北美枫香“秋霞红”组织培养快速繁殖技术研究

何海燕，何小弟，董筱昀

（1.扬州绿地生态农林建设咨询有限公司，江苏 扬州 225009；2.扬州大学，江苏 扬州 225009；3.江苏省林业科学研究院，江苏 南京 211153）

北美枫香“秋霞红”组织培养快速繁殖技术研究

何海燕1，何小弟2，董筱昀3

（1.扬州绿地生态农林建设咨询有限公司，江苏 扬州 225009；2.扬州大学，江苏 扬州 225009；3.江苏省林业科学研究院，江苏 南京 211153）

通过正交试验等方法对北美枫香“秋霞红”组织培养技术进行了研究。结果表明：在江苏扬州最佳取材时间为4月下旬，选取外植体，经过0.1%HgCl2消毒12 min灭菌，成活率为78.7%；添加VC35 mg／L能有效预防试管苗褐变的发生，增加培养容器的透气性可减少试管苗玻璃化发生；2／3MS附加TDZ、BA、NAA等植物生长调节剂可促进试管苗增殖和生长，其中TDZ 0.2 mg／L＋BA 1.0 mg／L＋IBA 0.1 mg／L＋VC35 mg／L组合最适宜增殖与生长培养，增殖倍数达4.5，生长高度为3.8 cm；适宜的生根培养基为1／3 MS＋IBA 0.5 mg／L＋NAA 0.3 mg／L＋AC 3 000 mg／L＋S 2%，生根率可达92%；经生根的试管苗移栽于泥炭、黄心土为7∶3（V∶V）的混合基质，控制温度23～30℃，相对湿度90%，保湿12～18 d，其间适当遮荫，30 d后成活率达90.8%。

北美枫香“秋霞红”；组织培养；褐变苗；玻璃苗；快速繁殖

北美枫香（Liquidambar styraciflua），为金缕梅科枫香属落叶大乔木，树高15 m以上。树冠广卵形，干性挺直。叶互生，掌状5裂；春、夏色绿，10月上旬叶色始红，渐靓艳醉人。喜温暖湿润气候，喜光照、耐少量蔽阴；土壤适应性强，耐干旱，但在潮湿的中性土壤上生长较好。株形伟岸，孤植、丛植、群植均相宜，可作景观林、用材林和防护林。纯林者，霜侵红叶，层林尽染。行道树培育，枝下高度宜控制为2.8～3.0 m；景观树培育，枝下高度宜控制在0.8～1.0 m，以增强植株效果。

北美枫香又称胶皮枫香树，原产于北美洲，在美国东南部有大量分布，2004年经由美克尔国际集团引进，种源地为阿拉巴马州。实生播种繁殖后选育植株生长健壮、主要观赏形状优良的区系，经连续3 a对，秋色叶性状观察，初选出变异单株，经嫁接繁殖培育，逐步形成区试群体。北美枫香“秋霞红”2013年通过江苏省林木品种审定委员会认定，林木良种编号苏R-SV-LS-010-2013。

北美枫香以传统的繁殖方法如播种、扦插等繁殖为主［1－5］。北美枫香“秋霞红”系选育的林木新品种，数量少，为保持新品种的优良性状，并在短期内获得大量植株，本文对该新品种组织培养技术进行了探索，试图加快繁殖，满足园林绿化市场、美丽中国建设需求。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验选择经过筛选优良单株生长健壮的当年生枝条新稍。

1.2 外植体灭菌

采用经选育的北美枫香‘秋霞红’春季萌发的新稍为外植体，然后将选取的外植体剪切成长3～5 cm的小段，经70%酒精消毒35 s，然后置于消毒液中。消毒液分别采用A1：17%的H2O2；A2：0.1% HgCl2；A3：10%Ca（ClO）2；消毒时间分别采用B1：10 min；B2：12 min；B3：14 min，随机区组排列，表面消毒后用无菌水冲洗3～5次，沥干水后迅速将带腋芽的茎段接到诱导培养基中，每瓶接1个，每次20瓶，每组重复3次，30 d后统计污染率、死亡率和成活率。

1.3 植物生长调节剂正交培养试验

诱导的无菌芽长至1 cm左右时，切下接入增殖培养基中培养。以2／3 MS为基本培养基，选定TDZ 0.1，0.2，0.4 mg／L、BA 0.5，1.0，2.0 mg／L、IBA0.05，0.1，0.2 mg／L 3种植物生长调节剂进行L9（34）正交试验，接种培养30 d时观测试管苗增殖倍数和生长高度。

1.4 VC质量浓度与封口材料处理试验

在不同质量浓度的VC处理减轻试管苗褐变试验中，采用15，25，35，45 mg／L 4个质量浓度梯度，不加VC为对照（CK）；透气性对试管苗玻璃苗影响的试验中，采用透气封口膜，规格为4孔（12 cm×12 cm）与封闭封口膜为材料进行培养，具体试验为：处理Ⅰ：培养瓶封闭式封口材料；处理Ⅱ：培养瓶透气式封口材料。上述试验培养基均为2／3 MS＋TDZ 0.2 mg／＋BA 1.0 mg／L＋IBA 0.1 mg／L，琼脂用量0.7%，pH5.8。

1.5 生根培养

试管苗生根培养基试验是将生长健壮的北美枫香‘秋霞红’试管苗，接种在1／3MS附加不同质量浓度的生长素NAA，IBA以及不同质量浓度的活性炭（AC）配比的培养基上，进行生根培养。采用正交试验设计L9（34）的方案［5］，观察根的分化过程，调查生根数、根长、生根率等指标，选择最佳生根培养基。每处理20瓶，每瓶5个芽苗。

1.6 组织培养苗移栽管理

试管苗移栽试验是将已生根的试管小苗，移栽于泥炭：黄心土为6∶4，5∶5，7∶3（V∶V）3种混合基质中，控制环境温度25～30℃，相对湿度85%～90%，保湿、遮荫20，35 d后统计成活率。

上述除有说明外，所有培养基均加入3%的蔗糖和0.7%卡拉胶，pH值5.8，培养室温度为26～28℃，光照度2 000 lx左右，光照时间13 h／d。

2 结果与分析

2.1 消毒方法对北美枫香‘秋霞红’外植体消毒效果的影响

消毒药剂和消毒时间对外植体灭菌效果试验结果（见表1）表明：处理间、消毒剂、消毒时间及消毒药剂与消毒时间的灭菌效果差异显著。说明北美枫香‘秋霞红’外植体灭菌应考虑消毒时间和消毒药剂才有助于提高成活率。本试验以A2B3处理效果最好，即0.1%HgCl2消毒12 min的成活率达78.7%。

2.2 植物生长调节剂正交组合对北美枫香‘秋霞红’试管苗生长的影响

植物生长调节剂正交组合对北美枫香‘秋霞红’试管苗生长的影响试验结果（见表2）表明，TDZ与BA质量浓度是决定试管苗增殖主要因子，由极差数据分析得知，TDZ的作用最大，其极差值最大，其次为BA，影响最小的是IBA。组合5的芽苗增殖与生长效果最好，增殖倍数达4.5，生长高度为3.8 cm，且试管苗生长较壮；组合7和组合8，芽苗增殖倍数虽也较大，但其芽苗生长高度大大下降，芽苗生长弱，叶形不正常，茎细弱，出现褐变苗。所以，北美枫香‘秋霞红’芽苗增殖最佳组合为2／3 MS＋BA 1.0 mg／L＋TDZ 0.2 mg／L＋IBA 0.1 mg／L＋蔗糖3.0%。

表1 不同消毒剂种类和不同消毒时间对外植体消毒的影响

表2 北美枫香‘秋霞红’增殖的正交试验结果直观分析

2.3 VC质量浓度与封口材料处理对北美枫香‘秋霞红’试管苗生长影响

从不同质量浓度的VC对北美枫香‘秋霞红’试管苗褐变及其生长的影响（见表3）可看出，在供试质量浓度范围内，褐变苗发生率随VC质量浓度的增加显著降低，且各处理间差异显著。其中对照（CK）和处理1即VC的质量浓度为15 mg／L时，褐变苗发生率极显著高于其他处理，处理2也具有较多的褐变产生。较高质量浓度的VC处理可减少褐变的发生，处理3，4差异不显著而且生长情况类似，故可选VC35 mg／L作为继代培养适宜的质量浓度，采用处理3较为经济。

表3 不同VC质量浓度对北美枫香‘秋霞红’组织培养苗褐变及其生长的影响

培养容器内的湿度和透光率等因素直接影响试管苗的生长，封口材料透气性不同造成培养物所处的微环境差异。通过试验发现：处理Ⅰ玻璃苗率为

28.38%，处理Ⅱ为12.43%，处理3，4玻璃化苗率较低。说明处于封闭状态下，容器内部微环境湿度大，气体缺乏交换，不利试管苗的健壮生长，容器内生长的芽苗细弱，叶色浅。用透气膜为封口材料，由于具有良好的透气性，降低了微环境中的湿度，利于试管苗呼吸交换，容器内生长的芽苗叶色浓绿、健壮。

2.4 北美枫香‘秋霞红’试管芽苗生根培养基筛选

将经壮苗培养长至高为2～3 cm的北美枫香‘秋霞红’试管芽苗，接入生根培养基试验，生根培养12 d后，基部出现愈伤组织，16 d后可见基部分化出许多根点，20 d后则生长白色小根，30 d后统计结果并直观分析，结果见表4。

表4 北美枫香‘秋霞红’生根正交试验结果的直观分析

从表4结果表明，对北美枫香‘秋霞红’生根影响最大的是IBA，其次是NAA，AC的质量浓度。配方5与配方6的生根率分别达到92%和91%，但从平均根长和平均根数来看，配方5∶1／3 MS＋IBA 0.5 mg／L＋NAA 0.3 mg／L＋AC 3 000 mg／L为最佳生根培养基。

2.5 北美枫香‘秋霞红’组织培养苗的移栽

移栽试验结果表明，在相同条件下，基质对北美枫香‘秋霞红’试管苗移栽成活有影响。成活所需时间，成活率都有明显差异。泥炭、黄心土配比为7∶3（V∶V），成活所需时间30 d，成活率到90.8%，为最佳配比的混合基质。

表5 2种基质配比对北美枫香‘秋霞红’试管苗移栽成活的影响

3 小结与讨论

（1）本试验采用0.1%HgCl2消毒12 min的灭菌，成活率达78.7%，效果较好。

（2）本试验条件下，北美枫香‘秋霞红’芽苗增殖最佳组合为2／3 MS＋BA 1.0 mg／L＋TDZ 0.2 mg／L＋IBA 0.1 mg／L＋VC35 mg／L＋蔗糖3.0%。

（3）添加不同质量浓度的VC试验表明，VC可以减轻试管苗褐变的发生。褐变是由于植物组织中的多酚氧化酶（PPO）被激活，使细胞的代谢发生变化。在褐变过程中，酚类物质被氧化后产生醌类物质，这些物质呈棕褐色，并会逐渐扩散到培养基中，抑制其他酸的活性，毒害培养的材料，使组织和培养基变褐甚至变黑。在减轻褐变发生时常采用抗氧化剂如VC及活性炭等处理［6－7］。本试验条件下，VC可减轻北美枫香‘秋霞红’离体培养中褐变的发生，在本试验的浓度范围内，最佳用量为35 mg／L。

（4）通过不同封口材料培养瓶培养试验表明，试管苗生长效果的差异很大程度上是由于透气状况不同引起的。其原因与较高质量浓度的细胞分裂素类物质导致玻璃化原因类似［8－13］。在封闭状况下，容器内外气体得不到有效的交换，无法满足试管苗生长需求，导致玻璃化。采用透气类型的封口膜，改善了通气状况，促进了呼吸，使ATP供给较为丰富，满足了试管苗对ATP以及呼吸代谢产物的要求，试管植株生长健壮。

（5）本试验条件下，IBA对北美枫香‘秋霞红’生根影响最大，其次是NAA，AC的浓度。平均根长和平均根数来看，1／3 MS＋IBA 0.5 mg／L＋NAA 0.3 mg／L＋AC 3 000 mg／L为最佳生根培养基。

（6）北美枫香‘秋霞红’组织培养苗移栽基质以泥炭、黄心土为7∶3（V∶V）较好。温度控制在23～ 30℃之间，湿度在移栽前后5～7 d控制在92%以上，7 d后控制在85%～90%，30 d即可成活，成活率达90.8%。

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Q949.751.4；Q813.1＋2

A

10.3969／j.issn.1001－7380.2014.05.006

1001－7380（2014）05－0023－04

2014-08-10

江苏省林业三新工程项目“北美枫香等新优彩色树种引繁及优质苗木栽培技术推广示范”（LYSX［2013］52）

何海燕（1977－），女，江苏扬州市人，工程师，大学本科毕业，主要从事园林绿化工程管理。