鄧文+端木卜文+吳沐秀+余佳+韓浩章

摘 要：以萌發(fā)的香樟種子為試材，采用種子浸漬法，研究了不同濃度秋水仙素、不同處理時間對香樟多倍體誘導(dǎo)的影響。結(jié)果表明：0.1%～0.2%的秋水仙素水溶液浸泡處理種子36～48h，其多倍體的誘導(dǎo)率最高，死亡率相對較低。秋水仙素濃度越高，處理時間越長，香樟幼苗死亡率越高，試驗共獲得香樟多倍體植株67株。

關(guān)鍵詞：秋水仙素；香樟；多倍體

中圖分類號 S79 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2015）09-37-03

Study on Induction of Polyploid Camphor with Colchicine

Deng Wen et al.

（The Second Department of Suqian College，Suqian 223800，China）

Abstract：Taking the germinated camphor seeds as test materials，using germinated seed soaking method， the effect of different concentration and processing time of colchicine on the polyploid induction of camphor were studied. The results showed that the highest polyploid induction rate happened when the germinated camphor seeds soaked 36～48h with 0.1%～0.2% of colchicine solution. The higher colchicine concentration and the longer the processing time，the camphor seedling mortality was higher，obtaining 67 polyploids camphor seedlings.

Key words：Colchicine；Camphor；Polyploidy

香樟（Cinnamomum camphora（L.）Presl）為樟科（Lauraceae）樟屬（Cinnamomum）常綠喬木，別名樟樹、木樟、芳樟、番樟、樟木子、小葉樟，原產(chǎn)中國和日本，在我國屬國家Ⅱ級保護(hù)樹種。全世界樟科約有45屬，2 000多種，我國約有20屬，420種，43變種和5變型，自然分布于中國南部的湖南、湖北、浙江、江蘇、安徽、江西、廣西、福建、四川等省區(qū)，現(xiàn)亞洲東部、大洋洲和太平洋諸島也都有分布[1]。香樟在園林綠化中通常作為行道樹和孤植景觀樹種，因其綠蔭面積大，具抗煙、抗二氧化硫、抗風(fēng)沙和除塵能力強(qiáng)，具耐濕固土護(hù)堤功能，又是優(yōu)良的風(fēng)景林和防護(hù)林樹種，經(jīng)濟(jì)價值極高，被廣泛應(yīng)用于建筑、化工、軍工、工藝和醫(yī)藥等領(lǐng)域[2]。我國香樟的良種化水平極低，種內(nèi)變異小，多數(shù)生長速度較慢、干形差，在分布區(qū)北部有輕度或重度凍害和鹽堿雙重危害，而香樟作為城市綠化樹種，在樹型、冠型、速生和抗性方面的良種選育研究至今鮮有報道。

1935年，Nilsson-Ehle首次報道了三倍體歐洲山楊，多倍體植物因其形態(tài)較大、抗逆性強(qiáng)等特點而倍受植物研究者的關(guān)注[3]。目前，自然多倍體種類已在樹木的絕大多數(shù)科屬中被發(fā)現(xiàn)，刺槐、云杉、毛白楊、按樹、桑樹、葡萄等樹種通過人工的方式培育出了多倍體品種，其常用的人工培育方式是化學(xué)藥劑處理，其中最有效且經(jīng)常被采用的是秋水仙素[4]。為此，本研究以萌發(fā)的香樟種子為材料，采用秋水仙素處理，探索香樟染色體加倍技術(shù)，培育多倍體植株，對于我國長江流域及以南地區(qū)的生態(tài)治理、林種樹種結(jié)構(gòu)調(diào)整、豐富物種多樣性、城鄉(xiāng)園林綠化等具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 香樟種子于2013年11月采自宿遷學(xué)院校園內(nèi)正常生長的香樟成年樹，剝?nèi)ス?，用草木灰拌種，清洗晾干，放于4℃冰箱中儲存。

1.2 試驗方法

1.2.1 材料處理方法 2014年8月取出種子，用50℃熱水浸泡48h后，放入培養(yǎng)皿中，于恒溫箱（30±2℃）中催芽，培養(yǎng)皿中墊一張濾紙，再用一張濾紙覆蓋種子，催芽期間為防止種子發(fā)霉，每天用自來水沖洗，并保證培養(yǎng)皿中水不浸沒種子。選擇初露白色根尖，胚根長度約為lcm的萌發(fā)種子為試驗材料，試驗共設(shè)20個處理，每個處理100粒種子，置于培養(yǎng)皿中，并進(jìn)行標(biāo)記，分別用0.05%、0.1%、0.2%、0.3%的秋水仙素溶液處理，浸漬時間為24h、36h、48h、60h，以清水為對照，而后用自來水洗凈播于育苗盤中，定期澆水，隨時觀察其生長發(fā)育情況并統(tǒng)計成活率。

1.2.2 多倍體鑒定 30d后對成活的香樟幼苗采用氣孔指標(biāo)來初步確定多倍體，選擇葉片大、莖粗壯的植株測定氣孔大小及氣孔密度。氣孔觀察采用牛皮膠法，即配備適當(dāng)濃度的牛皮膠液，將香樟葉片洗凈后輕輕擦干，然后在葉片下表面均勻涂抹膠液，待膠液凝固后，輕輕剝離以粘取氣孔，在顯微鏡下觀察氣孔大小，隨機(jī)選取15個視野記錄氣孔數(shù)量，取平均值。對初步確定的多倍體的植株，參考張煥玲等[5]的染色體記數(shù)法略作改進(jìn)，進(jìn)行直接鑒定，統(tǒng)計結(jié)果以染色體計數(shù)為準(zhǔn)。

1.2.3 統(tǒng)計分析 計算公式如下：多倍體誘導(dǎo)率（%）=（鑒定的多倍體植株數(shù)/正常萌發(fā)的總植株數(shù)）×100；死亡率（%）=（死亡的植株數(shù)/100）×100。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同秋水仙素濃度對香樟多倍體誘導(dǎo)的影響 由圖1可以看出，在0.05%～0.2%的秋水仙素濃度范圍內(nèi)，處理24～48h，香樟多倍體誘導(dǎo)率隨著秋水仙素濃度的增加而呈現(xiàn)逐步上升趨勢，其中以0.2%的秋水仙素溶液處理的效果最后，在處理24h、36h、48h的誘導(dǎo)率分別為10.34%、13.73%和15.91%。而在48～60h處理時間內(nèi)，隨著秋水仙素濃度的增加，香樟多倍體誘導(dǎo)率呈先升后降趨勢，其中0.1%的秋水仙素處理效果最好，達(dá)到11.86%，而0.2%的秋水仙素處理效果則下降為11.11%；在0.2%～0.3%的秋水仙素濃度范圍內(nèi)處理時，0.3%的秋水仙素處理24h效果最好，達(dá)到12%，其余處理的誘導(dǎo)率均呈下降趨勢，且處理時間越長，下降越快。由圖1和圖2可以看出，秋水仙素溶液濃度越高，萌發(fā)種子的畸形率也隨著增加，0.3%的秋水仙素處理后，僅有6棵萌發(fā)，且存在畸形現(xiàn)象。

圖1 不同濃度秋水仙素對香樟多倍體誘導(dǎo)率的影響

圖2 不同濃度秋水仙素對香樟多倍體死亡率的影響

2.2 不同秋水仙素處理時間對香樟多倍體誘導(dǎo)的影響 由圖3可以看出，在24～48h的秋水仙素處理時間范圍內(nèi)，0.05%～0.2%的秋水仙素濃度處理時，隨著處理時間的延長，多倍體誘導(dǎo)率呈上升趨勢，在處理48h時分別達(dá)到3.7%、11.11%和15.91%；用0.3%的秋水仙素濃度處理時，隨著處理時間的延長，多倍體誘導(dǎo)率呈現(xiàn)下降的趨勢，48h時誘導(dǎo)率下降到8.83%。在48～60h的秋水仙素處理時間范圍內(nèi)，0.05%～0.1%的秋水仙素濃度處理時，隨著處理時間的延長，多倍體誘導(dǎo)率呈上升趨勢，在處理60h時分別達(dá)到5.19%和11.86%；用0.2%～0.3%的秋水仙素濃度處理時，隨著處理時間的延長，誘導(dǎo)率始終呈下降趨勢，在處理60h時已下降到11.11%和0。由圖2和圖3可以看出，秋水仙素溶液濃度越高，處理時間越長，死亡率越高。

圖3 不同秋水仙素處理時間對香樟多倍體誘導(dǎo)率的影響

3 結(jié)論與討論

誘導(dǎo)植物多倍體的化學(xué)藥劑通常采用秋水仙素，而影響秋水仙素誘導(dǎo)成功的因素主要有誘導(dǎo)材料、處理方法和藥劑濃度，誘導(dǎo)材料一般要求是幼嫩器官或細(xì)胞分化能力較強(qiáng)的組織[4]。常用的秋水仙素處理方法主要有浸漬法、涂抹法、滴液法、注射法和藥劑培養(yǎng)基法等[6]。種子萌發(fā)浸種法是木本植物常用的多倍體誘導(dǎo)方法[7]，許多研究者認(rèn)為[7-9]，秋水仙素在一定的濃度范圍、一定的時間范圍內(nèi)，其誘導(dǎo)效果與秋水仙素濃度和處理時間成正相關(guān)，但秋水仙素濃度過高，處理時間越長，反會使值物材料造成藥害，引起植株畸形、生長不良甚至殺死植物材料。秋水仙素使用濃度的高低和處理時間的長短與植物材料的耐藥性高低有關(guān)。國外常用的秋水仙素濃度為0.2%水溶液[4]，汪衛(wèi)星等[8]以0.2%秋水仙素溶液處理番木瓜無菌苗72h，染色體加倍效果最好，誘導(dǎo)率高達(dá)36.7%。瞿素萍[9]等以香石竹帶芽莖段為試驗材料，選擇0.05%的秋水仙素溶液，處理50h時的誘導(dǎo)率可達(dá)21.0%。張興翠等[10]以花葉綠蘿叢生芽為試驗材料，用0.2%秋水仙素溶液處理24h，誘變率達(dá)14.0%。吳紅芝等[11]以彩色馬蹄蓮的愈傷組織為試驗材料，用0.05%秋水仙素溶液中處理24h后，轉(zhuǎn)入分化培養(yǎng)基，誘導(dǎo)率高達(dá)52.0%。因此，篩選適宜的處理濃度和處理時（下轉(zhuǎn)78頁）（上接38頁）間是植物多倍體誘導(dǎo)成功的關(guān)鍵。通過本試驗結(jié)果來看，以萌發(fā)的香樟種子為材料進(jìn)行多倍體誘導(dǎo)的秋水仙素適宜處理濃度為0.1%～0.2%，最適處理時間為36～48h，本試驗共獲得67株多倍體植株。另外，研究中也發(fā)現(xiàn)秋水仙素的濃度越高，有效處理時間則越短；用同一秋水仙素處理濃度時，處理時間越長，香樟種子的死亡率越高，萌發(fā)植株的畸形率增加，生長不良，也增加了多倍體鑒定的困難。

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