香花槐生物学特性及其芽分化影响因素研究
2015-06-10王颖高宝刚
王颖,高宝刚
(黑龙江省林业监测规划院,黑龙江 哈尔滨 150080)
香花槐(Robiniapseudoacaciacv.idaho),又名富贵树,原产地为西班牙,属于蝶形花科,落叶乔木,整株高10~12m,树干为褐色至灰褐色。叶互生,羽状复叶,叶片美观对称,深绿色有光泽,青翠碧绿。总状花序,花被红色,有浓郁的芳香气味,可以同时盛开小红花200~500朵,异常壮观美丽。香花槐枝繁叶茂,树冠开阔,树干笔直,树景壮观,树的形状自然开张,树的状态苍劲挺拔,极其具有观赏价值。又是营造速生丰产林的优良树种。
香花槐喜光、抗低温,耐盐碱,耐干旱瘠薄,还能吸附噪声,抗病能力较强,为此病虫害较少,根系发达,萌芽、根蘖性较强,保持水土能力极强。枝繁叶大,叶柄凸出不易脱落,根系比较发达,主侧根健壮,萌蘖比较快,可有效地防风和保持水土[1]。
1 试验材料与方法
1.1 试验材料
繁殖材料选取3年生香花槐,并且健壮无病虫害的植株,分别截取树干上、中、下部位的当年生枝条,并分别不同时期采集。
1.2 试验方法
香花槐接种方法:先将超净台消毒后,将试验材料置于超净台上,用消毒试剂对试材进行消毒,并用无菌水冲洗数次,之后将试材表面水分吸干后接种到不同启动培养基中,每瓶装30~40mL培养基,每瓶接种一个外植体,培养15~20d后调查并统计外植体在不同培养基上的生长状况。
1.3 培养条件
培养温度24±2℃,光周期为14h/8h(光照/黑暗),日光灯光源,光强度为1 500~2 000lx。夜间温度不低于15℃[2,3]。
2 结果与分析
2.1 外植体采集时期的选择
香花槐每年11月中下旬开始落叶,进入休眠状态,休眠持续到第2年的3月末,在这一时间里采集同株相近位置不同休眠时期的枝条作为试验材料。将采集的试材在室内水培养进行催芽,使其逐渐解除休眠。待枝条上的芽萌动露出芽顶后,取已经萌动的芽作为外植体,比较不同休眠时期的冬芽作外植体时的萌动情况,并且调查其生长情况。试验从2010年12月18日起至2011年3月25日止,采集不同时期的休眠枝条,取芽作外植体接种于启动培养基上,其结果详见表1。
表1 不同休眠时期冬芽萌动情况
表1结果表明,2011年3月25日采集即将萌动的冬芽作外植体,其启动培养所需平均天数为12 d,芽萌动率为87.4%,效果较好;而2010年12月18日、2011年2月5日所取休眠枝上解除休眠的冬芽作为外植体,所需启动培养天数分别为32和24 d,芽萌动率为60.3%和68.5%,明显低于3月末采集的冬芽。因此,选用冬芽作外植体时,应选取春季即将萌动时的冬芽,它们的启动培养所需时间比较短,并且萌芽率比较高。
2.2 基本培养基筛选
基本培养基的选择是组织培养的重要环节,是试验成功与否的关键步骤。本试验采用单因子完全随机分组设计,选用MS、WPM、1/2MS、M四种基本培养基,附加6-BA0.5mgL-1,作培养基对比试验,以求筛选出芽增殖生长的最佳培养基。其他条件为2%蔗糖,6g·L-1琼脂粉,pH为6.2。
表2 基本培养基筛选
接种20d后调查结果。由表2可以看出,以MS为基本培养基,植株生长势良好,生长健壮,腋芽生长状况良好,但是丛生芽分化少,并且有部分苗木死亡现象;而以WPM为基本培养基,植株生长势较弱,腋芽生长不良,但是丛生芽生长好,分化多。M培养基为基本培养基,植株生长健壮,丛生芽生长良好,芽分化多。因此,从本试验的结果得出M是最佳基本培养基。
2.3 细胞分裂素浓度与种类配比试验
在上述试验中已经确定M为香花槐最佳基本培养基,因此在激素配比实验中,以M培养基为基本培养基,同时添加不同浓度、不同种类的细胞分裂素。细胞分裂素种类分别为ZT、KT、6-BA,浓度分别为0.1、0.5、1.0、2.0、3.0和4.0mgL-1。
表3 激素种类、浓度筛选
由表3得知,细胞分裂素以6-BA为最佳。当6-BA的浓度为0.5m·L-1时,植株增殖系数最大,达到2.42,其增殖分化苗生长健壮,丛生芽增殖生长快。但当6-BA的浓度为2.0mgL-1时少数植株的叶片出现枯黄现象,并且增殖缓慢,且随着6-BA浓度的升高,植株枯黄的现象更加严重,甚至出现死亡现象,增殖系数小于1.0。因此,适合香花槐增殖分化的细胞分裂素为6-BA,浓度为0.5mg·L-1[4,5]。
2.4 细胞分裂素与生长素配比试验
以M培养基附加6-BA0.5mgL-1为基本培养基,分别加入0.05、0.1、0.2mgL-1的IBA或NAA,结果见表4。
表4 激素组合对芽增殖的影响
由表4显示的增殖系数和增殖率可以看出,IBA对香花槐的增殖效果比NAA效果好。当IBA浓度为0.05mgL-1时,增殖率达73.5%,增殖系数为2.32,增殖效果最好。虽然当IBA浓度为0.20 mgL-1时的增殖系数、增殖率和IBA浓度为0.05 mgL-1时差异不大,但其增殖分化的苗生长较弱,出现叶片枯黄现象。因此,香花槐增殖培养的最佳组合为6-BA0.5mgL-1+IBA0.05mgL-1+2%蔗糖[6]。
3 结论
3.1 选用冬芽作外植体时,应选取春季即将萌动时的冬芽,它们的启动培养所需要的时间较短,并且萌芽率较高。
3.2 当灭菌时间达到8min时,外植体所带微生物绝大多数已被杀死。并且灭菌时间达到8min时,褐化率达到最小,成活率在灭菌8min时达到最高值52.4%。
3.3 M培养基为基本培养基,植株生长健壮,丛生芽生长良好,芽分化多。因此,从本试验的结果得出M是最佳基本培养基。适合香花槐增殖分化的细胞分裂素为6-BA,浓度为0.5mgL-1。香花槐增殖培养的最佳组合为6-BA0.5mgL-1+IBA0.05mgL-1+2%蔗糖。
[1]林庆昌.植物细胞组织培养汇[M].北京:中国农业大学出版社,2005
[2]曹孜义.实用组织培养技术教程[M].兰州:甘肃科学技术出版社,2001
[3]程家胜.植物组织培养与工厂化育苗技术[M].北京:金盾出版社,2003
[4]师素恩(译).唐菖蒲体细胞胚发生和植株再生 [J].北方园艺,1997(3):59-60
[5]周丽侬,邝哲师、陈俊秋,等.白鹤芋体细胞胚无性系的建立[J].广东园林,1994(4):18-20
[6]刘选明,周朴华,屈姝存,等.百合鳞片叶离体诱导形成不定芽和体细胞胚[J].园艺学报,1997,24(4):353-358