俄羅斯抗寒楊樹的組織培養(yǎng)技術(shù)探討

王金貴

(黑龍江農(nóng)墾科技職業(yè)學(xué)院,黑龍江賓西 150431)

俄羅斯抗寒楊樹的組織培養(yǎng)技術(shù)探討

王金貴

(黑龍江農(nóng)墾科技職業(yè)學(xué)院,黑龍江賓西 150431)

本研究項(xiàng)目就是在新西伯利亞銀白楊愈傷組織誘導(dǎo)、芽誘導(dǎo)、組培苗生根等方面進(jìn)行探索性研究,以期達(dá)到優(yōu)化培養(yǎng)系統(tǒng),簡化操作程序,提高再生植株成活率,降低培養(yǎng)成本,建立起適合該楊樹品種較為有效和完善的組培育苗技術(shù)體系,并為組培工廠化生產(chǎn)體系的建立與完善提供重要的科學(xué)依據(jù)。同時(shí)建立穩(wěn)定的俄羅斯抗寒楊樹優(yōu)化組培體系,為今后開展更深入的研究以及大量擴(kuò)繁和推廣栽培奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

俄羅斯 楊樹 組培技術(shù)

1 俄羅斯抗寒楊樹組培繁殖的意義

新西伯利亞黑楊和新西伯利亞銀白楊這兩個(gè)品種是經(jīng)過俄羅斯幾代科學(xué)家人工雜交選育出來的極耐高寒、抗病蟲害、材質(zhì)優(yōu)良的優(yōu)質(zhì)速生新品種。引種后經(jīng)過扦插繁殖，成活率達(dá)到90%以上，生長迅速，當(dāng)年苗高分別達(dá)到1.5～2.0m，地徑達(dá)到1.5cm左右，最重要的是經(jīng)過扦插得到的小苗在黑龍江省寒溫帶苗圃地可以安全越冬，無任何凍害發(fā)生。該優(yōu)良無性系的引進(jìn)將解決我國“三北”及其以外更高緯度地區(qū)楊屬樹種造林貧乏的問題，同時(shí)也更加豐富我國耐高寒楊屬樹種資源。隨著林業(yè)的發(fā)展，楊樹人工造林面積日益擴(kuò)大，對楊樹的數(shù)量及質(zhì)量需求也越來越高，對其優(yōu)良種質(zhì)資源的需求也越來越多。因此，對該優(yōu)良無性系進(jìn)行大規(guī)模的商業(yè)化生產(chǎn)具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

2 組培材料

本研究以新西伯利亞銀白楊葉片、葉柄、莖段等為研究材料。

3 組培方法

3.1 初代培養(yǎng)

3.1.1 外植體選擇

將新西伯利亞銀白楊當(dāng)年休眠枝條試材在室溫為23℃的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)水培。兩周后將其萌發(fā)的葉剪下，進(jìn)行預(yù)處理。接下來進(jìn)行滅菌處理，最后將無菌材料放在滅過菌的濾紙上吸干進(jìn)行切割。葉片切成0.5×0.5cm；葉柄切成約1cm左右條狀。莖段外植體的選擇：枝條進(jìn)行預(yù)處理(取枝條中上部)消毒方法同上。無菌濾紙吸干后切成1～2cm長，含有1～2個(gè)腋芽以上莖段

基本培養(yǎng)條件：培養(yǎng)基pH值5.8～6.0之間；瓊脂0.6%；培養(yǎng)基滅菌情況：120℃、1.1kg/cm2滅菌20min；培養(yǎng)室條件：溫度25±2℃，光照時(shí)間/暗培時(shí)間=14h/l0h，光照強(qiáng)度1200～1400Lx。

3.1.2 愈傷組織的誘導(dǎo)

新西伯利亞銀白楊葉片和葉柄為外植體，以MS為基本培養(yǎng)基，蔗糖3%，6-BA設(shè)0.1mg/L、0.5mg/L、1.0mg/L 3個(gè)水平，2，4-D設(shè)0.5mg/L、1.0mg/L、2.0mg/L、4.0mg/L 4個(gè)水平，采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，共12個(gè)處理，每處理設(shè)3個(gè)重復(fù)即接種3瓶，每瓶接種3～5個(gè)外植體。將葉片表皮朝上接種于各培養(yǎng)基上。20d后觀察并統(tǒng)計(jì)愈傷組織誘導(dǎo)率。

3.1.3 不定芽分化

當(dāng)新西伯利亞銀白楊愈傷組織誘導(dǎo)出以后，立即去掉含2，4-D的培養(yǎng)基，改用含6-BA與NAA兩種激素的培養(yǎng)基。6-BA設(shè)0.5mg/L、0.8mg/L、1.2mg/L 3個(gè)水平，NAA設(shè)0.05mg/L、0.1mg/L、0.3mg/L3個(gè)水平，采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，共9個(gè)處理，每處理設(shè)3個(gè)重復(fù)，每重復(fù)接種3～5個(gè)外植體。選擇質(zhì)地松脆，色澤淺綠或淡黃的愈傷組織接種于MS為基本培養(yǎng)基的各水平激素上進(jìn)行正交，30d后統(tǒng)計(jì)其誘導(dǎo)率。

3.2 繼代增殖培養(yǎng)

由于從外植體分化出的叢生苗、不定芽、數(shù)量不多，達(dá)不到所需要的量，它們需要進(jìn)一步培養(yǎng)增殖，使之越來越多。具體做法是：將誘導(dǎo)出的不定芽連帶愈傷組織切下，每叢3～5個(gè)不定芽。使用的培養(yǎng)基是：MS+3%蔗糖+6-BA 0.5mg/L+NAA 0.2mg/L+GA3 0.2mg/L。10d后對新西伯利亞銀白楊的外植體進(jìn)行觀測，記錄下芽苗的高度和增殖效果。

3.3 壯苗培養(yǎng)

從愈傷組織上誘導(dǎo)出不定芽之后，芽體基本都小于0.5cm，且長勢不良，略泛黃色，故及時(shí)對其進(jìn)行壯苗培養(yǎng)，是不定芽生長復(fù)壯的有效措施。具體作法：將叢生小苗從愈傷組織上切割下來，(注意：小苗基部絕對不要帶愈傷組織。)選取生長狀態(tài)整齊的苗，按每5株接種在一個(gè)瓶內(nèi)。培養(yǎng)基：MS+蔗糖2%之后不加任何激素。

3.4 不定根的誘導(dǎo)

通常情況下，礦質(zhì)元素濃度高時(shí)有利于芽的生長；較低時(shí)有利于生根，所以生根培養(yǎng)時(shí)一般選用無機(jī)鹽濃度較低的培養(yǎng)基作為基本培養(yǎng)基。若用無機(jī)鹽濃度較高的培養(yǎng)基時(shí)，應(yīng)稀釋一定的倍數(shù)。如MS培養(yǎng)基，在生根時(shí)多采用1/2MS。通常將培養(yǎng)基中的細(xì)胞分裂除去加入適量的生長素類激素。在此階段還要降低蔗糖濃度為15～20%，以促進(jìn)植株增強(qiáng)自養(yǎng)能力，同時(shí)提高了培養(yǎng)基的滲透勢，更有利于完整植株的形成和生長。此次實(shí)驗(yàn)將選用苗高2～3cm，葉片寬大，莖桿也比較粗壯的西伯利亞銀白楊與新西伯利亞黑楊的無根苗；接種在NAA設(shè)0mg/L、0.05mg/L2個(gè)水平，IBA設(shè)0mg/L、0.1mg/L2個(gè)水平，蔗糖濃度20%的1/2MS培養(yǎng)基上。采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，共4個(gè)處理，每處理3個(gè)重復(fù)，每瓶接種2棵無根苗，20d后觀察并統(tǒng)計(jì)生根率、根數(shù)。

3.5 煉苗移栽

組培苗的馴化與移栽是組培工作的重要環(huán)節(jié)。若是這個(gè)環(huán)節(jié)做不好就會前功盡棄。通過生根階段形成的大量完整植株通常是不能直接移栽到大田去的。因?yàn)樵嚬苤械男≈仓觊L期處在恒溫、弱光照、高溫度的環(huán)境中，在這種環(huán)境中生長，與自然界中生長的苗在形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能方面都有一定的差異，這些差異進(jìn)而會影響它對環(huán)境的適應(yīng)性。因此試管苗要應(yīng)用到生產(chǎn)中去，還必須有一個(gè)使它逐步適應(yīng)外界環(huán)境的過程。通常把這種過程叫做煉苗。具體操作方法是將3cm以上的生根瓶苗從培養(yǎng)室取出，將其移到溫室中進(jìn)行強(qiáng)光閉瓶練苗5～20d，遮蔭度為50～70%，然后打開瓶口注入適量的自來水再放置3～7d。最后將小苗取出洗凈根部瓊脂，移栽到無菌基質(zhì)中，20d后移栽至苗缽內(nèi)。

[1]任玉芬.銀新楊組織培養(yǎng)苗的誘導(dǎo)[J].植物生理學(xué)通訊,1984,(2):3334.

[2]刑亞娟,白卉.中美山楊組織培養(yǎng)芽分化影響因素研究[J].林業(yè)科技,2005,30(5):1-4.

[3]付成華,黑楊派楊樹再生體系建立的研究[D].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士論文,2005.