直接器官發(fā)生途徑的櫸樹微繁體系建立

2014-10-22 12:12劉雪梅羅雪梅王征等

湖南師范大學(xué)學(xué)報(bào)·自然科學(xué)版 2014年2期

劉雪梅　羅雪梅　王征　等

摘要為了建立通過直接器官發(fā)生途徑的櫸樹微繁技術(shù)體系，以當(dāng)年生帶芽莖段為外植體，進(jìn)行了櫸樹不定芽的直接誘導(dǎo)試驗(yàn).結(jié)果表明：適合不定芽誘導(dǎo)的培養(yǎng)基為MS+BA 2.25～4.50 μmol/L，有效芽誘導(dǎo)率達(dá)到76～67%；繼代增殖培養(yǎng)的培養(yǎng)基為MS+BA 2.25 μmol/L，增殖系數(shù)為5.1；壯苗培養(yǎng)基為MS+BA 2.25 μmol/L+GA3 1.45 μmol/L；生根培養(yǎng)基為1/2 MS+NAA 2.69 μmol/L+活性炭0.1 g·L-1，生根率77.78%，生根數(shù)達(dá)4.5條.

關(guān)鍵詞櫸樹；不定芽；直接器官發(fā)生；再生體系

中圖分類號(hào)Q943～1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1000-2537（2014）02-0017-05

櫸樹（Zelkova schneideriana）不僅是珍貴的闊葉用材樹種[1-2]，也是重要的園林樹種[3].由于過度采伐，我國的野生櫸樹資源已經(jīng)相當(dāng)匱乏[4].組培快速繁殖技術(shù)能較好地保持母樹的優(yōu)良性狀，繁殖不受外界環(huán)境限制，因此該技術(shù)已經(jīng)在許多植物優(yōu)良品種的工廠化生產(chǎn)中得到應(yīng)用[5-6].櫸樹組織培養(yǎng)技術(shù)的研究目前還處于初期階段[7]，主要利用莖尖或愈傷組織誘導(dǎo)的方法進(jìn)行增殖.但是利用莖尖培養(yǎng)的方法，具有繁殖系數(shù)低的缺點(diǎn)[8]，而利用愈傷組織誘導(dǎo)的途徑則后代容易產(chǎn)生變異[9].本文擬建立通過櫸樹外植體直接器官發(fā)生途徑誘導(dǎo)不定芽或側(cè)芽的形成，再經(jīng)繼代和增殖培養(yǎng)獲得大量的不定芽，最后誘導(dǎo)生根成苗的櫸樹微繁技術(shù)體系.以期能在保持母樹優(yōu)良特性的前提下，提高不定芽的繁殖系數(shù)，為櫸樹工廠化育苗提供一定的技術(shù)支持.

1材料和方法

1.1試驗(yàn)材料

供試材料栽植于中南林業(yè)科技大學(xué)校園內(nèi)，外植體為當(dāng)年生帶芽莖段，采集于選育出的櫸樹黃色品系的優(yōu)樹枝條，見圖1A.

湖南師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào)第37卷

第2期

劉雪梅等：直接器官發(fā)生途徑的櫸樹微繁體系建立

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1初代培養(yǎng)基本培養(yǎng)基采用MS，附加不同濃度的BA，共設(shè)6個(gè)處理，每個(gè)處理4個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)8個(gè)插穗，共32個(gè)插穗.25 d后統(tǒng)計(jì)腋芽萌發(fā)率、有效芽誘導(dǎo)率及芽平均生長高度.

1.2.2繼代培養(yǎng)當(dāng)初代誘導(dǎo)的不定芽長到1.5 cm左右時(shí)，將萌發(fā)的幼芽從基部切下，并接種到增殖培養(yǎng)基中培養(yǎng)，基本培養(yǎng)基采用MS，附加了不同濃度的BA和NAA，共設(shè)9個(gè)處理（L9（34）），每個(gè)處理8個(gè)幼苗，重復(fù)4次，25 d后統(tǒng)計(jì)芽的增殖率、芽苗總數(shù)及芽苗的平均高度，計(jì)算增殖系數(shù).

1.2.3壯苗培養(yǎng)在壯苗培養(yǎng)試驗(yàn)中，以高1.0 cm左右的不定芽為試驗(yàn)材料.基本培養(yǎng)基采用MS，附加了不同濃度的BA和GA3，共設(shè)5個(gè)處理.每種處理8個(gè)幼苗，重復(fù)4次，25 d后觀察芽的生長狀況.

1.2.4生根培養(yǎng)將經(jīng)過壯苗培養(yǎng)的再生苗接種到生根培養(yǎng)基上，以1/2MS為基本培養(yǎng)基，附加了不同濃度的NAA和活性碳誘導(dǎo)生根，共設(shè)5個(gè)處理.每個(gè)處理8個(gè)幼苗，重復(fù)4次，25 d后統(tǒng)計(jì)平均生根率、平均生根條數(shù)、平均根長及平均莖高.

1.2.5培養(yǎng)條件培養(yǎng)基均附加瓊脂6 g/L，蔗糖30 g·L-1，pH為6.0.以上實(shí)驗(yàn)的培養(yǎng)條件均為培養(yǎng)溫度25±2 ℃，光照強(qiáng)度1 500 lx，光照時(shí)數(shù)14 h·d-1.

2結(jié)果與分析

2.1細(xì)胞分裂素BA對(duì)櫸樹初代培養(yǎng)不定芽誘導(dǎo)的影響

2.4不同濃度的NAA和活性炭對(duì)不定芽生根培養(yǎng)的影響

不同濃度的NAA和活性炭對(duì)櫸樹不定芽生根培養(yǎng)的影響見表7.由表7可知，在試驗(yàn)所選取的濃度中，生根培養(yǎng)基中添加較高濃度的NAA和較低濃度的活性炭有利于櫸樹不定根的誘導(dǎo)和生長.適宜的櫸樹不定芽生根培養(yǎng)基配方為I4，即1/2MS+NAA 2.69 μmol/L+0.1 g·L-1活性炭，生根率77.8%，生根數(shù)達(dá)4.5條

3結(jié)論與討論

木本植物器官發(fā)生過程中，植物生長調(diào)節(jié)劑對(duì)不定芽的誘導(dǎo)和生長發(fā)育起著重要的作用，在直接誘導(dǎo)不定芽的形成時(shí)，細(xì)胞分裂素應(yīng)高于生長素的用量或只用細(xì)胞分裂素.已有研究表明[7-9]，直接誘導(dǎo)櫸樹不定芽形成時(shí)，只用細(xì)胞分裂素或細(xì)胞分裂素高于生長素的用量誘導(dǎo)效果好.因此，在初代培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中只考慮細(xì)胞分裂素對(duì)櫸樹帶芽莖段誘導(dǎo)的影響.這與周燕青等[10]對(duì)條葉榕的組織培養(yǎng)研究結(jié)果相似.

以當(dāng)年生帶芽莖段為外植體，建立起了櫸樹外植體通過器官發(fā)生途徑直接誘導(dǎo)形成不定芽或側(cè)芽，再通過誘導(dǎo)生根而成苗的櫸樹微繁技術(shù)體系：最適誘導(dǎo)培養(yǎng)基為MS+BA 2.25 μmol/L或2.50 μmol/L；最適增殖培養(yǎng)基為MS+BA 2.25 μmol/L；最適壯苗培養(yǎng)基為MS+BA 2.25 μmol/L+GA3 1.45 μmol/L；最適生根培養(yǎng)基為1/2MS+NAA 2.69 μmol/L+活性炭0.1 g·L-1.櫸樹不定芽誘導(dǎo)生根的試驗(yàn)設(shè)計(jì)中只選擇了NAA一種生長素，常用的IBA或NAA與IBA混合使用效果是否更好還有待進(jìn)一步研究.

離體器官發(fā)生方式大致分為直接器官發(fā)生和間接器官發(fā)生2種方式.間接器官發(fā)生途徑再生不定芽的細(xì)胞突變率較高，不利于保持原植株的母本優(yōu)良性狀，而直接器官發(fā)生途徑則能很好的保持母本的優(yōu)良特性，而且直接誘導(dǎo)的不定芽與通過愈傷組織誘導(dǎo)產(chǎn)生的不定芽相比，前者不僅繁殖周期短，而且不定芽生長速度快[11].這為進(jìn)一步研究櫸樹工廠化育苗提供了一定的參考.

由于櫸樹是高大的落葉喬木，其組織培養(yǎng)快速繁殖技術(shù)要真正應(yīng)用于工廠化生產(chǎn)還有許多問題需要解決，如外植體的采樣時(shí)間和采樣母樹的樹齡是否對(duì)不定芽的誘導(dǎo)產(chǎn)生影響等等.

參考文獻(xiàn)：

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（編輯王?。?