張瑞姿
(山西省林木育種研究中心,山西 太原 030031)
白榆(UImuspumilaL.)為榆科榆屬落葉喬木,是我國北方主要的園林鄉(xiāng)土觀賞樹種之一。具有生長快,對煙塵、二氧化碳等有毒氣體抗性強,抗干旱、耐高溫、耐瘠薄、耐嚴寒、抗鹽堿等特點,是城市綠化、水土保持和鹽堿地造林等的主要樹種之一。白榆無性繁殖主要靠嫁接和扦插,嫁接繁殖速度慢,扦插只能用當年生嫩枝扦插,生根率不高。近年來,筆者以提高誘導率為目標,多次對白榆進行組培研究,旨在為白榆工廠化育苗提供理論依據。
試驗所用外植體采自山西省林木育種研究中心陽曲基地。在無病蟲害、健壯的速生白榆母株上,選取芽點飽滿、均勻的半木質化枝條作為外植體,迅速帶回組培實驗室。
1.2.1 外植體消毒
將采回的外植體枝條,剪去葉片和葉柄,在流水下沖洗30 min,并用軟毛刷輕洗表面,注意勿碰傷腋芽。將清洗后的枝條切成0.5 cm~1.0 cm的莖段,移至超凈工作臺上,用0.1%的HgCI2浸泡,設4 min,7 min和10 min 3個處理.之后倒掉溶液再用75%酒精消毒,設30 s,60 s 2個處理,期間不停搖晃。然后用無菌水沖洗5 次~7次,吸去表面水分,放置超凈臺內備用。以上過程設6組,每組100個莖段,接種到EM基本培養(yǎng)基中。每瓶接種1個外植體,比較不同消毒時間的滅菌效果。1周后觀察記錄,統(tǒng)計污染率和成活率。
1.2.2 啟動培養(yǎng)
將消毒后的無菌莖段接種到啟動培養(yǎng)基中。以EM為基本培養(yǎng)基,分別加入0.1 mg/L,0.2 mg/L,0.5 mg/L,1.0 mg/L 6-BA,以上各組均添加30 g/L蔗糖和7 g/L瓊脂,pH值5.8.每瓶接種1個外植體,每組處理50瓶,重復3次。培養(yǎng)溫度(25±2)℃,光照時間12 h/d,光照強度3 500 Lux.20 d后觀察記錄腋芽生長情況,統(tǒng)計腋芽萌芽率。
1.2.3 增殖培養(yǎng)
以EM為基本培養(yǎng)基,采用L9(34)正交試驗設計,加入6-BA(0.2 mg/L,0.5 mg/L,1.0 mg/L),IBA(0.1 mg/L,0.2 mg/L,0.3 mg/L),IAA(0 mg/L,0.1 mg/L,0.2 mg/L).取經過啟動培養(yǎng)后獲得的無菌腋芽,將其接種到上述培養(yǎng)基中,接種20 d后統(tǒng)計增殖系數。繼代苗每隔20 d轉接1次。
1.2.4 生根培養(yǎng)
以EM,2/3 EM,1/2 EM為基本培養(yǎng)基,采用L9(34)正交試驗設計,加入IBA(0.1 mg/L,0.2 mg/L,0.3 mg/L)和IAA(0 mg/L,0.1 mg/L,0.2 mg/L).選取經過3次繼代培養(yǎng)后,生長健壯、苗高2.5 cm以上的繼代苗,將其接種到生根培養(yǎng)基中,每瓶接種2株~3株。30 d后統(tǒng)計生根情況,統(tǒng)計生根率和根生長狀況。
1.2.5 煉苗
將根長達1 cm~2 cm的生根瓶苗移至煉苗室,自然光照,遮蔭度50%,溫度保持22 ℃,濕度90%以上,放置7 d.然后打開瓶蓋,再放置7 d.期間每天進行2次葉面噴水保濕,并觀察葉片,無卷葉現(xiàn)象。
1.2.6 移栽
15 d后,將經過煉苗的生根瓶苗從瓶中取出,清洗干凈根部附著的培養(yǎng)基,切勿弄傷嫩根。將生根苗移栽到已消毒的基質中,移入溫室,保持濕度在75%左右,溫度在20 ℃左右,待有新葉長出后,統(tǒng)計移栽成活率。
不同滅菌處理對外植體滅菌效果的影響見表1.
表1 不同滅菌處理對外植體滅菌效果的影響
由表1可知,用0.1% HgCI2和75%酒精對白榆外植體進行消毒處理,隨著消毒時間的延長,污染率逐漸降低。處理1滅菌時間最短,處理6滅菌時間最長。隨著滅菌時間延長,對外植體的傷害也越大,成活率降低。綜表1數據得出,處理5外植體成活率最高,污染率最低,為白榆外植體消毒處理的最佳組合。
將無污染的成活莖段接種到啟動培養(yǎng)基中,不同濃度6-BA對白榆外植體啟動的影響見表2.
表2 不同濃度6-BA對白榆外植體啟動的影響
由表2可知,1號、2號培養(yǎng)基中腋芽的萌芽率低,且腋芽生長緩慢、生長勢弱;4號培養(yǎng)基中腋芽萌芽率高,但腋芽生長不良,有較大的愈傷組織;3號培養(yǎng)基中腋芽萌發(fā)率最高為,88%,且腋芽生長快、長勢良好。綜表2數據得出,EM+0.5 mg/L 6-BA為白榆啟動最佳培養(yǎng)基。以上培養(yǎng)基均添加瓊脂7 g/L,蔗糖30 g/L.
將生長良好的腋芽切下,接種到增殖培養(yǎng)基中,進行叢生芽增殖誘導。不同生長素配比對白榆增殖的影響見第36頁表3.
表3 不同生長素配比對白榆增殖的影響
由表3可以看出,不同激素的不同配比,對白榆腋芽增殖有不同程度的影響。從R值的結果來看,細胞分裂素6-BA的影響作用最大,其次是生長素IAA,生長素IBA影響作用較小。在9個處理中,5號組合增殖系數最大。因此,白榆最佳增殖培養(yǎng)基為EM+0.5 mg/L 6-BA+0.2 mg/L IBA+0.2 mg/L IAA+瓊脂 7g/L+蔗糖30 g/L.
將經過繼代培養(yǎng)、苗高2.5 cm的第3代繼代苗,切取完整單株接種到生根培養(yǎng)基中,誘導生根。多因素配比對白榆生根的影響見表4.
由表4設計的L9(34)正交試驗可知,多因素不同配比對白榆誘導生根有顯著的影響。從R值的結果來看,培養(yǎng)基類型對白榆生根影響最大,其次是IAA,IBA的影響較小。在9個處理中,7號處理生根率最高,達95%,且根系生長狀況最好,為下一步煉苗、移栽奠定了良好的基礎。
表4 多因素配比對白榆生根的影響
經煉苗后移栽,移栽30 d后,白榆組培苗葉片長大,有新葉長出。統(tǒng)計移栽成活率,移栽成活率達90%以上。
1) 白榆組培采用的基本培養(yǎng)基為EM基本培養(yǎng)基。
2) 白榆組培以半木質化帶腋芽莖段為外植體,建立無菌系。
3) 外植體消毒最佳組合為:0.1% HgCI27 min+75%酒精1 min.
4) 最佳啟動培養(yǎng)基為:EM+0.5 mg/L 6-BA+瓊脂7 g/L+蔗糖 30 g/L.
5) 最佳增殖培養(yǎng)基為:EM+0.5 mg/L 6-BA+0.2 mg/L IBA+0.2 mg/L IAA+瓊脂7 g/L+蔗糖30 g/L.
6) 最佳生根培養(yǎng)基為:1/2 EM+0.1 mg/L IBA+0.2 mg/L IAA+瓊脂7 g/L+蔗糖30 g/L.
本實驗為白榆組培快繁建立了理論基礎,為白榆高效育苗提供了技術支撐,可推廣應用于工廠化生產,為苗木市場提供優(yōu)質的白榆種苗。