何麗玲
(融水苗族自治縣國(guó)營(yíng)貝江河林場(chǎng),廣西 柳州 545300)
組織培養(yǎng)作為20世紀(jì)發(fā)展的現(xiàn)代生物技術(shù),是無(wú)性繁殖中最重要的技術(shù)方法之一,它的主要優(yōu)點(diǎn)是能夠在短時(shí)間內(nèi)大量繁殖遺傳基因比較一致的優(yōu)良材料,同時(shí)能夠利用繁殖材料的遺傳性能有效提升效益,尤其是在苗木生產(chǎn)中,這種方式能夠?qū)⒚缒旧a(chǎn)由室外環(huán)境轉(zhuǎn)移到室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行,充分降低了室外環(huán)境對(duì)苗木生產(chǎn)所產(chǎn)生的不利影響。
杉木作為特有的用材樹(shù)種,是南方地區(qū)最重要的商品木材,它的生長(zhǎng)速度快,樹(shù)干通直,用途非常廣泛,能夠創(chuàng)造極大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)效益[1]。但是傳統(tǒng)的實(shí)生苗造林由于自身的局限性,嚴(yán)重限制著杉木產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,利用無(wú)性系造林,優(yōu)良無(wú)性系單株無(wú)法滿足扦插、嫁接等諸多需要,無(wú)法讓這些優(yōu)秀的木材得到充分的應(yīng)用。隨著生物技術(shù)的發(fā)展,尤其是組織培養(yǎng)技術(shù)的發(fā)展,為樹(shù)木優(yōu)良無(wú)性系選育和無(wú)性系造林提供了有效的技術(shù)支持,能夠有效加快杉木的優(yōu)良無(wú)性系培育。利用組織培養(yǎng)技術(shù)能夠保持杉木無(wú)性系母體的優(yōu)良性狀,幫助優(yōu)良的衫木無(wú)性系實(shí)現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn),能夠滿足市場(chǎng)對(duì)杉木苗的巨大需求,也能夠?qū)φ滟F的樹(shù)種和無(wú)性系進(jìn)行有效的保存。
以樹(shù)木單株?duì)I養(yǎng)體為材料,采用無(wú)性繁殖法繁育的品種就被稱為是無(wú)性系品種,無(wú)性系能夠有效地保持植物母體的遺傳特性。同時(shí),利用無(wú)性系培育的林木生長(zhǎng)一致,有利于開(kāi)展經(jīng)營(yíng)活動(dòng),杉木作為我國(guó)南方特有的樹(shù)種,主要用在植樹(shù)造林和商品用材方面,尤其是當(dāng)前隨著國(guó)內(nèi)房地產(chǎn)行業(yè)的迅速發(fā)展,對(duì)于裝修家具的用途非常大,所以對(duì)優(yōu)質(zhì)的杉木有大量的需求,利用無(wú)性選育能夠?qū)⑸寄镜姆N植年限縮短,從而提升經(jīng)濟(jì)效益,因此國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)杉木組織培養(yǎng)繁育有著極大的關(guān)注[2]。
杉木組織培育研究的工作開(kāi)始于20世紀(jì)70年代。本文以福建南平、廣西、湖南和浙江等杉木中心省份經(jīng)過(guò)鑒定的優(yōu)良無(wú)性系杉木為主要研究材料,開(kāi)展相關(guān)的試驗(yàn)。
根據(jù)之前人們對(duì)杉木優(yōu)良無(wú)性系組培繁育技術(shù)的研究基本培養(yǎng)基,用MS培養(yǎng)基為基礎(chǔ),再稍作改良。然后通過(guò)材料采集外植體表面滅菌誘導(dǎo)培養(yǎng)繼代增殖培養(yǎng)壯苗培養(yǎng),生根培養(yǎng),出室煉苗,移栽培育和栽后管理,建立完整的生產(chǎn)技術(shù)體系。在這個(gè)過(guò)程中,對(duì)材料采集主要是采集優(yōu)良無(wú)性系樹(shù)木靠近基部的萌芽條,采集的時(shí)間最好在10月—翌年5月。一般在下午進(jìn)行采集,采集完成后,需要對(duì)外植體進(jìn)行表面滅菌,剪去全部的針葉,然后切成2~6 mm的帶芽莖段,用洗潔精或洗衣粉洗5~6 min,再用流水沖刷2 h左右,用濃度為10%左右的HgCl2和無(wú)菌水依次清洗10次左右的,做好全面滅菌工作[3]。
以改良的MS基本培養(yǎng)基為例,在其中添加BA和IBA激素進(jìn)行組合,對(duì)各個(gè)無(wú)性系都能夠產(chǎn)生一定的誘導(dǎo)結(jié)果,但是不同無(wú)性系,最佳誘導(dǎo)結(jié)果的BA和IBA存在不同。經(jīng)過(guò)調(diào)查研究,當(dāng)BA為0.7~0.9 mg/L,IBA為0.3 mg/L時(shí),產(chǎn)生的誘導(dǎo)結(jié)果最佳。然后要進(jìn)行繼代培養(yǎng),還是要以MS為基本培養(yǎng)基,在其中加入不同濃度組合的B和IBA激素。接種各個(gè)無(wú)性系無(wú)菌苗梢,在兩個(gè)月后調(diào)查平均芽數(shù)和芽長(zhǎng),發(fā)現(xiàn)IBA達(dá)到一定濃度后,隨著B(niǎo)A濃度的增高,被誘導(dǎo)的芽數(shù)也會(huì)隨之增加。但濃度達(dá)到0.7~0.9 mg/L時(shí),隨著B(niǎo)A濃度增加,被誘導(dǎo)的芽數(shù)反而會(huì)呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。
經(jīng)過(guò)前階段的操作之后要做好生根培養(yǎng),在繼代培養(yǎng)的無(wú)菌描述中,剪下長(zhǎng)約2.5 cm左右的嫩梢接種在生根培養(yǎng)基中,每個(gè)試管內(nèi)放著兩株嫩梢,1個(gè)月后對(duì)這些處理過(guò)的嫩梢進(jìn)行生根數(shù)和生根率的統(tǒng)計(jì),結(jié)果如表1所示,1號(hào)培養(yǎng)基,2號(hào)培養(yǎng)基和3號(hào)培養(yǎng)基所對(duì)應(yīng)的生根數(shù)和生根率有明顯差異。在調(diào)查中,1號(hào)培養(yǎng)基對(duì)個(gè)無(wú)性系嫩梢的生根誘導(dǎo)效果最佳,平均生根率能達(dá)到80%左右。2號(hào)培養(yǎng)基效果最不明顯,生根率僅有57.23%,3號(hào)培養(yǎng)基的生根率是67.2%,這些不同的生根數(shù)和生根率證明了在對(duì)生根培養(yǎng)進(jìn)行探究的過(guò)程中,不同培養(yǎng)基對(duì)嫩梢的生根率和生根結(jié)果是不同的,所以要選擇合適的培養(yǎng)基,做好嫩梢生根繁殖工作。
表1 不同培養(yǎng)基對(duì)嫩梢生根的結(jié)果統(tǒng)計(jì)表Tab.1 Statistical table of rooting results of different media on tender shoots
在做好對(duì)不同培養(yǎng)基和嫩梢生根影響的試驗(yàn)之后,找到最合適的培養(yǎng)基對(duì)嫩梢生根進(jìn)行培養(yǎng),然后要對(duì)這些試管苗進(jìn)行移植。試管苗的移植主要是受到了外界自然環(huán)境的影響,將生根的試管苗在不同月份進(jìn)行移栽,5個(gè)月后對(duì)移栽試管苗的成活率進(jìn)行研究調(diào)查,發(fā)現(xiàn)結(jié)果如表2所示,利用對(duì)生長(zhǎng)旺盛的試管嫩梢進(jìn)行插穗操作,3個(gè)月后調(diào)查扦插后的成活率。經(jīng)過(guò)研究調(diào)查在不同月份進(jìn)行試管苗移植的移栽成活率各有不同,6月—10月的移栽成活率較低,均保持在60%左右后,而移栽存活率最高的月份是12月—翌年2月[4]。而如果進(jìn)行扦插處理的話,扦插成活率最高的月份集中在5月—10月。
在組培過(guò)程中,組培苗黃化是一個(gè)非常嚴(yán)重的問(wèn)題,輕者會(huì)影響繁殖的速度,嚴(yán)重則會(huì)導(dǎo)致整個(gè)組培生產(chǎn)的失敗。所以在培養(yǎng)過(guò)程中選擇不同培養(yǎng)基配制用水,不同生長(zhǎng)素的濃度和不同接種人員進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn),對(duì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效記錄,最終選擇最合適的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行不斷優(yōu)化。選擇好移栽的時(shí)間之后,就需要做好移栽和栽后管理,一般情況下一再繼續(xù)選擇生土,輕基質(zhì)和熟土。在使用前要使用濃度為3%的高錳酸鉀溶液進(jìn)行充分消毒,移栽后除了要進(jìn)行及時(shí)澆水外,還需要加蓋遮蔭網(wǎng),栽種后10 d左右,噴灑生根促進(jìn)劑和殺蟲(chóng)菌劑,做好對(duì)苗木的綜合性管理,保證整體移栽的成功率。
表2 不同月份試管苗移栽成活率統(tǒng)計(jì)表Tab.2 Survival rate of test tube seedlings transplanted in different months
在做好杉木優(yōu)良無(wú)性系組培繁育技術(shù)中,要對(duì)種植季節(jié)和滅菌進(jìn)行嚴(yán)格重視,需要做好相關(guān)杉木優(yōu)良無(wú)性系繁育技術(shù)實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作。同時(shí),對(duì)于繼代培養(yǎng)最終結(jié)果主要的影響因素就是BA和IBA的含量,所以要通過(guò)實(shí)驗(yàn)找到最合適的量。不同培養(yǎng)基對(duì)嫩梢生根的結(jié)果是不同的,所以要選擇最佳的培養(yǎng)基。做好對(duì)試管苗的移植栽培工作,是要選擇合適的季節(jié)進(jìn)行栽培,對(duì)栽培后的黃化率進(jìn)行有效控制,做好管理工作。經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn),對(duì)于杉木優(yōu)良無(wú)性系的不同繁殖方式會(huì)最終對(duì)結(jié)果造成較大差異,組培苗種植效率最高,組培扦插苗次之,常規(guī)扦插苗最差,所以利用組培苗能夠讓杉木質(zhì)量取得明顯的優(yōu)勢(shì)。為了幫助組培苗進(jìn)行更好的生長(zhǎng),一般選擇土壤肥沃排水良好地勢(shì)平坦的農(nóng)田作為杉木優(yōu)良無(wú)性系組培實(shí)驗(yàn)的最終地點(diǎn)。在生長(zhǎng)過(guò)程中,要注意對(duì)濕度,溫度和光照進(jìn)行有效控制。