木荷耐寒速生優(yōu)良單株離體培養(yǎng)與植株再生

蔣澤平，潘 林，姜維華，蔣政陽

（1.江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院，江蘇 南京 211153；2.武進(jìn)區(qū)林業(yè)工作站，江蘇 常州 213161）

木荷耐寒速生優(yōu)良單株離體培養(yǎng)與植株再生

蔣澤平1，潘 林2，姜維華2，蔣政陽2

（1.江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院，江蘇 南京 211153；2.武進(jìn)區(qū)林業(yè)工作站，江蘇 常州 213161）

以篩選的20年生木荷耐寒速生優(yōu)良單株具腋芽莖段為外植體，進(jìn)行腋芽誘導(dǎo)、芽苗增殖及植株再生研究，結(jié)果表明：木荷腋芽在誘導(dǎo)培養(yǎng)基2／3 MS＋1.0 mg／L 6-BA＋0.02 mg／L IBA中，萌動啟動速度快且正常伸長展葉，萌芽率達(dá)100%；在2／3 MS＋2.0 mg／L 6-BA＋0.04 mg／L IAA培養(yǎng)基中，腋芽能正常生長并增殖，平均有效芽數(shù)達(dá)6. 2個(gè)；在1／2 MS＋0.5 mg／L IBA＋0.3 mg／L NAA生根培養(yǎng)基中培養(yǎng)30 d后，有89.9%的叢生芽生根，移栽成活率可達(dá)93.4%。

木荷；具腋芽莖段；組織培養(yǎng)；植株再生；耐寒；速生

木荷（Schima superba）是山茶科木荷屬常綠大喬木，為我國亞熱帶常綠闊葉林的重要建群種，是我國南方生物防火林帶建設(shè)的主栽樹種和高效的生態(tài)樹種，也是造林成效好、速生優(yōu)質(zhì)的闊葉用材樹種［1］。同時(shí)，木荷樹形優(yōu)美，目前已成為園林綠化中極具開發(fā)利用前景的優(yōu)良常綠景觀樹種。近年來，國內(nèi)許多學(xué)者在木荷的繁殖、防火特性、生理生態(tài)和遺傳分析等［2－10］方面進(jìn)行了研究。本文對篩選的木荷耐寒速生優(yōu)良單株進(jìn)行組織培養(yǎng)快繁技術(shù)研究，為加快良種推廣提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試木荷帶芽莖段于2012年5月在江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院本部實(shí)驗(yàn)林場篩選耐寒速生20年生優(yōu)良單株上采集，剪取腋芽尚未萌發(fā)的新梢?guī)Щ貙?shí)驗(yàn)室備用。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 外植體處理 選取木荷發(fā)育充實(shí)、半木質(zhì)化的嫩梢部分，去除葉片，剪成帶腋芽的1～2個(gè)莖段，用洗潔精清洗4～5 min，流水沖洗30 min以上。在超凈工作臺上用75%的酒精浸泡30 s，無菌水沖洗3次，再用0.1%HgCl2溶液消毒8～12 min，無菌水沖洗4～5次。濾紙吸干水分后，切去莖段傷口接觸消毒液部分，接種至不含植物生長調(diào)節(jié)劑的MS培

養(yǎng)基中，10～15 d后選擇其中無菌材料進(jìn)行腋芽誘導(dǎo)試驗(yàn)。

1.2.2 莖段腋芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基篩選 以2／3 MS（大量元素為2／3，其余全量，下同）為基本培養(yǎng)基添加細(xì)胞分裂素0.5，1.0，2.0 mg／L 6-BA及生長素0，0. 02，0.04，0.08 mg／L IBA進(jìn)行腋芽誘導(dǎo)。使用的細(xì)胞分裂素和生長素采用不同質(zhì)量濃度的正交組合形式，40 d后觀察腋芽生長情況，以篩選適宜的腋芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基。

1.2.3 試管芽苗增殖與繼代培養(yǎng)基篩選 以2／3 MS為基本培養(yǎng)基，添加1.0，2.0，3.0 mg／L 6-BA，生長素0.02，0.04，0.08 mg／L IBA，以及0.02，0.04，0.08 mg／L IAA。細(xì)胞分裂素和生長素采用不同質(zhì)量濃度正交組合形式，30 d后統(tǒng)計(jì)芽苗增殖與生長情況，以篩選出適宜的增殖與繼代培養(yǎng)基。

1.2.4 試管芽苗生根培養(yǎng)基篩選 選擇培養(yǎng)瓶中生長一致、株高2.5 cm以上的增殖芽苗生根培養(yǎng)。以1／2 MS為基本培養(yǎng)基添加0.1，0.5，0.8 mg／L IBA及0.1，0.3，0.5 mg／L NAA，30 d后統(tǒng)計(jì)叢生芽生根與生長情況，篩選適宜的芽苗生根培養(yǎng)基。

1.3 培養(yǎng)條件

經(jīng)過滅菌處理后的外植體培養(yǎng)于10 mL的試管中，待無菌化后接種至誘導(dǎo)培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)。誘導(dǎo)培養(yǎng)基、芽苗增殖培養(yǎng)基的基本培養(yǎng)基為2／3 MS，添加蔗糖30.0 g／L；在生根階段，基本培養(yǎng)基為1／2 MS，添加蔗糖20.0 g／L。培養(yǎng)過程中，pH為5.8，溫度（25±1）℃，光照度為2 000 lx，光照時(shí)間14 h／d。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 17軟件進(jìn)行方差分析，Duncan’s法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同植物生長調(diào)節(jié)劑對木荷莖段腋芽萌發(fā)的影響

由表1可知，在單獨(dú)添加6-BA的誘導(dǎo)培養(yǎng)基中，木荷莖段腋芽的萌發(fā)率隨6-BA質(zhì)量濃度的增加而提高，當(dāng)6-BA質(zhì)量濃度為1.0和2.0 mg／L時(shí)，木荷莖段全部萌發(fā)，但伸長困難且不展葉，說明單獨(dú)添加6-BA不利于莖段萌發(fā)；當(dāng)6-BA質(zhì)量濃度為0.5 mg／L，IBA質(zhì)量濃度為0.02～0.08 mg／L時(shí)，腋芽生長緩慢，難以展葉；6-BA為2.0 mg／L，IBA質(zhì)量濃度為0.02～0.08 mg／L時(shí)，腋芽雖可伸長，但是腋芽新葉尖端出現(xiàn)壞死，基部愈傷組織增多伴隨褐化的發(fā)生；而6-BA為1.0 mg／L，IBA質(zhì)量濃度為0.02 mg／L時(shí)，腋芽萌動率高，平均葉長、平均芽長明顯高于其他處理，展葉正常。這說明在添加IBA的誘導(dǎo)培養(yǎng)基中，6-BA質(zhì)量濃度過低或過高均不利于木荷莖段腋芽生長。方差分析結(jié)果表明，在MS＋1.0 mg／L 6-BA＋0.02 mg／L IBA培養(yǎng)基中誘導(dǎo)芽的平均葉長、平均芽長與其他培養(yǎng)基的差異顯著（P＜0.05，下同）。因此，MS＋1.0 mg／L 6-BA＋0.02 mg／L IBA木荷莖段腋芽誘導(dǎo)的最佳培養(yǎng)基。

表1 植物生長調(diào)節(jié)劑對莖段腋芽萌發(fā)的影響

2.2 不同植物生長調(diào)節(jié)劑組合對木荷芽苗增殖與繼代的影響

以2／3 MS為基本培養(yǎng)基添加不同質(zhì)量濃度6-BA和IBA的培養(yǎng)基中，雖然有部分組合的腋芽可以增殖，但形成的腋芽及其叢生芽在繼代過程中逐漸落葉、生長勢衰弱進(jìn)而死亡，而在添加不同質(zhì)量濃度6-BA和IAA的培養(yǎng)基中，腋芽或增殖形成的叢生芽可正常生長。當(dāng)IAA質(zhì)量濃度為0.02～0.08 mg／L，6-BA為1.0 mg／L時(shí)腋芽無增殖，同時(shí)腋芽逐漸木質(zhì)化，再生難度增加；隨著6-BA由2.0 mg／L增加到3.0 mg／L，叢生芽從腋芽的基部、葉腋部增殖出來，且長勢旺盛，葉色嫩綠。當(dāng)6-BA質(zhì)量濃度為2.0，3.0 mg／L時(shí)，隨著IAA質(zhì)量濃度增加，切口基部愈傷組織增加，不利于叢生芽的增殖。在培養(yǎng)基2／3 MS＋3.0 mg／L 6-BA＋0.04 mg／L IAA中芽苗增殖平均有效芽數(shù)最多，與其他增殖培養(yǎng)基中的增殖平均有效芽數(shù)差異顯著，且形成的叢生芽生長表現(xiàn)好，該培養(yǎng)基為木荷芽苗最佳繼代與增殖培養(yǎng)基（見表2）。

表2 植物生長調(diào)節(jié)劑組合對木荷芽苗增殖與繼代的影響

2.3 木荷再生植株的形成

在生根培養(yǎng)基中觀察發(fā)現(xiàn)，單獨(dú)添加IBA的培養(yǎng)基在接種后15 d即開始生根；同時(shí)添加IBA和NAA的培養(yǎng)基在接種19 d后開始生根。由表3可知，隨著IBA質(zhì)量濃度的增加叢生芽的生根率逐漸增加，然而當(dāng)IBA質(zhì)量濃度為0.8 mg／L及以上時(shí)，叢生芽的切口愈傷組織增多，根從愈傷組織長出，根的維管束組織與莖的維管束組織不相連，形成的不定根大多數(shù)為單根，較少有側(cè)根形成，不利于生根苗成活，因此應(yīng)控制生長素的濃度。當(dāng)IBA和NAA 2種生長素同時(shí)用于組織培養(yǎng)時(shí)，生根率和平均生根數(shù)顯著上升，最高的接近90.0%。叢生芽在1／2 MS＋0.5 mg／L IBA＋0.3 mg／L NAA中的生根率最高、平均根數(shù)最多，均與其他生根培養(yǎng)基的差異顯著，因此篩選出該培養(yǎng)基為本研究的相對適合木荷叢生芽的生根培養(yǎng)。

生根培養(yǎng)1個(gè)月后選擇健壯的再生植株移栽。移栽前5～7 d逐漸打開瓶蓋煉苗，然后將小苗取出，用水洗去根部殘留的瓊脂培養(yǎng)基，移栽于裝有蛭石與珍珠巖（容積比為2∶1）混合基質(zhì)的容器內(nèi)，移栽后保持組織培養(yǎng)苗葉面濕潤，并逐漸降低濕度，50 d后移栽成活率為93.4%左右。

表3 IBA和NAA對木荷叢生芽生根的影響

3 結(jié)論

本試驗(yàn)條件下，篩選出的2／3 MS＋1.0 mg／L 6-BA＋0.02 mg／L IBA培養(yǎng)基、2／3MS＋3.0 mg／L 6-BA＋0.04 mg／L IAA培養(yǎng)基、1／2MS＋0.5 mg／L IBA＋0.3 mg／L NAA培養(yǎng)基可分別用作木荷莖段芽苗最佳誘導(dǎo)培養(yǎng)、繼代與增殖培養(yǎng)、生根培養(yǎng)基。

［1］ 江蘇省植物研究所.江蘇植物志：下冊［M］.南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，1982.

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S792.189；Q813.1＋2

A

10.3969／j.issn.1001－7380.2015.04.004

1001－7380（2015）04－0014－03

2015-04-12；

2015-06-20

江蘇省林業(yè)三新工程項(xiàng)目“防火景觀樹種木荷優(yōu)良種質(zhì)引進(jìn)、培育與利用”（LYSX［2014］31）及“武進(jìn)區(qū)森林生物防火林帶樹種配置與營造技術(shù)示范”（LYSX［2013］34）

蔣澤平（1963－），男，江蘇丹陽人，研究員，大學(xué)本科畢業(yè)，從事林木花卉良種選育和植物組織培養(yǎng)技術(shù)研究。