楊玉珍，李曉哲，侯宏偉

（1.南陽農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院植物組織培養(yǎng)中心，河南 南陽 473000；2.中國科學(xué)院水生生物研究所，武漢430072）

楸樹（Catalpa bungeiC.A.Mey.）是中國原產(chǎn)樹種，屬于紫葳科（Bignonicaceae）梓樹屬（Catalpa）楸樹組的高大落葉喬木，是較為古老的樹種之一。主要分布在黃河流域、華東及西南等地區(qū)［1，2］，是中國珍貴優(yōu)質(zhì)的建筑用材和園林觀賞樹種，可營造用材林、楸農(nóng)間作林、防護(hù)林及庭院觀賞、道路綠化等。楸樹樹形挺拔優(yōu)美、花色艷麗、枝葉繁茂、生長速度快、適應(yīng)范圍廣、耐寒耐旱、材質(zhì)名貴，且有很高的藥用價值［3-5］，自古素有“木王”和“黃金樹”之美稱，可與“花王”牡丹相媲美，目前已被中國視為“家珍”進(jìn)行保護(hù)［6，7］。灰楸（Catalpa fargesiiBureau）在河南省南陽市有悠久的栽培歷史，是當(dāng)?shù)貎?yōu)秀的造林和園林綠化鄉(xiāng)土樹種。近年來，隨著人們生活水平的不斷提高和社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，綠化用灰楸苗需求量增大，市場供不應(yīng)求，如何快速大量地繁殖灰楸良種壯苗已成為當(dāng)前亟待解決的問題。目前，灰楸的繁殖方式有根蘗繁殖、嫁接繁殖、扦插繁殖、種子繁殖和組培繁殖等?；议毙璁愔昊虍惢ㄊ诜?，結(jié)實率、發(fā)芽率低，種子繁殖困難［8，9］，且楸樹為難生根樹種，扦插生根率也較低；傳統(tǒng)的埋根繁殖方法，因其繁殖材料相對較少，客觀上限制了繁育的規(guī)模；而采用嫁接繁殖的方法時，首先需要培育砧木，目前砧木培育多采用梓樹播種育苗方式，但播種后至少需要2年才能達(dá)到嫁接砧木所需的粗度，這種繁殖方式存在砧木培育生產(chǎn)周期長、嫁接技術(shù)繁雜的缺點，不利于楸樹的擴(kuò)繁推廣應(yīng)用和規(guī)?；a(chǎn)［2，10，11］。組培繁殖則是一種快速擴(kuò)大優(yōu)良種質(zhì)資源的重要手段。

目前，國外對于楸樹組織培養(yǎng)快繁體系的研究鮮有報道，其對楸樹的研究主要側(cè)重于楸樹葉綠體基因組的完整測序、無性系生長性狀的遺傳變異及基因型與環(huán)境的互作、抗干旱性及抗病蟲害機(jī)制等方面［12-16］；國內(nèi)對楸樹的組織培養(yǎng)雖然有不少報道，但主要集中在周楸、金絲楸、魯楸等種類［17-19］，而灰楸的組織培養(yǎng)快速繁殖體系尚未建立，組培生產(chǎn)過程也鮮見報道。南陽農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院植物組織培養(yǎng)中心對南陽市鄉(xiāng)土樹種灰楸優(yōu)選株進(jìn)行了組織培養(yǎng)快速繁殖技術(shù)系統(tǒng)的研究。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

以河南省南陽市鄉(xiāng)土樹種灰楸優(yōu)選株的莖段、新芽為試驗材料，試驗在南陽農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院植物組織培養(yǎng)中心進(jìn)行。

1.2 試驗方法

1.2.1 外植體的選取和預(yù)處理4—6月，將灰楸優(yōu)選株的當(dāng)年生莖段剪下，除去葉、葉柄，用洗滌劑浸泡10 min左右，軟毛刷仔細(xì)清洗莖段和節(jié)芽縫隙，自來水沖洗2 h。

1.2.2 外植體的滅菌與初代培養(yǎng) 超凈工作臺上，紫外照射滅菌15 min，將預(yù)處理過的外植體用75%的乙醇溶液滅菌10 s，將0.1%的HgC12溶液倒入燒杯中滅菌16 min，再用無菌水沖洗5次，將莖段橫切成1～2 cm長的小段，接種在不同的固體培養(yǎng)基上。試驗選取MS培養(yǎng)基為基本培養(yǎng)基，2%的蔗糖，0.6%的瓊脂，pH 5.6。以6-BA、GA3和IBA 3種生長調(diào)節(jié)劑的較低水平進(jìn)行組合試驗［17-19］，每處理20瓶。接種20 d后觀察側(cè)芽培養(yǎng)情況。培養(yǎng)條件：光照度2 500 lx，光照時間12 h/d，溫度（23±1）℃。

1.2.3 繼代培養(yǎng) 腋芽萌發(fā)后，自側(cè)芽基部切下轉(zhuǎn)入繼代培養(yǎng)基中，選取6-BA、NAA和IBA 3種生長調(diào)節(jié)劑進(jìn)行不同濃度的組合配比試驗［2，11，19］，以MS培養(yǎng)基為基本培養(yǎng)基。觀察叢生芽誘導(dǎo)情況，篩選最佳增殖培養(yǎng)基。叢生芽增殖到一定的數(shù)量高度后，轉(zhuǎn)入最佳增殖培養(yǎng)基。

1.2.4 生根培養(yǎng) 當(dāng)叢生芽長至3.5～4.5 cm、具3～4片葉時自底部切下，轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基內(nèi)誘導(dǎo)生根［20，21］，每瓶接種5株苗。選擇1/2 MS為基本培養(yǎng)基，以不同濃度的NAA和IBA進(jìn)行誘導(dǎo)生根試驗，附加0.3%的活性炭，接種30 d后調(diào)查幼苗生長情況。

1.2.5 煉苗與移栽 當(dāng)苗長出3～5片葉，根長到3 cm左右時，移入溫室內(nèi)馴化，7 d后開蓋煉苗，2 d后將苗取出，用自來水洗凈根部的瓊脂。用小石子和草炭土按體積比1∶3混合，作為栽培基質(zhì)，苗床底部墊以碎石、碎磚塊。用稀薄的營養(yǎng)液噴霧，每隔7 d噴1次50%多菌靈可濕性粉劑800倍稀釋液，溫度保持在10～25℃。

2 結(jié)果與分析

2.1 灰楸愈傷組織與叢生芽的誘導(dǎo)

當(dāng)側(cè)芽萌發(fā)后，為了誘導(dǎo)愈傷組織分化叢生芽，將切下的腋芽接種到誘導(dǎo)培養(yǎng)基上，觀察愈傷組織與叢生芽誘導(dǎo)產(chǎn)生情況（表1）、灰楸側(cè)芽培養(yǎng)與愈傷組織誘導(dǎo)情況（圖1），篩選出最佳增殖培養(yǎng)基。

從表1可以看出，相同濃度的6-BA下，較高濃度的IBA對形成灰楸側(cè)芽生長有明顯促進(jìn)作用，但對于誘導(dǎo)叢生芽不利。從圖1可以看出，處理1（圖1a）側(cè)芽膨大，長出愈傷組織，但無明顯叢生芽；處理2（圖1b）的周圍長出1～2個叢生芽；處理3（圖1c）的側(cè)芽周圍長出較多叢生芽；處理5（圖1d）的愈傷組織過大，無健康的叢生芽。結(jié)果表明，無菌體系的建立與側(cè)芽培養(yǎng)的生長調(diào)節(jié)劑配比以1.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L GA3+0.5 mg/L IBA為宜，培養(yǎng)20 d左右，側(cè)芽周圍有較多叢生芽萌發(fā)。無菌體系的建立與側(cè)芽的培養(yǎng)僅要求維持成活，促使側(cè)芽萌發(fā)即可，因此對生長調(diào)節(jié)劑要求不嚴(yán)格，培養(yǎng)基可以選用較低水平的生長調(diào)節(jié)劑。

圖1 灰楸側(cè)芽培養(yǎng)與愈傷組織誘導(dǎo)比較

2.2 灰楸叢生芽繼代增殖培養(yǎng)中生長調(diào)節(jié)劑配比的選擇

將誘導(dǎo)出的灰楸叢生芽轉(zhuǎn)移到不同濃度組合的半固體MS培養(yǎng)基中，接種15 d后調(diào)查叢生芽誘導(dǎo)生長情況，試驗結(jié)果見表2。

從表2可以看出，6-BA濃度在1.0 mg/L以下對叢生芽的誘導(dǎo)作用不明顯，添加IBA后對叢生芽誘導(dǎo)有一定的促進(jìn)作用，添加NAA對叢生芽誘導(dǎo)沒有明顯的促進(jìn)作用，最佳生長調(diào)節(jié)劑是處理6，配比為0.6 mg/L 6-BA+1.0 mg/L IBA。

表2 不同生長調(diào)節(jié)劑配比對灰楸誘導(dǎo)叢生芽的影響

將需繼代的叢生芽切割后轉(zhuǎn)入新鮮的增殖培養(yǎng)基中培養(yǎng)。為了增加叢生芽的繁殖速度，叢生芽培養(yǎng)25 d后，將生長較高的叢生芽取出分割成單株、切段，繼續(xù)移入附加0.6 mg/L 6-BA+1.0 mg/L IBA的培養(yǎng)基中，進(jìn)行增殖培養(yǎng)，增殖倍數(shù)達(dá)4.8左右，25 d左右繼代1次。

灰楸苗的生長情況見圖2。從圖2可以看出，處理2和處理3的叢生芽低矮、生長緩慢；處理8和處理9的叢生芽分別呈現(xiàn)出畸形、分化率低和畸形、葉色黃、分化率高的非健康生長狀態(tài)。處理6的叢生芽生長狀況最好，0.6 mg/L 6-BA+1.0 mg/L IBA配比的生長調(diào)節(jié)劑，較有利于不定芽的分化，芽增殖倍數(shù)高、苗健壯、葉色濃綠。

圖2 不同生長調(diào)節(jié)劑配比下灰楸苗的生長情況

2.3 灰楸生根培養(yǎng)基的選擇

以1/2 MS培養(yǎng)基添加不同濃度和比例的生長調(diào)節(jié)劑，NAA與IBA對灰楸幼苗生根試驗結(jié)果見表3，生根情況見圖3。

從表3、圖3可以看出，添加不同濃度、不同比例的NAA與IBA對楸樹幼苗生根壯苗具有明顯影響，以IBA濃度為0.5 mg/L為最佳。

圖3 不同生長調(diào)節(jié)劑組合下灰楸生根情況

表3 不同生長調(diào)節(jié)劑種類和濃度對灰楸生根壯苗的影響

灰楸生根苗移栽后，先置于加蓋遮陽網(wǎng)的大棚中培養(yǎng)，溫度保持在15～25℃，3～4周后將光線提高，逐步撤除遮陽網(wǎng)，空氣相對濕度不低于80%［22］。幼苗健壯、葉色深綠，要防止強(qiáng)光照射。

3 小結(jié)

對灰楸優(yōu)選株從外植體選擇與處理、愈傷組織誘導(dǎo)、不定芽的誘導(dǎo)與增殖，到壯苗生根進(jìn)行了組培快繁技術(shù)的系統(tǒng)研究，并進(jìn)行了批量生產(chǎn)。研究結(jié)果表明，叢生芽誘導(dǎo)增殖最佳生長調(diào)節(jié)劑配比為MS+1.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L GA3+0.5 mg/L IBA，壯苗培養(yǎng)的最佳生長調(diào)節(jié)劑配比為MS+0.6 mg/L 6-BA+1.0 mg/L IBA，幼苗生根以1/2 MS+0.5 mg/L IBA為最佳。本研究通過探索誘導(dǎo)叢生芽增殖培養(yǎng)基中的生長調(diào)節(jié)劑配比、叢生芽繼代增殖培養(yǎng)中生長調(diào)節(jié)劑的配比以及生根培養(yǎng)基中生長調(diào)節(jié)劑的配比，篩選得到了最佳快速培養(yǎng)灰楸優(yōu)選株的繁育技術(shù)方法，為實現(xiàn)灰楸的速生豐產(chǎn)、滿足大量生產(chǎn)需求提供了快捷途徑，供行業(yè)研究及生產(chǎn)參考，以期加速對中國楸樹資源的開發(fā)和利用。