三倍体欧洲山杨组织培养快繁技术研究
2018-07-24汪清锐吕林芳
汪清锐,吕林芳
(山西省桑干河杨树丰产林实验局科技服务中心,山西 大同 037000)
三倍体欧洲山杨(TriploidPopulustremula)具有超速生性,但常规的扦插、嫁接繁殖方法容易传染母株致病菌和病毒,不适合大规模的生产经营。组织培养技术的建立能解决营养繁殖速度慢、受季节限制的问题。笔者采集三倍体欧洲山杨根萌生的幼苗茎段作为外植体,建立三倍体欧洲山杨组织培养体系。
1 材料和方法
1.1 外植体材料
三倍体欧洲山杨无性系是欧洲山杨花粉和来自加拿大的美洲山杨花粉杂交而来的,由原山西省中德林业技术合作项目从德国汉明登山杨家系林中引进并培育。7月初,取三倍体欧洲山杨大田根萌生的幼苗茎段作为外植体材料。
1.2 消毒
由于使用的根萌生幼苗处于生长旺盛季节,所携带的病菌较多。所以,应对准备接种的幼苗茎段进行严格消毒。预处理:用软刷在流水中清洗茎段表面约10 min,之后将茎段切成约10 cm长的小段,剪去叶子留1 cm的叶柄,以便保护芽。用80 μmL/L青霉素加入数滴吐温80浸泡半小时,并清洗。
消毒:在70%乙醇中浸泡20 s~30 s,用无菌水清洗2次。再用0.1% HgCI2或2.5% NaCIO消毒,之后用无菌水清洗5次(每次1 min左右)。根据消毒方法不同设3个处理,见表1.
表1 不同的消毒处理方法
1.3 接种
将茎段切成约1 cm长带芽小段,接种于诱导培养基TPTL:MS基本培养基(蔗糖浓度为30.0 g/L,琼脂浓度为5.5 g/L,同下)+0.5 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA,培养在光强度约为3 000 Lx,光周期为16 h,温度为25 ℃的培养室中。
1.4 芽和幼苗的快繁
从外植体上诱导出的幼苗长至2 cm~3 cm时,把其切成带节间的小段接种到增殖培养基中,根据添加植物激素不同设4个处理,见表2.
每个小段在增殖培养基上可以分化成10倍以上的幼苗,约20 d可以继代1次,这样在生根培养以前可以使幼苗成指数增加。
1.5 生根培养
选择生长状态良好、直立,长2 cm以上带有2个~3个主要节间的幼苗用于生根培养。把选择的幼苗接种到附加IBA的TPTR培养基(MS+0.1 mg/L IBA)上,培养15 d以上即可生根。通常生长状态不好、弯曲、微黄的幼苗较难生根。
2 结果与讨论
2.1 外植体对芽诱导成功率的影响
研究发现,外植体的老嫩会影响芽的诱导成功率。7月份采集的根萌生幼苗茎段,幼嫩部分无法彻底消毒,全部污染。半木质化茎段适宜作为外植体,可以彻底消毒而成活。根萌生的幼苗茎段经消毒后接种在TPTL上,诱导率达98%.
2.2 消毒对芽诱导成功率的影响
三倍体欧洲山杨根萌生的幼苗茎段外植体较难消毒,携带内生菌较多。如果用2.5% NaClO溶液进行消毒,再生植株接种后3 d内几乎全部褐化烂掉,说明三倍体欧洲山杨对NaClO溶液极其敏感。如果用HgCl2溶液消毒,茎段污染率为75%,但没有褐化烂掉的现象。用3 g/L的多菌灵溶液浸泡半小时后清洗数次,之后幼苗茎段全部褐化烂掉,而半木质化茎段部分成活。因此,应避免用多菌灵对幼嫩外植体进行浸泡清洗。
2.3 植物激素对芽分化的影响
将诱导出的小苗切成1 cm以上带茎节的茎段,在不同的TPTS培养基上培养,能够分化成芽簇。添加KT可以促进芽大量分化,是三倍体欧洲山杨高倍数增殖的主要激素因子。GA3可以有效促进茎节增长,所以,最理想的分化增殖培养基为TPTS 3,增殖系数达到15.
2.4 植物激素对生根的影响
增殖培养基TPTS 3中的茎段,在未添加NAA和IBA的情况下,发生大量生根现象。说明,三倍体欧洲山杨组培生根极其容易。生根配方中加入IBA,生根率可达90%.
3 结论
7月初取大田根萌生的幼苗,剪成茎段作为外植体材料,建立三倍体欧洲山杨组织培养快繁体系。将幼苗的茎段进行严格消毒后再接种,可以取得理想结果。理想诱导培养基为:MS+0.5 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA,试管苗增殖采用配方MS+1.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L KT+0.3 mg/L GA3,增殖系数为15,生根配方采用MS+0.1 mg/L IBA.本研究结果可为三倍体欧洲山杨根萌生幼苗的组织培养垫定技术基础。