边沁桉试管苗生长影响因子的研究
2011-06-11饶红欣彭信海罗先权蒋利媛
饶红欣,彭信海,罗先权,陈 灵,蒋利媛
(湖南省森林植物园,湖南长沙 410116)
边沁桉 (Eucalyptus benthamii)为桉属 (Eucalyptus)双蒴盖亚属 (Symphomyrtus)高大乔木,天然分布仅限于悉尼西南部沿纳平河长100 km、宽40 km的地区。随着桉树逐渐往中亚热带地区大面积推广,我国开展了优良桉属树种的选择试验[1-4],边沁桉在引种和选择试验中表现了出速生、耐寒、抗高温灼伤等特性[5-6],是一个较适合中亚热带地区推广的优良桉属树种[7-9]。目前国内外仅湖南省森林植物园有边沁桉组织培养研究的相关报道[10]。我们对影响边沁桉试管苗生长的因子进行了更深入的研究。
1 材料与方法
1.1 材料来源
剪取湖南省森林植物园桉树品比试验林中2年生边沁桉耐寒优株上的半木质化枝条,选取枝条上顶芽或腋芽为外植体。
1.2 试验方法
1.2.1 培养条件 培养基中琼脂含量0.7%,蔗糖3%,pH值5.8;培养温度24~28℃;光照强度2 000~3 000 lx,每1天光照时间14 h。
1.2.2 激素对试管苗生长的影响 以边沁桉试管苗为试材,以MS为基本培养基,分别附加不同浓度的BA、IBA激素,共12个处理,每1个处理20株,各重复3次,30 d时统计增殖系数、平均苗高、生根率、平均根数等,并对试验结果进行单因素方差分析,新复极差测验。
1.2.3 蔗糖浓度对试管苗生长的影响 以边沁桉试管苗为试材,在 MS+BA0.5 m/L+IBA0.8 m/L+NAA0.2 m/L培养基中加入不同浓度蔗糖,5个处理,每1个处理20株,各重复3次,30 d时统计增殖系数、平均苗高等,并对试验结果进行单因素方差分析,新复极差测验。
1.2.4 光照对试管苗生长的影响 以边沁桉试管苗为试材,培养基配方为MS+BA0.5 m/L+IBA 0.8 m/L+NAA 0.2 m/L,设3种光照处理:①标准光照,即光照强度2 000~3 000 lx,每1天光照时间14 h;②标准光照加自然辅助光照,即光照强度3 000~4 000 lx;③暗培养。每1个处理均为20株,各重复3次,30 d时统计增殖系数、平均苗高、叶色等生长情况,并对试验结果进行单因素方差分析,新复极差测验。
2 结果与分析
2.1 激素对试管苗生长的影响
BA浓度对边沁桉试管苗生长的影响结果见表1—2。由表1—2可以看出,BA浓度对增殖系数的影响极显著,当BA的浓度从0.5 m/L增至1.0 m/L时,增殖系数由2.8上升到3.5;当BA的浓度大于1.0 m/L时,随着BA浓度的增加,增殖系数反而下降,BA浓度达2.0 m/L时叶色变黄,BA浓度达4.0 m/L时部分试管苗死亡;BA的浓度对苗高生长无显著影响。综上所述,BA的适宜浓度为0.5~1.5 m/L。
IBA浓度对边沁桉试管苗生长的影响结果见表3—4。由表3—4可以看出,IBA浓度对生根率和生根数都有极显著影响,当IBA浓度在0.5~2.0 m/L时,生根率随着IBA浓度的增加而增加;IBA浓度为2.0 m/L时生根率最高,可达56.7%;IBA浓度在2.0~3.0 m/L时,生根率随着IBA浓度的增加反而下降;IBA浓度在0.5~2.0 m/L时,生根数随着IBA浓度的增加而增加;IBA浓度在2.0~3.0 m/L时,生根数无明显变化。综上所述,IBA的适宜浓度为1.5~3.0 m/L。
表2 BA对试管苗生长的影响Tab.2 Effect of different BA concentration on in vitro plantlets growth
表1 BA对试管苗生长影响的方差分析Tab.1 Variance analysis of the effect of different BA concentration on in vitro plantlets growth
表4 IBA对试管苗生根的影响Tab.4 Effect of different IBA concentration on in vitro plantlets growth
表3 IBA对试管苗生长影响的方差分析Tab.3 Variance analysis of the effect of different IBA concentration on in vitro plantlets growth
2.2 蔗糖浓度对试管苗生长的影响
蔗糖浓度对边沁桉试管苗生长的影响结果见表5—6。由表5—6可以看出,蔗糖对增殖系数和高生长均有极显著影响。试管苗在蔗糖浓度为120 g/L的培养基中生长5 d就出现生长不良现象,30 d全部死亡;在无糖的培养基中生长15 d后出现明显的生长不良和死芽现象;在蔗糖浓度为60 g/L培养基中生长20 d后叶色变黄,几乎停止生长,且叶片易脱落;在蔗糖浓度为15 g/L和30 g/L培养基中生长旺盛,叶色绿,二者的增殖系数、苗高生长均无显著差异。综上所述,继代培养时蔗糖的适宜浓度为15~30 g/L。
表5 不同蔗糖浓度对试管苗生长影响的方差分析Tab.5 Variance analysis of the effect of different sucrose concentration on in vitro plantlets growth
表6 不同蔗糖浓度对试管苗生长的影响Tab.6 Effect of different sucrose concentration on in vitro plantlets growth
2.3 光照对试管苗生长的影响
不同光照对边沁桉试管苗生长的影响结果见表7—8。由表7—8可以看出,光照对增殖系数有显著影响,但对苗高无显著影响;与标准光照相比,增加辅助光照对增殖系数和苗高无显著影响,但对叶色有较明显的影响,加辅助光照时,叶色易变红或变黄;暗培养降低了增殖系数和苗高的生长量,芽变细且叶色变黄。观察还发现,暗培养18 d时芽明显黄化;30 d时芽的增殖系数不到标准光照的1/2;若在40 d时恢复正常的标准光照,芽又能转绿,但60 d后,部分芽死亡。综上所述,适宜光照为2 000~3 000 lx。
表7 不同光照条件对试管苗生长影响的方差分析Tab.7 Variance analysis of the effect of different illumination on in vitro plantlets growth
表8 不同光照对试管苗生长的影响Tab.8 Effect of different illumination on in vitro plantlets growth
3 结论与讨论
(1)激素BA、IBA对边沁桉试管苗生长有不同的影响,BA的浓度对芽的增殖系数有极显著影响,对苗高生长无显著影响,BA的适宜浓度为0.5~1.5 mg/L;IBA的浓度对生根率和生根数都有极显著影响,IBA的适宜浓度为1.5~3.0 mg/L。
(2)利用植物组织培养进行快繁,往往力求成本最低。试验中我们发现试管苗在蔗糖浓度为15 g/L和30 g/L的培养基中生长无显著差异,但在蔗糖浓度为15 g/L的培养基连续继代3次后,生长势明显减弱,茎逐渐变得纤细。因此,在工厂化育苗中可采用蔗糖浓度15 g/L和30 g/L的培养基交替使用的方式进行,既可节约成本,又可保证试管苗的质量。
(3)边沁桉是强阳性植物,光照对边沁桉试管苗的增殖系数有显著影响,但对苗高无显著影响,适宜光照为2 000~3 000 lx,辅以自然光照时,叶色易变红或变黄,可能是阳光直接照射,光线过强的原因。
[1]刘友全,李志辉,马英,等.速生耐寒邓恩桉在桉树分布北缘的适应性[J].中南林业科技大学学报,2007,27(2):66-69.
[2]丘进清.闽北柳桉种源/家系的试验研究[J].中南林业科技大学学报,2007,27(3):33-36.
[3] 李志辉,杨民胜,陈少雄,等.桉树引种栽培区区划研究[J].中南林学院学报,2000,20(3):1-10.
[4]刘友全,刘加林.赤桉在湖南的抗寒与生长适应性[J].中南林学院学报,2000,20(3):86-89.
[5]林睦就,李柏海.湖南耐寒桉树引种研究 [J].桉树科技,2003(1):1-12.
[6]林睦就.高抗逆性速生桉树优树选择研究 [J].湖南林业科技,2005(32)6:19-21.
[7] Lan Hesheng,Qiu Jingqing,Xie Guoyang,et al.Review of cold-tolerant Eucalyptus improvement in Fujian Province[M] //Turnbull J W.Eucalyptus in Asia.Zhanjiang,:ACIAR Proceedings.2003:117 -122.
[8] Yang Minsheng.Present situation and prospects for Euca-lyptus plantations in China[M] //In Turnbull JW.Eucalyptus in Asia.Zhanjiang,PRC:ACIAR Proceedings2003:9-15.
[9]石燕飞,柏劲松,朱金惠,等.耐寒桉树永州引种栽培技术研究 [J].湖南林业科技,2004,31(5):31-34.
[10]饶红欣,彭信海,蒋利媛,等.边沁桉组织培养技术研究[J].中南林业科技大学学报,2008,28(6):81-85.