尾巨桉DH32—28组培快繁技术研究
2018-10-20杨卫星
杨卫星
摘要 以尾巨桉DH32-28半木质化萌发茎段为组织培养外植体材料,在不同的诱导、增殖和生根培养基条件下诱导不定芽,确定了适宜的培养基和培养条件,为加快优良无性系分化速度、缩短培养周期、降低生产成本奠定了理论基础。
关键词 尾巨桉DH32-28;外植体;组织培养
中图分类号 Q94;S792.39 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2018)13-0138-02
Study on Tissue Culture and Rapid Propagation of Eucalyptus grandis×E.urophylla DH32-28
YANG Wei-xing
(Guangxi Paiyangshan State Forest Farm,Ningming Guangxi 532500)
Abstract The semi-lignified stem sections of Eucalyptus grandis×E.urophylla DH32-28 were used as tissue culture explant materials.The adventitious buds were induced by different induction,proliferation and rooting conditions.The suitable medium and culture conditions were determined,which laid a theoretical foundation for speeding up the differentiation speed of fine clones,shortening the period of culture and reducing the cost of production.
Key words Eucalyptus grandis×E.urophylla DH32-28;explant;tissue culture
桉树为桃金娘科(Myrtlefamily)桉属(Eucalyptus)常绿高大乔木,原产地为澳大利亚[1]。桉树耐炎热干旱,不耐寒,抗病性强,生长速度快,生命力强,用途广泛,栽培种植经济效益可观,在世界上多个国家和地区均有栽植,是世界上著名的三大速生树种之一[2]。我国桉树栽培历史已逾100年,在林业经济树种中占有重要地位[3]。尾巨桉DH32-28是广西国有东门林场从纯种子代测试和杂交育种试验中选育的优良桉树品种,具有年生长量高、抗逆性和适用性强且性状稳定的特点。目前,已通过国家林木良种审定,已在营林生产中大规模推广应用,并产生了良好的经济效应、社会效应及生态效应[3-6]。
近年来,组培扩繁技术应用于林木育种已越来越成熟,通过组培扩繁技术能够快速获得高质量、稳定遗传的种苗。据相关资料显示,目前尚无关于尾巨桉DH32-28的组培技术资料和论文。因此,建立尾巨桉DH32-28组织培养与再生体系,一方面能够突破商品化规模育苗瓶颈,另一方面又有利于转基因体系的建立,为通过转基因手段进行桉树性状改良奠定基础。
1 材料与方法
外植體选用三年生尾巨桉DH32-28半木质化萌发茎段。雨后天气晴朗3 d后,于10:00—15:00采集萌芽条;用饱和洗衣粉溶液刷洗干净,再进行灭菌处理,切成1~2 cm长茎段,每段带1个节;接种到培养基上,置于光强3 000 lx、温度25 ℃条件下诱导不定芽。培养条件为温度24~26 ℃、光照12~14 h/d、光强2 500~3 000 lx,试验设计如表1所示。
2 结果与分析
2.1 外植体取材与灭菌
由表2可知,处理C为最佳方案,污染率较处理A、B、D分别高35.0%、54.5%、11.2%,但处理A、B的灼伤率分别是处理C的6.0、5.3倍,较处理D低27.1%;处理C成活率最高,达到53.7%,分别较处理A、B、D高46.3%、62.2%、17.0%;且灭菌后的外植体生长良好、萌芽较快。这说明酒精+氯化汞的消毒方法能够有效降低外植体污染率,但会一定程度上伤害苗木,导致外植体褐化、灼伤甚至死亡。试验还发现,将10%次氯酸钠消毒过程分成2次,可在保证灭菌效果的同时,有效缓解黄化、白化、灼伤现象。
2.2 桉树组织培养体系的建立
由表3可知,诱导培养基的激素浓度以处理C效果最佳,增殖倍数适宜,芽长势及状态良好,萌芽健壮,叶片舒展,速度快,长势旺;处理A、B、D保存率分别较处理C低6.8%、6.0%、5.0%。试验中发现,在激素不适宜时,容易出现褐化和玻璃化现象,生长缓慢,难以驯化。浓度过高时,芽生长速度快,但质量差、变异增多,易形成无效芽;浓度过低时,芽生长速度减缓、数量减少,延缓了育苗生产进度。
由表4可知,增殖培养阶段以处理B效果最佳,增殖个数适宜,达到3.7个,芽分化良好。处理A激素浓度过高,增殖个数和茎芽伸长较处理B低37.8%和24.1%,长势较弱,芽点过密,基部多见愈伤团块;处理C、D激素浓度偏低,增殖个数和茎芽伸长分别较处理B低16.2%、48.6%和10.3%、31.0%,茎叶细长,长势逐渐减弱。
由表5可知,生根培养阶段以处理B效果最佳,根系发达,侧根较多,根长达7.6 cm,长势整齐旺盛,移栽成活率达98%。处理A激素浓度过高,苗高较处理B低22.2%,根长较处理B低22.4%,生根率较处理B低8.2%,培养过程中出现褐化、根基部膨大、部分不生根现象,长势弱且不整齐,移栽成活率低。处理C、D激素浓度偏低,苗高较处理B低17.8%和35.6%,根长较处理B低18.4%和30.3%,生根率较处理B低6.1%和16.3%,根系不发达,侧根少,生长缓慢,长势弱且不整齐,移栽成活率低。
3 讨论与结论
研究发现,尾巨桉DH32-28最佳外植体诱导培养基为MS+6-BA 0.8 mg/L+NAA 0.4 mg/L,萌芽率为87.5%;最佳增殖培养基为MS+6-BA 0.7 mg/L+NAA 0.35 mg/L,增殖个数为3.7个;最佳生根培养基1/2MS+IBA 0.3 mg/L+ABT1 0.6 mg/L,生根率可达98%,根长7.6 cm。
外植体采集后,应立刻用饱和洗衣粉水刷洗干净,并及时清洗消毒,接种到诱导培养基上,以最大程度地保持枝条活性,提高萌芽率,降低污染率。酒精+氯化汞外植体消毒法污染率低,但对外植体伤害较大,褐化现象严重;新洁尔灭+次氯酸钠消毒法的污染率较高,但对外植体伤害较小,萌芽较快且成活率高[7]。
外植体诱导阶段不同的激素浓度及配比对诱导结果影响较大,MS+6-BA 0.8 mg/L+NAA 0.4 mg/L诱导出芽效果最好。诱导阶段激素浓度过高时,易发生畸形异变,且愈伤组织呈白色松散团状;浓度过低时,芽分化延迟[8]。增殖培养阶段激素浓度过高也会出现畸形、玻璃化等现象。此外,工厂化生产中还应注意调节好暗培养、弱光培养及自然光培养时间,才能够获得长势旺盛、增殖适宜的无菌芽,建立有效的无菌繁殖体系[7]。桉树根系发育阶段以自然光照射,有利于生根培养过程的根系发育、茎叶生长以及植株形成木质化,同时也可提高移栽成活率。此外,工厂化生产中生根研究的关键是减轻茎段基部褐化现象[8-10],适量加入抗坏血酸(0.01~0.02 mg/L)和活性炭(40 mg/L)可以有效抑制褐化。
建立无菌芽诱导和无菌体系是组培快繁的核心技术环节。随着桉树种植规模的不断扩大,对桉树组织培养技术的要求也不断提高[11],如何加快优良无性系分化速度、缩短培养周期、降低生产成本,有待进一步的研究。
4 参考文献
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