǎng)基中的外植體開始分化出小葉片。由表4可知,9種處理組合培養(yǎng)基均能促進歐洲喬木花楸初代外植體萌芽,在4號培養(yǎng)基中的腋芽誘導效果最好,反應快,長勢強,葉片平展,誘導率達68.33%。在5號培養(yǎng)基中的腋芽誘導可達65%,易落葉導致植株死亡。其他處理培養(yǎng)基中的外植體長勢均不理想,因此歐洲喬木花楸最適誘導培養(yǎng)基為MS+6-BA1.5 mg/L+NAA0.6 mg/L。
表4 不同激素濃度對歐洲喬木花楸腋芽誘導的影響
將歐洲喬木花楸的帶芽莖段轉接到編號10~18的繼代增殖培養(yǎng)基中,培養(yǎng)基以MS為基礎培養(yǎng)基,添加不同濃度的植物調節(jié)劑6-BA和NAA,培養(yǎng)35天后統(tǒng)計增殖系數和生長情況。由表5可知,在添加了6-BA2.0 mg/L和NAA0.2 mg/L的14號培養(yǎng)基中的不定芽增殖系數為5.23,雖稍低于16號培養(yǎng)基歐洲喬木化楸的增殖系數,但長勢好、苗粗壯,苗高5.26 cm,高于其他處理。16號培養(yǎng)基中的不定芽增殖系數雖最高,為5.35,但苗細弱、葉黃化、脫落,不適合進行下一步的生根培養(yǎng),因此繼代增殖的最適培養(yǎng)基為MS+6-BA2.0 mg/L+NAA0.4 mg/L。
表5 不同激素濃度對歐洲喬木花楸繼代增殖的影響
歐洲喬木花楸生根所需植物調節(jié)劑為IBA和NAA,以1/2MS為基本培養(yǎng)基,IBA和NAA進行不同濃度、配比處理組合,30天后統(tǒng)計生根情況(表6)。9種處理組合的培養(yǎng)基均可誘導根的發(fā)生,IBA和NAA均對根的發(fā)生有促進作用,但二者配合使用效果更好,在促進生根、提高生根率的同時,還能促進苗的生長。添加了IBA0.4 mg/L、NAA 0.6 mg/L的23號培養(yǎng)基中的培養(yǎng)苗長勢壯、葉片平展、濃綠,主根粗壯、須根較多,平均生根率達95.6%。所以,歐洲喬木花楸最適生根培養(yǎng)基為1/2MS+IBA0.4+NAA0.6。
表6 不同激素濃度對歐洲喬木花楸生根的影響
經過誘導啟動和繼代增殖在生根培養(yǎng)基中培養(yǎng)30天后,歐洲喬木花楸試管苗已生根成為完整的再生植株,這時可出瓶移栽。移栽過程中要根據當地的氣候環(huán)境特點、移栽季節(jié)、設備條件,分析并改善幼苗的種植環(huán)境,使其能有一個逐步鍛煉和適應的過程。這就要求在移栽時要選擇適宜的介質,移栽后保持小苗的水分供需平衡,給予適宜的光照、溫度管理。
2.4.1 苗木移栽前馴化煉苗
將歐洲喬木花楸組培苗從培養(yǎng)室內取出,放在煉苗溫室大棚內閉瓶煉苗10~20天,遮蔭度為50%~70%,然后打開瓶口,逐漸降低濕度,并逐漸增強光強,通過馴化,新葉逐漸形成蠟質、產生皮毛,恢復氣孔功能,適應環(huán)境5~7天后即可移栽。
2.4.2 苗木移栽
苗木移栽應在早、晚或陰天進行。用鑷子將組培苗取出,放入清水盆中洗凈根部瓊脂,將根系在1 000倍的多菌靈溶液中消毒處理,消毒后用清水漂洗。移栽時動作要輕,不能損傷根系和莖,以免引起污染。移栽不可過深,埋住根系即可。隨栽隨用噴霧器噴水保濕,移栽后的組培苗要搭建塑料拱棚以便控溫、保濕。
2.4.3 移栽基質
疏松通氣、透水保濕是組培苗對基質的基本要求。生產上常用的移栽基質有園田土、草炭土、細河沙,或者將它們以一定比例混合應用?;|要混勻過篩,移栽前基質要進行滅菌處理,移栽苗管理過程中在保證高濕度前提下,基質不可澆水過多,以利根系的呼吸,促進生根成活。對移栽苗進行最適移栽基質試驗發(fā)現(xiàn),移栽在混合基質沙子∶熟表土∶草炭土=3∶4∶3中的歐洲喬木花楸成活率可達91%以上,成活率最高,為最適移栽培養(yǎng)基。
2.4.4 水分管理
歐洲喬木花楸組培苗在出瓶前是在100%相對濕度條件下生長的,莖葉表面幾乎沒有防止水分散失的角質層,并且根系不發(fā)達,種植后難以保持水分平衡,尤其是剛移栽3~7天時組培苗對水分十分敏感。采取移栽后淋透水、加蓋塑料拱棚保濕、用噴霧器往葉面噴灑清水等措施減少葉面蒸騰,使拱棚內的空氣濕度保持在95%以上,盡量接近培養(yǎng)瓶中的條件,7天后成活的組培苗開始生根,此時要逐漸減少葉面噴水次數,延長每天塑料拱棚的打開時間,恢復氣孔調節(jié)功能,逐漸適應移栽環(huán)境。
2.4.5 光照與溫度
根據試驗,將歐洲喬木花楸在4月末至5月中旬移栽至溫室大棚,加蓋塑料小拱棚,移栽基質溫度保持在15℃以上,移栽后應注意遮光控溫,白天溫度控制在(25±5)℃,夜間溫度控制在(15±5)℃,保證苗木生長所需溫度,遇到連續(xù)低溫氣候,適當延長塑料薄膜覆蓋時間,溫度高于30℃時,應打開拱棚或噴灑清水降溫。移栽后的容器苗要避免陽光直射,采用散射光,或在遮陰條件下進行,一般可用70%黑色遮陽網,擋住直射光,避免傷苗。1周后,移栽苗成活并長出新根,此時可逐漸撤掉遮陽網,將日光逐漸增強到50%~60%,促進苗木木質化程度,到了生長后期要全光照,成活率一般都可達到90%以上。
本試驗立足于歐洲喬木花楸工廠化育苗,選取歐洲喬木花楸當年生新萌發(fā)的帶側芽莖段為外植體,篩選出腋芽誘導、繼代增殖及生根的最適培養(yǎng)基,歐洲喬木花楸誘導培養(yǎng)與分化增殖培養(yǎng)階段對外源生長調節(jié)劑比較敏感,6-BA與NAA配合使用效果最好。最佳誘導培養(yǎng)基為MS+6-BA1.5 mg/L+NAA0.6 mg/L,誘導率達68.33%;最佳繼代增殖培養(yǎng)基為MS+6-BA2.0 mg/L+NAA0.4 mg/L,繼代增殖系數為5.23。在生根階段,IBA與NAA配合使用的生根效果優(yōu)于單獨使用NAA,1/2MS+IBA0.4 mg/L+NAA0.6 mg/L為歐洲喬木花楸最佳生根培養(yǎng)基,生根率達95.6%。移栽過程中通過選擇疏松透氣的移栽基質、移栽后加強水分、溫度、光照管理使其逐漸由異養(yǎng)狀態(tài)過渡到自養(yǎng)狀態(tài),提高煉苗移栽成活率,成活率一般都可達到90%以上。歐洲喬木花楸組織培養(yǎng)快速繁殖體系的建立,為歐洲喬木花楸種質資源保護及快速繁殖開辟了新的途徑,可從根本上解決歐洲喬木花楸引種數量少、繁殖困難等問題,為良種苗木的快繁擴繁奠定了堅實基礎。
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