国桐1号泡桐的组培快繁技术研究

2022-07-06吴红英李清香何贵整陈丽文杨利平时群

安徽农业科学 2022年12期

关键词：泡桐

吴红英李清香何贵整陈丽文杨利平时群

摘要 [目的]研究国桐1号泡桐组培快繁技术的最优条件。[方法]以国桐1号的埋根萌芽条为试材，在组培增殖及生根过程中进行不同的基本培养基对比试验、不同浓度6-BA、NAA、ABT 6号和IBA的激素组合试验。[结果]2MS+6-BA 2.0 mg/L +NAA 0.1 mg/L +蔗糖30 g/L（pH 5.8～6.0）为最佳增殖培养基，MS+ABT 6号0.6 mg/L +IBA 0.4 mg/L +蔗糖20 g/L（pH 5.8～6.0）为最佳生根培养基，继代增殖时间为20 d，生根培养时间为30 d。[结论]该研究可为泡桐种质资源保护提供科学依据。

关键词国桐1号;泡桐;组培快繁

中图分类号 S 723 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2022）12-0117-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.10.029

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Study on Tissue Culture and Rapid Propagation of Paulownia Guotong No.1

WU Hong-ying， LI Qing-xiang， HE Gui-zheng et al

（Guangxi Qinzhou Forestry Science Research Institute， Qinzhou， Guangxi 535099）

Abstract [Objective]To study the optimum conditions of tissue culture and rapid propagation of Paulownia Guotong No. 1. [Method]Taking the root sprout of Guotong No. 1 as the test material，the comparative test of different basic media and the hormone combination test of different concentrations of 6-BA， NAA， ABT6 and IBA were carried out in the process of tissue culture proliferation and rooting.[Result]The best medium for tissue culture of Guotong 1 was 2MS + 6-BA 2.0 mg/L + NAA 0.1 mg/L + sugar 30 g/L （pH 5.8-6.0）， the best medium was MS+ABT 6 0.6 mg/L + IBA 0.4 mg/L + sugar 20 g/L （pH 5.8-6.0）， the subculture proliferation time was 20 days， and the rooting culture time was 30 days.[Conclusion]This study can provide a scientific basis for the protection of Paulownia planting resources.

Key words Guotong 1;Paulownia;Tissue culture and rapid propagation

泡桐（Paulownia），別名白花泡桐、大果泡桐、空桐木等，是我国人工栽培历史最悠久的树种之一。泡桐是一种喜光速生树种，较耐阴，喜温暖气候，耐寒性不强，对黏重瘠薄土壤有较强适应性，是速生树种。目前已经分布到全世界。泡桐木材可用于建筑、家具、人造板和乐器等用材[1]，其纤维素含量高、材色较浅，是造纸工业的好原料，但泡桐不耐寒，一般分布在海河流域南部和黄河流域以南，是黄河故道上防风固沙的良好树种，泡桐的花、叶、果、树皮是传统的中药材，也可作为动物的优良饲料[2-7]。

泡桐苗木繁育比较容易，繁殖以埋根扦插为主，组织培养及嫩枝扦插在生产上不多见。埋根育苗是生产上使用最多的方法之一[8]。然而，多数泡桐优树由于受生长环境条件的限制，根段采集十分困难，且对优树的损伤也较大，培育的苗木也对泡桐的丛枝病防范也存在较大风险。开展泡桐的无性繁殖技术研究，进行组织培养及扦插育苗技术研究，可为优良泡桐种植资源保护提供有效途径。该研究以泡桐新品种国桐1号优树为材料，开展无性快繁技术研究，以期为国桐1号的快速繁殖提供科学方法。

1 材料与方法

1.1 试验材料

泡桐品种为广西国桐科技股份有限公司提供的国桐1号。国桐1号是以白花泡桐与兰考泡桐为母本进行培育而成的优良泡桐品种，试验所用材料为国桐1号的埋根萌芽条。

1.2 试验方法

1.2.1 外植体的选择与处理。

将泡桐种根剪成6～8 cm长的小段，平铺在6 cm厚的砂床中，种根上覆盖约2 cm厚的细砂，淋水保湿，15 d后，种根上开始有小芽萌发，待嫩芽长至3～5 cm时，即可剪取健壮的萌芽作为外植体进行诱导。将芽条上的叶片全部剪干净，用洗洁精清洗干净，后用流水冲洗3～5 min，在超净工作台上先用75%乙醇灭菌30 s，再用0.1%HgCl2灭菌8 min，后用无菌水冲5～6次，接种时将芽条剪成2～3 cm长小段接种到诱导培养基中。外植体诱导培养基为MS+6-BA 0.4 mg/L+NAA 0.2 mg/L+蔗糖30 g/L，琼脂3.0 g/L，pH 5.8～6.0，培养条件：接种后先暗培养7～10 d，待侧芽萌动后置于弱光下培养，光照强度为3 000 lx，温度条件为 25～27 ℃，光照周期8 h。B4846A40-4C96-425F-9227-010EBB2B1C6B

1.2.2 继代培养及培养基的筛选。

待诱导的小芽长至2 cm时，将其剪下接种到继代培养基中进行继代增殖，以MS、3/2 MS、2MS共3种培养基为基本培养基，添加不同浓度的6-BA、NAA，3/2MS与2MS的大量元素分别是MS的3/2倍与2倍，但铁盐、无机物及有机物与MS相同。观察泡桐无菌芽的生长情况。每个处理接种20 瓶，每瓶接种小芽 2 个。培养周期为 20 d，接种方式采用直插与平放2种方式，接种后先置于弱光下培养，10 d之后转到较强的散射光下进行培养，光照强度3 000 lx，统计芽的生长情况、分化率，选择最佳的继代培养基。

1.2.3 生根培养。

选取生长健壮，高 2.5 cm 左右粗壮的芽诱导生根。以MS为基本培养基，添加不同浓度的ABT 6号、IBA、NAA进行对比试验，每瓶接种10株，接种后先进行弱光培养10 d，待根长约1 cm后置于生根炼苗室进行自然散射光培养20～55 d。待小苗根系健壮，茎半木质程度高，叶片浓绿时可进行移栽。

2 结果与分析

2.1 不同基本培养基对泡桐继代的影响

以MS、3/2MS、2MS培养基为基本培养基，添加6-BA 2.0 mg/L +NAA 0.1 mg/L 进行不同培养基对泡桐继代增殖的影响试验，结果见表1。由表1可知，不同基本培养基对泡桐继代有影响，进行继代增殖时，茎切口均会产生愈伤组织，但不同培养基会有差异，3/2MS、2MS的增殖系数大于MS的，芽的分化情况表现为3/2MS、2MS优于MS，小芽的生长情况表现为2MS>3/2MS>MS。由此可知，泡桐组培继代增殖时，较高用量的大量元素对其生长与分化有利，但并不是越高其增殖系数就越高，3/2MS与2MS条件下的泡桐增殖系数相同，大量元素较低时，其分化率低，且切口的愈伤组织易玻璃化，随大量元素的增加，叶的颜色也呈加深的趋势。因此，可确定泡桐继代增殖时，最佳基本培养基为2MS。

2.2 不同激素对泡桐增殖的影响

以2MS为基本培养基，添加不同浓度的6-BA、NAA进行增殖试验，接种后进行观察，20 d后统计不同组合的生长情况，结果见表2。由表2可知，6-BA对增殖系数有影响，3种浓度的6-BA对增殖系数的影响表现为 2.0 mg/L>1.5 mg/L>5.0 mg/L，高浓度的6-BA对泡桐的作用首先是促进其愈伤组织分化，然后愈伤组织上分化小芽，但也有少部分小芽直接从侧芽长出，而在低浓度6-BA的作用下，大部分小芽直接从侧芽长出。NAA对泡桐愈伤组织的影响很大，NAA浓度为0.1 mg/L时产生的愈伤组织比浓度为0.5 mg/L的致密且玻璃化少，且NAA浓度较高时也促进泡桐愈伤组织的生长。由此可知，泡桐组培增殖较适宜的激素组合为6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L，其次为6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L。

2.3 不同接种方式对泡桐增殖的影响

进行继代增殖时，将泡桐的单芽采取平放与直插的方式进行接种，接种的培养基为2MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L，接种20 d后观察芽条的生长情况，结果见表3。

由表3可知，不管平放还是直插的接种方式，增殖倍数差别不大，分别为4.5和4.2，但对侧芽生长的影响却有少许差别，平放时侧芽生长较直插时稍壮、芽高。平放接种时，激素分布均匀，且不受顶端优势的影响，芽条上每个侧芽生长均匀，长约0.5 cm;直插时，受顶端优势的影响且激素分布不均匀，顶芽长得很快，长约2.0 cm，下面的侧芽则生长受抑制，长不高，仅0.2 cm。

2.4 不同基本培养基对泡桐生根的影响

将泡桐小芽接种到MS与1/2MS基本培养基上，添加ABT 0.4 mg/L进行不同生根培养基对泡桐生根影响试验，观察出根情况，20 d后进行统计，结果见表4。由表4可知，基本培养基对泡桐生根有影响，在2种基本培养基的作用下，泡桐的生根率均达到100%，但平均生根数有差异，MS培养基的平均生根数较多，为9.0条。接种后进行观察，发现1/2MS培养基中的根明显变黄，而MS培养基中的根仍很白，可见泡桐根的生长需要较高浓度的无机盐，这与继代增殖时一致。

2.5 不同激素对泡桐生根的影响

以MS培养基为基本培养基，添加NAA、IBA、ABT 6号3种激素，进行不同浓度及不同激素的组合试验，接种30 d后记录泡桐的生长情况，结果见表5。由表5可知，泡桐易出根，但不同激素对泡桐生根的影响有一定的差别，即在NAA的作用下，泡桐小苗的基部均长出愈伤组织，且愈伤组织大、结构疏松，且NAA浓度越大，愈傷组织越大，结构越疏松;而在IBA与ABT 6号的作用下，泡桐的基部大部分长愈伤组织，长出的愈伤组织都很小、结构致密;从对泡桐初始生根时间的影响来看，ABT 6号与IBA的影响差别不大，生根时间分别为6、5 d，添加NAA处理的泡桐生根时间均长于未添加NAA处理，但在接种15 d后，8种激素组合的出根率均可达到100%。从平均生根量上看，NAA 0.2 mg/L+IBA 0.6 mg/L组合的平均生根量最多，达9.8条，IBA 0.4 mg/L、NAA 0.4 mg/L+ABT 6号0.6 mg/L、NAA 0.4 mg/L+IBA 0.6 mg/L的平均生根量分别有9.4、9.3、9.3条，NAA 0.4 mg/L与ABT 6号0.4 mg/L的平均生根量较少，仅7.5和6.9条，IBA与ABT 6号的组合平均也有8.6、8.4条。NAA对泡桐小苗的长高作用较明显，加入NAA培养基的泡桐小苗的平均株高均超过8.00 cm，未加NAA的株高相对矮一些，且3种激素对株高的作用表现为NAA>IBA>ABT 6号。综合生根情况及根系质量，确定泡桐适宜的生根激素为IBA 0.4 mg/L。B4846A40-4C96-425F-9227-010EBB2B1C6B

3 结论与讨论

通过该试验得出，进行国桐1号组培继代增殖时，基本培养基以2MS为宜，6-BA浓度以1.5～2.0 mg/L，NAA以0.1 mg/L为宜，6-BA浓度过高，泡桐不仅切口的愈伤组织大，且接触培养基的部位也会有愈伤组织产生，且随着6-BA浓度的增高，愈伤组织更大，愈伤组织玻璃化更严重，这与李芳东等[3，9-11]的报道不同，可能泡桐不同品种的组培增殖会存在差异。增殖所需NAA浓度较低，以0.1 mg/L为宜，0.5 mg/L NAA作用下，切口愈伤组织比0.1 mg/L NAA的大、多，不利于小芽的生长。从该试验也可看出，泡桐对无机盐需求量较大，当培养基中大量元素增加时，叶片明显变绿，茎壮，3/2MS培养基上的小芽明显比MS上的长得好，2MS与3/2MS的相比虽然有差异，但差异不大。因此，综合考虑，组培时基本培养基用3/2MS与2MS均可。

进行国桐1号组培继代增殖接种时，接种的小芽、茎段最好以平放的方式在培养基进行接种，不宜采用直插的方式，因为平放有利于泡桐不定芽的生长，不定芽生长整齐，长得稍快。

国桐1号生根试验结果表明，MS培养基比1/2MS培养基更适合作为生根基本培养基，MS培养基中泡桐的根较多、根白。

国桐1号较易生根，不同激素条件下均可出根，组培生根培养基以MS+IBA 0.4 mg/L为宜，在该激素作用下，泡桐生根时间最快，5 d即可生根，出根量多，质量较好。在NAA与IBA 或ABT 6号组合的生根培养基中，虽生根量较多且小苗高度也很高，但泡桐基部长愈伤较多，根质量不好。

参考文献

[1] 泡桐_百度百科[EB/OL].[2021-01-07].http：//baike.baidu.c.

[2] 田国忠，李志清，张存义，等.泡桐脱毒组织苗的生产和育苗技术[J].林业科技开发，2006，20（1）：52-55.

[3] 李芳东，邓建军，张悦，等.白花泡桐优树组织培养幼化技术研究[J].中南林业科技大学学报，2010，30（8）：22-28.

[4] 曲金柱，崔波，马杰，等.白花泡桐叶柄愈伤组织再生植株的诱导与培养[J].信阳师范学院学报（自然科学版），2006，19（4）：407-410.

[5] 许德荣.T4溶菌酶基因的遗传转化及作为选择标记基因的研究[D].北京：中国林业科学研究院，2010.

[6] 李树峰，薛永东.吴堡县园林绿化引种驯化试验报告[J].现代园艺，2012（8）：15-16.

[7] 屈枫锦，张晓珍，姚默，等.泡桐属药学研究新进展[J].安徽农业科学，2011，39（32）：19809-19810.

[8] 鄧建军，李芳东，乔杰，等.白花泡桐优树试管嫁接幼化及组培快繁技术研究[J].林业科学研究，2011，24（5）：646-650.