劉艷濤,尹振君,張玉珍
(滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河北滄州 061001)
構(gòu)樹(Broussonetia papyrifera(L.)Vent.)為??频亩嗄晟淙~喬木,古名楮,又名谷漿樹等。構(gòu)樹適應(yīng)性廣、生長速度快,耐瘠薄、抗鹽堿、養(yǎng)護成本低;觀賞性高,可以孤植、列植(行道樹)或群植,是優(yōu)良的造林綠化樹種[1]。構(gòu)樹還是難得的經(jīng)濟樹種,構(gòu)樹的花、果實、葉片、莖干在蔬菜、飼料、織布造紙、藥用等方面有廣泛的應(yīng)用[2-6]。另外,構(gòu)樹具有極強的吸附二氧化硫和滯留煙塵的作用,并且對被重金屬污染的土壤具有一定的生態(tài)修復(fù)能力[7-11]。
目前構(gòu)樹還未被人們充分地開發(fā)利用,一般處于野生狀態(tài),缺乏人工造林。構(gòu)樹一般通過播種、扦插、根蘗等方法進行繁殖,但存在田間種子發(fā)芽率低、扦插插穗來源有限且扦插成活率低的問題;根蘗雖然繁殖能力強,但育苗速度較慢且費時費力,均難以滿足當前大面積栽培和推廣優(yōu)良品種對苗木的大量需要[12-14]。
利用現(xiàn)代生物技術(shù)手段,開展構(gòu)樹組培快繁研究,對構(gòu)樹的莖段進行離體培養(yǎng)和繁殖,篩選出構(gòu)樹莖段不定芽誘導(dǎo)、不定芽增殖及壯苗生根的最佳培養(yǎng)基,為實現(xiàn)其快速無性繁殖、擴大種源生產(chǎn)、保存優(yōu)良品種提供一種行之有效的方法[15-16]。
在優(yōu)良母樹上選擇飽滿健壯的枝條為試驗材料。
1.2.1 外植體消毒。把采集的枝條用細毛刷蘸取洗衣粉刷洗干凈,用自來水沖洗30min 以上;在超凈工作臺內(nèi)用75%的酒精浸泡消毒15~30s,無菌水沖洗1 次,再用0.15%的升汞溶液消毒6~8min,無菌水沖洗3~4次;濾紙吸干后,切取1~1.5cm 的帶芽莖段,接種于芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基上。
1.2.2 芽誘導(dǎo)培養(yǎng)。以MS 為基本培養(yǎng)基,附加不同濃度的6-BA(0.1、0.5、1.0、2.0mg/L)、NAA(0.1、0.2、0.5、1.0mg/L),采用正交實驗設(shè)計共16個處理,每處理3次重復(fù),每重復(fù)9 株。30d 后調(diào)查芽的分化率(分化出不定芽的外植體數(shù)/外植體總數(shù)),分化系數(shù)(外植體分化不定芽的總數(shù)/外植體總數(shù))以及不定芽生長狀態(tài)。
1.2.3 芽增殖培養(yǎng)。以MS 為基本培養(yǎng)基,附加不同濃度 的 6-BA(0.1、0.5、1.0、2.0mg/L)、NAA(0.1、0.2、0.5mg/L),采用正交實驗設(shè)計共12個處理,每處理3次重復(fù),每重復(fù)9 株。30d 后調(diào)查芽的增殖倍數(shù)以及不定芽生長狀態(tài)。
1.2.4 壯苗生根培養(yǎng)。以1/2MS 為基本培養(yǎng)基,附加不同濃度的NAA(0.1、0.2、0.5、1.0mg/L),共計4個處理,每處理3 次重復(fù),每重復(fù)9 株。40d 后觀察生根率(生根苗數(shù)/該生根處理苗總數(shù))、平均生根數(shù)(總生根數(shù)/生根苗數(shù))、根的狀態(tài)以及不定芽生長狀態(tài)。
1.2.5 培養(yǎng)條件。MS 培養(yǎng)基中添加2%的蔗糖和0.6%的瓊脂,pH 值均為5.8~6.0,培養(yǎng)溫度25±2℃,光照強度2000~3000lux,光照時間12h/d。
莖段接種2 周后在莖段底部形成愈傷組織,3 周后觀察有不定芽形成。MS+6-BA 1mg/L+NAA 0.1mg/L時不定芽的誘導(dǎo)率高,芽長勢較好,切口處愈傷組織適當。而附加其他激素的誘導(dǎo)率較低或誘導(dǎo)率較高,但是不定芽長勢較弱。綜合考慮認為MS+6-BA 1mg/L+NAA 0.1mg/L 為不定芽誘導(dǎo)的最佳培養(yǎng)基。
芽誘導(dǎo)培養(yǎng)后形成的生長健壯的含有多個芽的芽叢切割成單芽,并將芽叢中2cm 以上的單芽切割成含有一個腋芽的莖段接種在芽增殖培養(yǎng)基上,不定芽接種后2 周左右可觀察芽的增殖情況。6-BA 濃度越高,芽的增殖倍數(shù)越大,但新芽生長細弱葉色淡綠,綜合考慮認為MS+6-BA 0.5 mg/L +NAA0.1 mg/L 為不定芽增殖的最佳培養(yǎng)基。
當不定芽長到2~3cm 高時轉(zhuǎn)移到壯苗生根培養(yǎng)基上。2 周后有不定根產(chǎn)生,40 天時觀察認為4 種不同濃度的生根培養(yǎng)基對誘導(dǎo)均有明顯的效果,其中1/2MS+NAA 0.1mg/L 培養(yǎng)基生根率較高,不定芽生長較好。
圖1 不定芽誘導(dǎo)
圖2 不定芽增殖
圖3 不定芽壯苗生根
當瓶苗長到4~6 片葉、株高3~5cm 時可煉苗移栽。將瓶苗取出,用清水洗凈根部培養(yǎng)基后,栽植于珍珠巖、蛭石和草炭土混合的1∶1∶1 的基質(zhì)中,并覆蓋塑料薄膜增加空氣濕度提高成活率,幼苗成活后每隔2 周用稀釋的培養(yǎng)基母液進行葉面施肥,使苗生長健壯。
圖4 不定芽煉苗移栽
以構(gòu)樹的帶芽莖段為外植體進行不定芽的誘導(dǎo)培養(yǎng),通過調(diào)節(jié)培養(yǎng)基中激素配比,使不定芽的分化速度大大加快,繁殖系數(shù)達5~10 倍,在短期內(nèi)能夠提供大量的優(yōu)質(zhì)種苗,改變構(gòu)樹通過播種、根蘗、扦插等方法進行常規(guī)繁殖速度慢的現(xiàn)狀,不僅可以解決構(gòu)樹種苗大量需求問題,為造紙、飼料等相關(guān)產(chǎn)業(yè)提供充足苗木來源,還為優(yōu)良品種的保存、遺傳轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)基因品種培育與篩選打下了堅實的理論基礎(chǔ)。