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托里桉组培快繁技术初步研究

2015-07-18林文革陈国彪洪嫦莉张其生洪长福

桉树科技 2015年4期
关键词:托里漳州市株系

林文革,陈国彪,洪嫦莉,张其生,洪长福

(1. 漳州市地缘生物技术有限公司,福建 漳州 363000; 2. 福建省龙海九龙岭国有林场,福建 龙海 363112;3. 长泰县园林管理处,福建 长泰 363900; 4. 漳州市速生丰产林基地管理中心,福建 漳州 363000)

托里桉组培快繁技术初步研究

林文革1,陈国彪2,洪嫦莉3,张其生1,洪长福4

(1. 漳州市地缘生物技术有限公司,福建 漳州 363000; 2. 福建省龙海九龙岭国有林场,福建 龙海 363112;3. 长泰县园林管理处,福建 长泰 363900; 4. 漳州市速生丰产林基地管理中心,福建 漳州 363000)

以2 a托里桉超级苗不同株系的茎段为外植体进行组培快繁研究,结果表明:适合诱导的培养基为MS改良+6-BA 0.5mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1;适合6号株系增殖培养基为MS改良+6-BA 0.2 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1,适合7号、10号株系的增殖培养基为MS改良+ 6-BA 0.3 mg·L-1+ NAA 0.2 mg·L-1;适当缩短继代周期是解决桉苗顶稍枯萎、上部叶片脱落等症状简单、有效的方法;适合的生根培养基为1/2MS改良+ IBA 0.2 mg·L-1+ ABT 0.6 mg·L-1,生根苗移栽成活率可达90%。

托里桉;组培;快速繁殖;株系

托里桉(Corymbia torelliana)又名卡达桉、毛叶桉、澳洲梧桐,高达30 m,自然分布于澳大利亚昆士兰州,我国海南、广东、广西、云南、福建及川西等省区有引种记载,1986年在福建长泰树种试验中表现良好[1]。木材基本密度905 ~ 1 010 kg·m-3[1],浅褐色、沉重、纹理直、可用于制造车轮(不变形、耐磨),是优良用材树种[2-3]。2011年,福建省平和天马林场以10 a托里桉试制办公椅;2013年,漳州市林业局用12 a托里桉试制雕花的仿古家具,均表现为不变形不开裂(未发表)。托里桉叶密集茸毛吸尘能力较好,幼叶浅红色,干上部光滑,灰绿或苍绿,基部树皮呈方格状开裂,冠大荫浓,给人以美的感觉,是公路、四旁绿化树种之一;木粉可显著抑制塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)生长[4];林下植被丰富、凋落物多且易分解,造林成活率高,漳州市发文作为珍贵用材树种推广[5],具有较好的发展前景。但由于托里桉种子缺乏,有性繁殖难以提供大量苗木,推广造林受到限制,探索无性繁殖很有必要,国外曾有扦插试验报道[6],国内外尚未有组培研究的报道。为此,本文进行托里桉多个株系的离体快繁研究,为其无性快繁、工厂化育苗提供理论与实践基础。

1 材料与方法

1.1 材料

材料来源于福建省漳浦中西林场苗圃2年生超级苗,选16个单株(编号为1 ~ 16号),采取半木质化芽条。获得无菌苗有 6、7、8、10、12、15、16号共7个株系,取其中无菌苗数量较多的6、7与10号作为供试材料。

1.2 试验方法

1.2.1 外植体灭菌

将采回的芽条用流水冲去表面脏物,剪去叶片留叶柄,用洗衣粉溶液浸泡 5 min,用软毛刷清洗大部分的粉尘,然后把芽条按幼嫩部分、中下部分、较老枝段分别放入装有无菌水的培养瓶中漂洗干净。在无菌条件下,用75%酒精浸泡30 s,转入0. 1% HgCl2中浸泡6 ~ 10 m in,用无菌水冲洗3 ~ 4 次,之后切成1 ~ 2 cm的茎段,迅速接入诱导培养基,每瓶接种1个外植体。

1.2.2 外植体诱导

以7号为观察对象,用MS改良为基本培养基,分别加入 3个不同浓度即 0.3、0.5、1.0 mg·L-1的6-BA,NAA 0.1 mg·L-1,接种后暗培养7 d,30 d后调查诱导结果。其他株系采用6-BA 0.5 mg·L-1,NAA 0.1 mg·L-1。外植体接种1次后即进入增殖培养。

1.2.3 增殖

以MS改良为基本培养基,在培养基中添加不同浓度0.2、0.3 mg·L-16-BA和0.1、0.2 mg·L-1NAA。观察记录不同增殖培养基下芽丛分化生长情况。

1.2.4 增殖体系优化

增殖过程中各株系均存在部分无菌苗产生顶稍枯萎、上部叶片脱落等现象,影响增殖效果及可生根苗的数量。通过增加钙离子浓度进行优化,在MS改良+6-BA 0.3 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1的基础上分别增加139、278 mg·L-1四水合硝酸钙;通过调整无菌苗周转周期进行优化,周转周期分别为20、24、28 d。

1.2.5 生根

以1/2 MS为基本培养基,添加不同浓度组合:IBA 0.2 mg·L-1+ ABT 0.6 mg·L-1、IBA 0.3 mg·L-1+ NAA 0.2 mg·L-1、IBA 0.6 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1等3种生根培养基,取长1.5 cm的芽枝接入生根培养基上,每个株系接种10瓶,每瓶10株,3次重复。观察瓶内生根表现,做出综合评价,25 d后统计生根率。

1.2.6 出瓶移栽

生根瓶苗经瓶内炼苗后,从瓶中取出,在清水中洗去根部粘附的培养基,用0.1% KMnO4溶液进行小苗表面消毒,移植到泥炭土、珍珠岩(3:1)的混合基质的营养杯上,移栽后淋足定根水。加薄膜遮光网覆盖保湿遮荫,10 ~ 15 d后渐渐揭开薄膜。3个株系的移栽成活率均可高达90%。

1.3 培养条件

培养室温度25 ~ 28℃,光照强度1 500 ~ 2 000 Lux(1 Lux= 60.04×10-6J·cm-2·min-1),每天连续光照l0 h。培养基加入30 g·L-1白糖(生根培养基添加15 g·L-1)和0.7%卡拉胶,pH 5.8。

2 结果与分析

2.1 不同培养基对外植体诱导的影响

以7号为研究对象,6-BA浓度从0.3 mg·L-1增加到 0.5 mg·L-1,所诱导的芽数明显增加。当激素组合为6-BA 0.5 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1时,诱导率可达61.5%(表1),可诱导1 ~ 3个芽,且健壮、正常(图1)。当浓度增加到1.0 mg·L-1时,茎芽的诱导率有下降的趋势,尽管芽数超过3个,但部分芽呈现玻璃化、畸形,因此,诱导培养基以 6-BA 0.5 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1为最佳。

由于托里桉枝条、叶柄密集茸毛,在进行外植体诱导时需清洗干净,否则容易消毒不彻底。取半木质化的茎段诱导最佳,较易消毒、不易褐化、萌芽率高;过嫩的茎段消毒易枯死,过老的茎段消毒不易彻底,易褐化死亡,不易萌芽。

表1 不同培养基对托里桉7号株系诱导的影响

2.2 不同培养基对增殖的影响

如表2所示,6号增殖系数(2.7 ~ 3.8)、株高(2.8~ 3.6 cm)均较高、但较纤细,个别株高可达6 cm,特别在多代培养之后更加明显,因此6号宜选用较低浓度的 6-BA(0.2 mg·L-1)与 NAA(0.1 mg·L-1)组合;7号增殖系数较低(1.6 ~ 3.1),苗较矮(2.1 ~ 2.6 cm),较粗壮(图2);10号增殖系数、株高居中,但与7号较接近。尽管6-BA 0.3+NAA 0.1组合增殖系数虽最高,但组培苗较纤细;而6-BA 0.3+NAA 0.2组合的组培苗较粗壮,增殖系数、苗高适中。因此,7号和10号宜采用6-BA 0.3+NAA 0.2。

3个株系无菌苗在生长过程中易出现顶稍枯萎、上部叶片脱落等现象,影响增殖效果及可生根苗的数量,虽然增加139、278 mg·L-1四水合硝酸钙,仍未改善顶稍枯萎、上部叶片脱落等现象。

表2 不同培养基对托里桉无菌苗增殖的影响

2.3 不同继代周期的影响

接种20 d后,无菌苗表现正常、有活力,但植株较矮、芽较小,此时进行继代转接增殖率较低;接种24 d,有少量无菌苗出现顶稍枯萎、上部叶片脱落等现象,此时进行转接继代增殖率较高,下个周期的继代苗表现正常;接种28 d,大部分无菌苗出现顶稍枯萎、上部叶片脱落、褐化等现象,下个周期的继代苗更易褐化。不同品种有所差别,6号生长更快,22 ~ 24 d即出现少量无菌苗出现顶稍枯萎、上部叶片脱落等现象,应及早转接。

2.4 不同培养基对生根的影响

培养7 ~ 9 d后茎基部开始膨大,10 ~ 12 d陆续生根。主根明显,具二级根甚至3级根(图3)。由表3可见,3个株系中,均以IBA 0.6 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1的培养基生根率最高,但各种培养基差异不大,而IBA 0.2 mg·L-1+ ABT 0.6 mg·L-1生根苗较整齐,更不容易抽高,因此更适合规模化生产。3个株系中,7号的生根率最高,最高可达93.1%,6号生根率最低,10号居中。

表3 不同培养基对托里桉生根的影响

3 小结与讨论

在外植体诱导过程中,由于枝条、叶柄等均密集茸毛,因此需清洗干净;不同株系诱导难易程度不一,因此需选择适合的株系;宜选用半木质化的茎段,适合的培养基为MS改良+6-BA 0.5 mg·L-1+ NAA 0.1 mg·L-1。

在增殖过程中,6-BA浓度不需太高,0.2 ~ 0.3 mg·L-1即可得到较高的增殖率,有些株系若采用高浓度的6-BA,尽管无菌苗增殖系数高,但苗长得细弱;生长素也不宜过高,否则容易抽高。适合6号株系增殖培养基为MS改良+6-BA 0.2 mg·L-1+ NAA 0.1 mg·L-1,适合7号与10号株系的则为MS改良+6-BA 0.3 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1。增加钙离子浓度并不能改善顶稍枯萎、上部叶片脱落等现象,缩短继代周期是简单、有效的方法。其他有关培养基成分的调整尚需进一步的试验。桉树组培中常出现褐化的问题[7],托里桉在增殖过程中也常出现,个别株系无菌苗经多次继代后还会出现褐化现象,这可能与自身的基因型有关。

不同培养基的生根效果总体表现为根系较发达,具粗的主根,有丰富的2级根甚至3级根。培养基1/2 MS改良+IBA 0.2 mg·L-1+ABT 0.6 mg·L-1生根率与其它培养基差异不大,但生根苗较更整齐,更不容易抽高,因此更适合规模化生产。

3个株系的移栽成活率均可高达90%。目前多个株系可进行组培快繁工厂化生产,2015年布设闽南3地市种植,成活率正常,超级苗的生长效果有待进一步观察。

[1] 王豁然.桉树生物学概论[M].北京:科学出版社,2010.

[2] 祁述雄.中国桉树(第 2版)[M].北京:中国林业出版社, 2002.

[3] 洪长福,齐清琳.桉树速生丰产栽培[M].福州:福建科学技术出版社,2006.

[4] 杨维东,刘玉荣,刘洁生,等.桉木粉对塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)的抑制作用及其化学础研究[J].环境科学,2008,29(8):2297.

[5] Lee D J, Debuse V J, Pom roy P C, et al. Developing Genetically Adapted Tree Varieties for Marginal Areas of Northern Australia[R]. Kingston, ACT, Australia :Rural Industries Research and Development Corporation,2005.

[6] 漳州市人民政府.漳州市人民政府关于大力发展珍贵优良家具和装饰用材林的意见(漳政综[2013]35号)[EB/OL]. (2013-10-29)(2015-07-20)http://www.zhangzhou.gov.cn/ cms/htm l/zzsrmzfmhwz/2013-10-29/1742296121.htm l.

[7] 欧阳磊.桉树组培快繁中存在的问题与对策[J].福建林业科技,2006,33(1):203‒206.

Primary Study on Rapid Propagation of Corymbia torelliana

LIN Wen-ge1, CHEN Guo-biao2, HONG Chang-li3, ZHANG Qi-sheng1, HONG Chang-fu4
(1. Zhangzhou Diyuan Biotechnology Company Ltd., Zhangzhou 363000, Fujian, China; 2. Fufian Province Longhai Jiulongling Forest Farm, Longhai 363112, Fujian, China; 3. Garden Management Office of Changtai County. Changtai 363900, Fujian, China; 4. Management Center of Fast-growing and High-yield Forest Base of Zhangzhou City, Zhangzhou 363000, Fujian, China)

Stem segments from two-year-old superior seedlings of different varieties of Corymbia torelliana were used as explants to study rapid propagation of this species through tissue culture. The results showed that best medium of inducement was modified MS w ith 0.5 mg·L-16-BA and 0.1 mg·L-1NAA. The best medium for subculture proved to be modified MS w ith 0.2 mg·L-16-BA and 0.1 mg·L-1NAA for variety No.6 and modified MS w ith 0.3 mg·L-16-BA and 0.2 mg·L-1NAA for varieties No.7 and No.10. A simple and effective method to solve the phenomenon of w ithering of the top slightly and dropping of the upper leaves involved shortening the subculture cycle. The best medium for rooting proved to be half modified MS w ith 0.2 mg·L-1IBA and 0.6 mg·L-1ABT. Using the media for tissue culture, the transplant survival rates of rooted seedlings could reach 90%.

Corymbia torelliana; tissue culture; rapid propagation; lines

S722.3+7

A

2015-09-25

收稿日期:林文革(1966— ),男,硕士,高级工程师,主要从事植物组织培养与苗圃管理.E-mail:sm lwg@vip.163.com

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