油松成熟胚的不定芽诱导及植株再生试验
2009-06-21贺娜郑彩霞周巧云
贺 娜 郑彩霞 周巧云
摘要以油松成熟种胚为材料,研究不同培养基、不同激素水平及光照条件对油松不定芽谤导的影响。结果表明:在光照培养条件下,诱导油松不定芽的最佳培养基为DCR+2.0mg/L 6-BA+0.1mg/LNAA,诱导率达到36%。幼苗在1/2DCR+0.1mg/LNAA+0.1mg/LIBA+0.1mg/L KT培养基上能生根并形成完整植株,诱导率达到25%。
关键词油松;成熟胚;不定芽;诱导;植株再生
中图分类号S791.254
文献标识码A
文章编号1007-5739(2009)16-0145-01
油松为我国特有树种,是我国华北、西北及东北南部的主要造林树种之一,同时也是世界上重要的木材及松脂生产资源。目前林业上主要依靠实生苗和优树嫁接的繁殖方法,繁殖系数低,苗木高低不一,林相参差不齐,远远不能满足生产的要求。而通过组织培养的方法不仅能为植树造林提供大量苗木,还能为遗传转化改良树种打下扎实的基础。目前关于油松组培成苗的报道非常少,主要存在增殖技术不成熟、生根难等问题。为此,现以油松成熟种子为材料,进行不定芽诱导与生根诱导条件的探索和优化,试图建立成熟的油松组织培养技术,为其苗木的无性繁殖提供依据。
1材料与方法
1.1试验材料
成熟油松种子,北京林业大学种子保存室提供。
1.2试验方法
1.2.1种子预处理。将成熟种子置于4℃冰箱冷藏放置30d。
1.2.2消毒和接种。在超净工作台上,将预处理过的成熟油松种子,用70%酒精浸泡30s,无菌水冲洗,然后置于2%NaClO溶液中3min,无菌水冲洗3~5min。将完整的种胚从种子中剥出,接种到培养基中。
1.2.3激素浓度与组成的筛选。将完整的胚接种于7种不同激素浓度和配比的DCR培养基中(表1),并添加肌醇0.1g/L、蔗糖30.0g/L、琼脂6.0g/L,调pH值至5.8,4周后观察不定芽诱导情况。
1.2.4基本培养基的筛选。按参考文献H中的方法配制MS、SH、DCR 3种培养基,统计3种培养基中外植体的出芽率、生根诱导率及生长状况。
1.2.5生根诱导。以培养12周生长健壮的单芽为材料,分别接种到不同激素配比的1/2 DCR培养基中,研究不同激素浓度和配比对单芽生根的影响,4周后观察统计生根情况。
2结果与分析
2.1不同激素水平对油松不定芽诱导的影响
统计4周后各培养基中胚的愈伤率和出芽率(表2)。结果表明:2、3、5、6号培养基均有不定芽长出,但出芽率存在差异,其中2号培养基出芽率最高,达到36%。说明种胚的出芽率与培养基中6-BA和NAA浓度的比值有关。2号培养基中6-BA与NAA的浓度比为20:1,介于3号培养基(30:1)与6号培养基(15:1)之间。因此,适合丛生芽生长的培养基为:DCR+2.0mg/L 6-BA+0.1mg/L NAA。
从愈伤生成率来看,4号培养基诱导率最高,为26%。6号培养基诱导率最低,为12%。说明愈伤发生率也与6-BA和NAA的比值有关,比值越小,越利于愈伤的发生;比值越大,愈伤发生率越低。与细胞分裂素和生长素的比值越低,越有利于愈伤发生,比值越高,越有利于芽生长的结论是一致的。CK无愈伤发生,直接长出植株,分化芽能力差。
由此可见,油松不定芽的发生途径有2种:一是直接器官发生途径,直接从种胚上长出;二是从愈伤组织上再生不定芽的间接发生方式,对于油松不定芽的这种发生方式鲜见报道,相对于直接发生方式,其发生比率要低。且在培养过程中单芽切下后死亡的比例大。
2.2不同培养基对油松不定芽诱导的影响
将成熟种胚接种到与表1中2号培养基激素含量相同的MS与SH培养基中,4周后统计其不定芽的发生情况(表3)。结果表明:3种培养基中DCR培养基最有利于不定芽的发生,SH培养基不定芽发生率较低,而MS培养基效果最差。这一方面与种子自身营养物质的供应有关,另一方面可能与各个培养基中N元素的含量有关。MS的无机盐和离子浓度较高,不适合不定芽的发生。这一结果和云南松在MS培养基中诱导率较低,而在DCR培养基中较高具有相同性。
2.3生根诱导
以不添加激素的培养基上培养12周的健壮单芽为材料,接种到不同的1/2 DCR+激素的生根培养基中,4周后统计生根情况(表4)。结果表明:5种培养基中,只添加NAA或只添加NAA与IBA芽均未生根:加入TDZ虽也未生根,但单芽变得粗壮,针叶变宽,且有芽原基长出;而添加一定浓度的KT后有根长出。4周后观察,根长约1cm左右。粗壮,但根系不发达,所有植株均只有1条主根。继续培养4周,丰根长至2cm左右,且周围生出3~5条白色的毛细根,达到移栽要求,可以移栽。
3讨论与小结
激素水平和基本培养基类型都对不定芽的诱导有很大的影响。在DCR、MS、SH 3种基本培养基上,DCR的出芽率最高,SH效果次之。综上所述,油松种胚不定芽诱导的最佳培养基为:DCR+2 0mg/L 6-BA+0.1mR/L NAA。
激素水平对生根的诱导也有很大影响。生根培养效果较好的培养基配方是:1/2 DCR+0.1mg/L NAA+0.1mg/LIBA+0.1mg/LKT,生根率可以达到25%。由试验结果可知,芽的生根率偏低,根粗短,不利于移栽,有必要通过前期处理来提高芽的生根率。从整个试验过程来看,从芽诱导到生根需要20周,周期过长,需通过进一步的研究以缩短培养周期,满足生产需求。