紅葉烏桕組培育苗關(guān)鍵技術(shù)研究

舒婷

（福建省林業(yè)科技試驗(yàn)中心，福建 漳州 363600）

紅葉烏桕（Euphorbia cotinifolia）又名紫錦木，大戟科大戟屬半常綠灌木或小喬木。其小枝紅色，葉柄長，葉片薄，寬橢圓形至近圓形，紅色至紫紅色，原產(chǎn)墨西哥及南美洲，在我國的廣西、廣東等省(區(qū))有引種[1]。紅葉烏桕可觀葉、觀形、觀果，適于城市綠化應(yīng)用，因此具有巨大的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益[2-3]。目前，紅葉烏桕的繁殖方式主要有種子育苗和扦插育苗[4-5]，存在苗木變異性大、育苗周期長、產(chǎn)量低等難題，嚴(yán)重制約其產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。建立紅葉烏桕組織培養(yǎng)快繁體系是解決種苗供應(yīng)的有效途徑之一。

近年來，有關(guān)紅葉烏桕組織培養(yǎng)技術(shù)的研究在國內(nèi)外已有報道[6-7]，但存在易污染、易褐化和增殖率不穩(wěn)定等問題，特別在組培育苗增殖培養(yǎng)過程中會出現(xiàn)輕微褐化和死苗現(xiàn)象，并隨著6-BA濃度的增加，褐化現(xiàn)象越來越嚴(yán)重。如何解決紅葉烏桕組培過程中褐化問題成為組培育苗技術(shù)的關(guān)鍵。本研究通過優(yōu)化消毒時間、調(diào)整MS鹽濃度和植物生長調(diào)節(jié)劑濃度，有效降低培養(yǎng)成本、簡化操作過程，為紅葉烏桕組培育苗提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為福建省鑫閩種業(yè)有限公司種植的紅葉烏桕，采摘時間為當(dāng)年4月份。選取株型優(yōu)美、生長健壯、無病蟲害污染的新萌嫩枝，剪去葉片，保留葉柄1 cm左右，傷口處會有乳白色液汁流出，需先在自來水下沖洗1遍，再用肥皂水浸泡15 min，之后用毛筆輕輕刷洗莖段，特別是腋芽處，最后放在自來水底下沖洗1 h，備用。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1紅葉烏桕無菌體系的建立

把清洗過的紅葉烏桕嫩枝在超凈工作臺上用75%（體積比）酒精浸泡20 s后，馬上用無菌水沖洗3遍，然后放入0.1%（質(zhì)量比）升汞中消毒6～9 min，再用無菌水沖洗4～5遍。將外植體切成2～3 cm、帶1～2個腋芽的小段，接種到不添加激素的基本培養(yǎng)基上。每5 d統(tǒng)計外植體的污染數(shù)量，20 d后統(tǒng)計外植體的污染率和萌發(fā)率。污染率=污染數(shù)/接種數(shù)×100%；萌芽率=萌芽數(shù)/接種數(shù)×100%。每瓶接種1個外植體，每組接種10瓶，重復(fù)6次。

1.2.2誘導(dǎo)培養(yǎng)

將經(jīng)過20 d生長后的紅葉烏桕無菌嫩枝轉(zhuǎn)接到誘導(dǎo)培養(yǎng)基中，設(shè)置3種基本培養(yǎng)基：3/4MS、MS、改良的MS，其中改良的MS是將NH4NO3減半，同時添加質(zhì)量濃度70 mg/L的NaH2PO4，其余成分不變。各處理分別添加質(zhì)量濃度為0.5 mg/L的6-BA和質(zhì)量濃度均為0.2 mg/L的NAA和IBA，培養(yǎng)后統(tǒng)計分析不定芽誘導(dǎo)萌發(fā)情況，篩選出最適合的誘導(dǎo)培養(yǎng)基。每瓶接種1個外植體，每組接種10瓶，重復(fù)6次。

1.2.3增殖培養(yǎng)

將誘導(dǎo)形成不定芽的基部稍微切除，分別接種到增殖培養(yǎng)基中，以改良MS為基本培養(yǎng)基，添加6-BA 0.5～1.5 mg/L、NAA 0.2～0.4 mg/L、蔗糖 30 g/L、卡拉膠7 g/L。培養(yǎng)30 d后統(tǒng)計增殖系數(shù)和觀察生長情況。每個處理接種30個不定芽，重復(fù)3次。

1.2.4褐化處理

將增殖的紅葉烏桕叢芽切成帶2～3個小叢芽的團(tuán)塊，分別轉(zhuǎn)接到添加核黃素和L-半胱氨酸兩種抗氧化劑的培養(yǎng)基中，對比紅葉烏桕的褐化情況，統(tǒng)計并分析結(jié)果。

1.2.5生根培養(yǎng)

在增殖獲得的叢芽中，將1.5～2.0 cm紅葉烏桕單株切下，接種到生根培養(yǎng)基中進(jìn)行不定根誘導(dǎo)，以1/2改良MS為基本培養(yǎng)基，添加NAA 0.5～1.5 mg/L、IBA 0～0.2 mg/L、活性炭 0.1 g/L、蔗糖 30 g/L、卡拉膠7 g/L。30 d后統(tǒng)計根數(shù)、苗高及生根率情況。每個處理接種30個不定芽，重復(fù)3次。

1.2.6培養(yǎng)條件

培養(yǎng)溫度為24～26℃，光照強(qiáng)度1 500～2 000 lx，光照12 h/d，每個處理都是先暗培養(yǎng)5 d后再進(jìn)行光培養(yǎng)。

1.3 統(tǒng)計與分析

采用DPS數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同的消毒時間對紅葉烏桕外植體誘導(dǎo)的影響

由表1可知，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%升汞對紅葉烏桕幼嫩莖段分別消毒6、7、8、9 min，隨著消毒時間的延長，紅葉烏桕幼嫩莖段的污染率明顯降低，消毒8 min時，萌發(fā)率最高，之后，隨著消毒時間的延長，消毒效果的差異不顯著，萌芽率明顯降低。因此，紅葉烏桕幼嫩莖段最適消毒條件為用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%升汞溶液消毒8 min。

表1不同的消毒時間對紅葉烏桕外植體誘導(dǎo)的影響

2.2 不同的啟動培養(yǎng)基對紅葉烏桕萌芽率的影響

將紅葉烏桕無菌莖段接種于啟動培養(yǎng)基上，15 d后切口處形成綠色愈傷組織，并逐漸分化出紅色小芽苗，同時側(cè)芽展開形成紅色小芽。不同的啟動培養(yǎng)基和激素種類對紅葉烏桕莖段誘導(dǎo)萌芽有不同的影響。

由表2可知，在改良MS培養(yǎng)基上紅葉烏桕莖段萌芽效果最好，分別為95%、90%，均顯著高于MS和3/4MS基本培養(yǎng)基，說明3種啟動培養(yǎng)基中，改良MS最適合紅葉烏桕啟動培養(yǎng)。質(zhì)量濃度相同的兩種生長素，紅葉烏桕在添加NAA的啟動培養(yǎng)基里萌芽率顯著高于IBA。因此，最適合紅葉烏桕最佳啟動培養(yǎng)基為：改良MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L。

表2不同的啟動培養(yǎng)基對紅葉烏桕萌芽率的影響

2.3 不同濃度的激素組合對紅葉烏桕叢芽增殖的影響

將紅葉烏桕莖段誘導(dǎo)出的不定芽接種于增殖培養(yǎng)基中，剪切后的芽苗生長加快，增殖明顯。30 d后觀察其生長增殖情況并進(jìn)行統(tǒng)計分析。

由表3可知，6-BA和NAA的用量對紅葉烏桕的增殖都有顯著影響，當(dāng)6-BA在低濃度時，愈傷組織小，有叢芽生長但增殖系數(shù)低；隨著6-BA濃度的增加，增殖系數(shù)先增加后減低，當(dāng)6-BA為1.0 mg/L時，增殖系數(shù)最高，為4.01，并且愈傷組織生長狀態(tài)較好，分化出的小芽單株明顯，健壯；當(dāng)6-BA濃度為1.5 mg/L時，基本愈傷大，芽叢密集，單株矮小并且不明顯，有效芽苗少。對比A4、A5、A6處理可知，隨著NAA濃度的增加增殖系數(shù)不斷減低，低濃度的NAA比較適宜紅葉烏桕增殖培養(yǎng)。綜上，紅葉烏桕增殖的培養(yǎng)基為：改良MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L。

2.4 不同的抗氧化劑對紅葉烏桕褐化的影響

表3不同濃度的激素組合對紅葉烏桕叢芽增殖的影響

紅葉烏桕在增殖過程中會出現(xiàn)褐化現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了幼苗的健康生長。研究表明，通過改變光照條件能明顯改善褐化[7]。本研究將紅葉烏桕增殖的叢芽接種于添加核黃素和L-半胱氨酸的培養(yǎng)基中，30 d后統(tǒng)計其褐化情況。

由表4可知，核黃素和L-半胱氨酸對褐化有顯著的抑制作用，同時添加效果更好，并且不影響其正常生長。因此，在紅葉烏桕增殖培養(yǎng)過程中應(yīng)加入0.5 mg/L核黃素和0.5 mg/L L-半胱氨酸。

結(jié)合表3和表4可以證明，紅葉烏桕增殖的最佳培養(yǎng)基為：改良MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L+核黃素0.5 mg/L+L-半胱氨酸0.5 mg/L。

表4抗氧化劑對紅葉烏桕褐化的影響

2.5 不同激素對紅葉烏桕生根誘導(dǎo)的影響

由表5可知，紅葉烏桕在9種培養(yǎng)基中均能生根。當(dāng)NAA濃度為1.0 mg/L時，苗的長勢很好，生根均勻并且生根率最高；當(dāng)NAA濃度為1.5 mg/L時，雖然生根率相對較高，但是基部愈傷較大，嚴(yán)重影響苗的生長，苗高相對矮和弱；當(dāng)NAA濃度為0.5 mg/L時，苗高適中，但是根數(shù)最少，苗的生根率最低。對比添加IBA的3個質(zhì)量濃度培養(yǎng)基發(fā)現(xiàn)，苗的生根率隨著濃度的增加先升高后減低。因此，紅葉烏桕生根效果最佳的培養(yǎng)基為1/2改良MS+NAA 1.0 mg/L+IBA 0.1 mg/L。

表5不同激素對紅葉烏桕生根誘導(dǎo)的影響

2.6生根苗的移栽

將紅葉烏桕生根瓶苗移于溫室里煉苗7 d，移栽前打開蓋子在溫室大棚預(yù)煉2 d，移苗前，將生根苗從培養(yǎng)瓶中取出，用清水洗去根部培養(yǎng)基，用800倍多菌靈浸泡1 min，然后把生根苗栽入泥炭土∶蛭石∶珍珠巖=3∶1∶1（體積比）育苗基質(zhì)中，移栽初期保證棚內(nèi)溫度25℃左右，濕度90%以上，10 d后逐漸掀開棚膜通風(fēng)，常規(guī)管理，移栽成活率可達(dá)92.5%，如圖1。

圖1紅葉烏桕生根瓶苗移栽

3 結(jié)論與討論

研究結(jié)果表明，紅葉烏桕在組培育苗時，選擇春季新萌嫩枝莖段為外植體，經(jīng)75%酒精消毒20 s，再用0.1%HgCl2消毒8 min能有效降低污染率和死亡率，從而獲得較高的誘導(dǎo)率，達(dá)86.7%，建立了紅葉烏桕無菌體系。通過培養(yǎng)基優(yōu)化試驗(yàn)，調(diào)整基本培養(yǎng)基，把MS里NH4NO3減半，同時添加70 mg/L的NaH2PO4，其他量不變，能夠改善紅葉烏桕芽苗的生長情況，提高萌芽率達(dá)95%。通過添加抗氧化劑核黃素和L-半胱氨酸能有效抑制紅葉烏桕在增殖過程中出現(xiàn)的褐化現(xiàn)象，有效解決紅葉烏桕組培育苗過程中的技術(shù)難點(diǎn)。以改良MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L+核黃素0.5 mg/L+L-半胱氨酸0.5 mg/L+蔗糖30 g/L+卡拉膠7 g/L為繼代增殖培養(yǎng)基，增殖效果最好，增殖系數(shù)可達(dá)4.01；以1/2改良MS+NAA1.0 mg/L+IBA0.1 mg/L+蔗糖30 g/L+卡拉膠7 g/L為生根培養(yǎng)基，生根率最高，可達(dá)96.6%，并且根系發(fā)達(dá)，苗木生長健壯。用800倍多菌靈浸泡1 min生根苗，然后栽入泥炭土∶蛭石∶珍珠巖=3∶1∶1（體積比）的基質(zhì)中，移栽成活率可達(dá)92.5%。本研究篩選合適的增殖培養(yǎng)基和生根培養(yǎng)基，建立紅葉烏桕組織培養(yǎng)快繁技術(shù)體系，提高組培苗的繁殖系數(shù)和生根率，為實(shí)現(xiàn)組培育苗提供技術(shù)支持。