姚瑞玲, 王 胤, 吳幼媚
( 廣西優(yōu)良用材林資源培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院, 南寧 530002 )
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馬尾松組培生根關(guān)鍵因子分析
姚瑞玲, 王 胤*, 吳幼媚
( 廣西優(yōu)良用材林資源培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院, 南寧 530002 )
該研究以馬尾松(Pinusmassoniana)優(yōu)良種群無性化組培繼代芽為材料,探討了影響馬尾松組培單芽生根的幾個(gè)關(guān)鍵因素如基本培養(yǎng)基、基因型、激素及光溫條件,所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行方差分析及顯著性檢驗(yàn)。結(jié)果表明:(1) 以半量的WPM、DCR、GD、MS和改良MS為基本培養(yǎng)基進(jìn)行生根處理,生根率差異顯著,其中以1/2改良MS的生根效果最佳。(2) 基因型不同,馬尾松組培生根能力差異顯著,在供試無性系中,以GLM-80的組培生根能力較強(qiáng)。(3) 生根激素的濃度顯著影響了馬尾松組培生根,低濃度的生長素處理,生根率高、根系發(fā)達(dá),與IAA、IBA相比,低濃度0.1~0.2 mg·L-1NAA處理下的組培生根效果好。(4) 光照強(qiáng)度對(duì)馬尾松組培生根影響不明顯,但對(duì)芽苗地上部分形態(tài)建成影響顯著;在2 000 lx光照強(qiáng)度處理下,芽苗生長健壯、移栽成活率高,而溫度對(duì)馬尾松組培生根具有顯著的影響;在25 ℃培養(yǎng)條件下,生根效果穩(wěn)定。該研究結(jié)果為馬尾松組培苗工廠化生產(chǎn)提供了科技支撐, 為實(shí)現(xiàn)馬尾松無性系育林、加快良種選育進(jìn)程奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
松樹, 組培快繁, 規(guī)?;a(chǎn), 無性育林, 生物技術(shù)
馬尾松系我國南方最重要的造林用材樹種之一,作為一種綜合利用價(jià)值高、推廣前景廣闊的樹種,大力發(fā)展馬尾松人工林很有必要(丁貴杰等,2006)。自“六五”國家科技攻關(guān)以來,我國在馬尾松良種選育和速生豐產(chǎn)栽培技術(shù)等方面取得了較大突破。馬尾松在我國廣西、江西、貴州、四川等16 個(gè)省(區(qū))均有廣泛分布,由于氣候和地理環(huán)境等自然條件的優(yōu)勢(shì),馬尾松在廣西生長性狀表現(xiàn)較佳。廣西多年來一直從事馬尾松良種選育方面的工作,選育出大批速生、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高抗優(yōu)良的馬尾松種源、家系,在全國很多省(區(qū))均有引種栽培(丁貴杰等,2006)。近年來,由于種子園母樹老化,育種周期長,馬尾松良種匱乏,嚴(yán)重制約了馬尾松產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展(楊模華等,2011)。組培快繁技術(shù)是實(shí)現(xiàn)馬尾松無性育林可靠保障,從而加快馬尾松良種選育與推廣利用進(jìn)程,對(duì)推動(dòng)林業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展意義重大(李校雨等,2009;伊?xí)恋龋?013)。多年來,眾多學(xué)者對(duì)馬尾松組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行了廣泛的研究(黃健秋和衛(wèi)志明,1994;李校雨等,2009;姚瑞玲等,2014)。但馬尾松組培生根困難,通過組培雖先后成功獲取了馬尾松離體植株,但整體上生根率不穩(wěn)定,根系質(zhì)量不理想,成活率不高,未能實(shí)現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)上的應(yīng)用。Zhu et al(2010)通過接種外生菌根真菌彩色豆馬勃(Pisolithustinctorius)的瓶內(nèi)菌根化法,在生根及成活率方面有了改善,然而由于其技術(shù)性較強(qiáng),操作要求高,在生產(chǎn)實(shí)踐中未能廣泛使用。
2012年,本課題組對(duì)馬尾松組培育苗關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究,突破了馬尾松組培生根困難的難題,創(chuàng)建了規(guī)?;庇R尾松組培苗的高效育苗技術(shù)體系,形成了工廠化生產(chǎn)馬尾松組培苗的中試平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了馬尾松優(yōu)良群體無性化造林(劉達(dá)峰,2013;甘劍偉和龍娟,2014)。根據(jù)目前所取得的研究成果,本研究首次從馬尾松組培生根的幾個(gè)關(guān)鍵因素進(jìn)行了闡述,以期為實(shí)現(xiàn)馬尾松組培育苗產(chǎn)業(yè)化提供科技支撐。
1.1 材料
從廣西林業(yè)科學(xué)研究院生物所培育的馬尾松優(yōu)良群體無性化組培繼代芽中,篩選繼代培養(yǎng)活力旺盛、芽苗健壯的無性系為試驗(yàn)材料。其中,以無性系GLM-80為研究對(duì)象進(jìn)行基本培養(yǎng)基、生根激素、活性炭、光照溫度對(duì)馬尾松組培繼代單芽瓶內(nèi)生根影響試驗(yàn)。在基因型對(duì)生根影響試驗(yàn)中,以GLM-3、GLM-29、GLM-36、GLM-76、GLM-80五個(gè)無性系為研究對(duì)象。
1.2 試驗(yàn)處理
1.2.1 基本培養(yǎng)基 以半量的WPM、DCR、GD、MS和改良MS為基本培養(yǎng)基進(jìn)行生根處理,培養(yǎng)基中添加生長素NAA 0.15 mg·L-1促生根。其中,改良MS主要是在MS基礎(chǔ)上將NH4NO3減半,肌醇加倍。
1.2.2 基因型 以1/2改良MS為基本培養(yǎng)基,培養(yǎng)基中添加生長素NAA 0.15 mg·L-1,進(jìn)行5種不同基因型馬尾松無性系組培生根能力差異分析。
1.2.3 生根激素 以1/2改良MS為基本培養(yǎng)基,分別附加IAA、NAA或IBA 三種較為常用的促根生長素中的一種,每種生長素均設(shè)置0.1、0.2、0.4、0.8、1.6、3.2 mg·L-1不同濃度,以不添加任何生長素為對(duì)照(CK)。其中,IAA在培養(yǎng)基高溫高壓滅菌后在超凈臺(tái)用過濾方式加入培養(yǎng)基中,NAA、IBA在培養(yǎng)基高溫高壓滅菌前直接加入培養(yǎng)基中。
1.2.4 光強(qiáng)與溫度 以1/2改良MS為基本培養(yǎng)基,添加NAA 0.15 mg·L-1,在光照培養(yǎng)箱(SPX-250-GB)中進(jìn)行同一溫度[(25±0.5) ℃]、不同光照強(qiáng)度500、1 000、2 000、4 000、6 000 lx,以及同一光照強(qiáng)度(1 500 lx)、不同溫度15、20、25、30、35 ℃條件下的生根誘導(dǎo)處理,光照時(shí)間均為12 h·d-1。
1.3 培養(yǎng)條件
上述試驗(yàn),除“1.2.4 光強(qiáng)與溫度”處理外,所有的生根培養(yǎng)試驗(yàn)均在普通無菌培養(yǎng)室完成,培養(yǎng)溫度(28 ± 2)℃,光照強(qiáng)度1 500~2 000 lx,光照時(shí)間12 h·d-1。
1.4 苗木移栽
將已生根的組培苗移栽于泥炭土、蛭石和珍珠巖體積比為1∶1∶1的混合輕型基質(zhì)中,并按苗圃常規(guī)育苗方法進(jìn)行水肥及病蟲害管理。
1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
在不同因素影響下馬尾松組培繼代單芽瓶內(nèi)生根試驗(yàn)中,每種試驗(yàn)設(shè)不同處理,每處理5重復(fù),每重復(fù)200瓶(玻璃生根瓶規(guī)格: Ф=6 cm,高=9 cm),每瓶接繼代單芽3~6株。所有試驗(yàn)處理重復(fù)操作4次。當(dāng)生根苗根系長度在0.5 cm以上時(shí),統(tǒng)計(jì)生根率、根系條數(shù)、生根時(shí)間及芽苗生長情況,然后進(jìn)行苗圃組培生根苗移栽,1個(gè)月后統(tǒng)計(jì)移栽成活率。數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件, 進(jìn)行方差分析及差異性顯著檢驗(yàn)。
2.1 基本培養(yǎng)基對(duì)生根影響
不同基本培養(yǎng)基處理下,馬尾松組培繼代單芽生根情況如表1所示。方差分析結(jié)果表明,基本培養(yǎng)基對(duì)馬尾松繼代單芽的生根率、根系條數(shù)、生根時(shí)間及移栽成活率的影響均差異顯著。其中,以1/2改良MS的生根效果最佳,芽苗生長好、活力旺盛,移栽成活率高達(dá)94.2%。
2.2 基因型對(duì)生根影響
為進(jìn)一步分析基因型對(duì)馬尾松組培生根的影響,以1/2改良MS為基本培養(yǎng)基,分析了GLM-3、GLM-29、GLM-36、GLM-76及GLM-80五個(gè)供試馬尾松無性系的組培生根能力差異(表2)。根據(jù)方差分析結(jié)果顯示,在同一培養(yǎng)基處理下,不同無性間生根率、根系條數(shù)、生根時(shí)間及移栽成活率均差異顯著。
表 1 不同基本培養(yǎng)基處理下馬尾松組培芽生根情況
Table 1 Rooting of tissue cultured shoots inPinusmassonianaunder the treatments of different basal media
基本培養(yǎng)基BasalmediumNAA濃度NAAconcentration(mg·L?1)生根率Rootingpercent(%)根系條數(shù)Numberofrootsperplant生根時(shí)間Rootingtime(d)芽苗生長情況Growthofshoot移栽成活率Transplantationsurvivalpercent(%)1/2WPM1/2DCR1/2GD1/2MS1/2改良MS1/2modifiedMS0.15————57.3±3.5bc2.4±0.4b36.4±2.4b葉片短小、顏色深綠,芽苗較細(xì)Leaveswereshort,darkgreen,andshootswerethinandweak56.8±5.1b39.7±1.8d1.5±0.9b55.4±6.6a芽苗節(jié)間短,葉片顏色發(fā)黃,植株矮小Internodesofshootswereshort,leafwasyellowandthewholeplantwasdwarf59.7±6.3b49.6±3.6c2.4±0.5b34.7±2.5b葉片顏色發(fā)黃,有玻璃化現(xiàn)象Leafwasyellow,andtheappearanceofvitri?ficationoccured36.7±2.1c63.4±5.1b1.6±0.4b37.2±4.5b頂葉發(fā)黃,節(jié)間偏長,植株水漬化Topleaveswereyellow,internodesweremuchlonger,andtheplantwaswater?soaking42.5±4.7bc76.9±2.2a4.5±0.4a20.7±5.7c芽苗節(jié)間長,葉片顏色翠綠,活力旺盛Internodesofshootswaslong,leafwasgreen,andtheplantwasthriving94.2±3.6a
注: 小寫字母表示α=0.05水平不同基本培養(yǎng)基處理間差異性顯著。
Note: Small letters show the significant differences in basal media.
整體上,以GLM-80的生根、芽苗生長及移栽效果最好(圖1)。
2.3 激素對(duì)生根影響
從圖2可以看出,生根激素濃度對(duì)馬尾松組培繼代單芽生根效果影響顯著,高濃度的外源生根激素明顯抑制了馬尾松組培生根能力。在本實(shí)驗(yàn)中,IAA、NAA、IBA三種激素濃度達(dá)到3.2 mg·L-1時(shí),生根率及生根苗移栽成活率明顯降低,生根時(shí)間較長,根系條數(shù)偏少。從激素種類來看,不同激素對(duì)馬尾松組培生根的最適作用濃度范圍及作用效果不同。其中, 在0.1~0.2 mg·L-1低濃度NAA的處理下, 獲得了較佳的馬尾松無性系GLM-80的組培生根及移栽效果。
表 2 基因型對(duì)馬尾松組培芽生根影響
Table 2 Effects of genotypes on rooting of tissue cultured shoots inPinusmassoniana
無性系Clone生根率Rootingpercent(%)根系條數(shù)Numberofrootsperplant生根時(shí)間Rootingtime(d)芽苗生長情況Growthofshoot移栽成活率Transplantationsurvivalpercent(%)GLM?325.4±2.1d2.1±0.5cd44.4±3.5a葉片出現(xiàn)雙針葉,芽苗老化快,根部愈傷大Leavesinbunchesoftwo,shootswerematuringquicklyandcallusofrootswasserious36.5±2.4cGLM?2959.4±2.3b3.4±1.2bc29.4±6.2bc葉片顏色翠綠,有輕微水漬化,根部愈傷明顯Leafwasgreenandslightlywater?soaking,andcallusofrootswasobvious65.4±4.7bGLM?3662.8±2.1b4.9±1.3a30.9±6.4b芽苗生長正常,葉片顏色翠綠,根部愈傷明顯Growthofshootswasgood,leafwasgreenandcallusofrootswasobvious77.9±6.8bGLM?7649.7±5.3c1.6±0.3d39.8±3.9ab芽苗細(xì)弱,水漬化明顯,植株顏色淺綠,愈傷較大Shootswerethin,weakandapparentlywater?soaking,theplantwaslightyellow,andcallusofrootswasbig39.2±5.6cGLM?8076.9±2.2a4.5±0.4ab20.7±5.7c芽苗生長正常,葉片顏色翠綠,活力旺盛,愈傷小Growthofshootswasgood,leafwasgreenanddynamic,callusofrootswasslight94.2±3.6a
注: 小寫字母表示α=0.05水平不同無性間差異性顯著。
Note: Small letters show the significant differences in clones.
圖 1 馬尾松無性系GLM-80組培生根及移栽成活苗Fig. 1 Tissue cultured seedlings after rooting and transplanting in the clone GLM-80 of Pinus massoniana
圖 2 激素對(duì)馬尾松組培芽生根影響Fig. 2 Effects of hormone on rooting of tissue cultured shoots in Pinus massoniana
2.4 光強(qiáng)、溫度對(duì)生根影響
方差分析結(jié)果表明,光照強(qiáng)度對(duì)馬尾松組培生根率、根系條數(shù)及生根時(shí)間的影響不明顯,但光照強(qiáng)度對(duì)地上部分芽苗形成建成影響較大,導(dǎo)致不同光照強(qiáng)度處理下的生根苗移栽成活率差異顯著(表3)。較低光照強(qiáng)度(500~1 000 lx)處理下,芽苗較為細(xì)弱,移栽成活率偏低;而光照強(qiáng)度較高(4 000~6 000 lx),植株活性差,葉片枯焦,移栽效果差。
從表3可以看出,生根誘導(dǎo)處理的溫度對(duì)馬尾松組培生根能力的影響顯著。溫度較低(15~20 ℃),芽苗生長緩慢,切口愈合慢,生根率低,生根時(shí)間長,移栽成活率低;而溫度較高(30~35 ℃)時(shí),芽苗水漬玻璃化現(xiàn)象明顯,莖基部愈傷較大,生根率降低,根系質(zhì)量差,移栽后易發(fā)生根腐,成活率下降。
細(xì)胞分化的本質(zhì)是不同類型的細(xì)胞專一激活了某些基因,再使它轉(zhuǎn)錄成特定的mRNA的過程,因此不定根發(fā)生是由植物基因控制的,不同基因型不定根發(fā)生能力也不同(陳勤等,2011;Bergmann & Stomp,1994;López-Bucio et al, 2015)。杉木不同優(yōu)良無性系之間生根效果差異較大(曾雷等,2009),彭綠春等(2010)也發(fā)現(xiàn),北美紅杉觀賞型較用材型生根能力強(qiáng)。在相同生根誘導(dǎo)處理的條件下,本研究中5種不同基因型的馬尾松無性系也表現(xiàn)出了不同生根效果。其中,GLM-3表現(xiàn)最差,生根率低,根系質(zhì)量差,愈傷大,移栽成活率低;而GLM-80則表現(xiàn)出了較為穩(wěn)定的生根效果,其生根率及移栽成活率分別為GLM-3的2~3倍。因此,在今后的馬尾松組培生根育苗的生產(chǎn)中,應(yīng)重視不同基因型選擇。同時(shí),為加快馬尾松育種進(jìn)程及良種快繁與推廣應(yīng)用,在馬尾松生根功能基因鑒定及調(diào)控方面的分子育種應(yīng)加大力度。
馬尾松屬組培生根困難的樹種,從解剖構(gòu)造來看,根系主要是由誘導(dǎo)不定根原基形成,無潛伏根原基(李校雨等,2009)。關(guān)于馬尾松不定根的發(fā)生尚無明確機(jī)理可循,許多研究工作仍處于摸索階段(季孔庶等,1996;李校雨等,2009;姚瑞玲等,2014)。植物激素與根發(fā)育間存在的密切關(guān)系,是被廣泛公認(rèn)的(Ma et al, 2015;Wendling et al, 2015)。季孔庶等(2001)通過對(duì)馬尾松扦插生根試驗(yàn),認(rèn)為馬尾松難生根的生理原因主要是由于低內(nèi)源的生長素(IAA),高內(nèi)源的赤霉素(GA)、脫落酸(ABA)、抑制物以及較高的吲哚乙酸氧化酶活性所致,根據(jù)研究結(jié)果,自制了復(fù)配型生根調(diào)節(jié)劑,取得了較好的扦插生根效果。一般認(rèn)為,生長素能明顯促進(jìn)不定根的發(fā)生、生長作用(Guseman et al, 2015;Ivanchenko et al, 2015);赤霉素對(duì)不定根的形成沒有影響或影響甚微(Da-Costa et al, 2013);脫落酸則抑制不定根的生長(Luo et al, 2014)。由于在不定根形成過程中生長素起到了至關(guān)重要的作用(Da-Costa et al, 2013),因此基于生長素生理活動(dòng)代謝來調(diào)控馬尾松不定根發(fā)生是突破馬尾松組培生根的有效途徑。本研究結(jié)果表明,生長素類型及使用濃度對(duì)馬尾松組培生根效果影響顯著。就馬尾松無性系GLM-80而言,0.2 mg·L-1低濃度的NAA處理下的生根效果最好,移栽成活率高,而隨著NAA使用濃度的增加,GLM-80生根率下降,成活率低。與IBA相比,NAA使用濃度偏低,生根誘導(dǎo)處理所需時(shí)間較短。研究還發(fā)現(xiàn),相較NAA,IBA處理下根系較為綿軟、細(xì)長,更易移栽成活,這與以往IBA對(duì)根系形態(tài)建成的影響及根系質(zhì)量與植株生長表現(xiàn)間相關(guān)性的研究結(jié)果相似(Anderson et al, 1992;San José et al, 2012)。IAA由于自身化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,不能直接加入培養(yǎng)基中進(jìn)行高溫高壓滅菌,過濾滅菌消毒方式較為復(fù)雜,不適于生產(chǎn)中應(yīng)用。在今后工作中,可考慮以NAA、IBA為馬尾松組培生根的主要激素,具體最適激素濃度及種類應(yīng)根據(jù)不同基因型進(jìn)行調(diào)整,但考慮到根系質(zhì)量直接影響到移栽成苗效果,整體上生根激素用量應(yīng)控制在產(chǎn)生根系愈傷最小化的較低濃度范圍內(nèi)。
表 3 光強(qiáng)、溫度對(duì)馬尾松組培芽生根影響
Table 3 Effects of light intensity and temperature on rooting of tissue cultured shoots inPinusmassoniana
光強(qiáng)Lightintensity(lx)溫度Tempe?rature(℃)生根率Rootingpercentage(%)根系條數(shù)Numberofrootsperplant生根時(shí)間Rootingtime(d)芽苗生長情況Growthofshoot移栽成活率Transplantationsurvivalpercent(%)500100020004000600025±0.525±0.525±0.525±0.525±0.579.4±2.13.1±0.523.1±3.2葉片顏色淺黃綠,葉片下垂卷曲,芽苗矮小Leafwaslightgreenyellow,down,curly,andshootsweredwarf16.5±4.1c85.4±2.33.4±1.221.4±6.2葉片顏色淺綠,中下部葉片微卷,芽苗細(xì)弱Leafwaslightyellow,leavesfrommiddleandbasepartswereslightlycurly,andshootswerethinandweak59.3±2.2b80.8±1.24.5±1.321.9±6.4芽苗生長正常,葉片顏色翠綠,芽苗粗壯Growthofshootswasgood,leafwasgreenandshootswererobust97.2±3.7a77.1±3.33.6±0.324.4±3.3葉尖發(fā)黃,莖基部發(fā)紅,芽苗生長緩慢Topofleafwasyellow,thebasalstemwasredandshootsgrewslowly70.2±5.7b71.4±2.43.1±0.527.4±3.5植株枯焦,莖桿發(fā)紅,芽苗無明顯生長Plantwasburned,stemwasred,andgrowthofshootswasquiteslow23.5±2.8c15001520.1±2.4c1.7±1.5c41.4±3.5a植株矮小,芽苗活性差,莖切口愈合慢,愈傷極小Plantwasdwarf,shootsactivitywaspoor,steminci?sionhealedslowlyandcallusofrootwasverysmall56.2±4.9b15002054.4±2.3b3.6±1.2b37.4±6.2a葉片顏色翠綠,芽苗生長較慢,根部無明顯愈傷Leafwasgreen,shootsgrewslowlyandcallusofrootswasnotobvious85.4±4.7a15002589.9±1.9a4.3±0.4a20.4±5.5b芽苗健壯,葉片顏色翠綠,活力旺盛,愈傷小Shootswererobust,leafwasgreenandactive,callusofrootswasslight98.1±1.8a15003072.1±2.3a3.1±1.2ab24.4±6.2b葉片顏色翠綠,芽苗輕度水漬化,根部愈傷明顯Leafwasgreen,shootsappearedslightlywater?soa?king,callusofrootwasobvious55.4±4.7b15003523.4±1.2c2.1±0.5bc26.4±3.8b葉片顏色正常,芽苗水漬化,根部愈傷極大Leafwasgreen,shootsappearedwater?soaking,callusofrootswasveryserious10.2±4.4c
注: 小寫字母表示α=0.05水平下同一溫度不同光照強(qiáng)度或同一光照強(qiáng)度不同溫度處理間差異性顯著。
Note: Small letters show significant differences in light intensity treatments under the same temperature or in temperature treatments under the same light intensity.
基本培養(yǎng)基的成分對(duì)松屬樹種組培中芽的分化至關(guān)重要,究其原因主要是在于硝態(tài)氮與銨態(tài)氮的總量及比例上,過高銨態(tài)氮不利于芽的分化與生長(黃健秋和衛(wèi)志明,1994;李校雨等,2009)。相對(duì)低鹽GD、SH和DCR,高鹽MS處理下馬尾松芽苗生長較快,繼代芽組培生根率較高,但從地上部分芽苗形態(tài)建成來看,由于銨態(tài)氮含量較高,芽苗出現(xiàn)玻璃化現(xiàn)象,頂芽偏黃。本研究在MS基礎(chǔ)上通過降低硝酸銨用量,調(diào)整了硝態(tài)氮和銨態(tài)氮比例,從而獲得了良好的芽苗生長效果,芽苗生長健壯、活力旺盛、形態(tài)建成好。此外,改良MS培養(yǎng)基還增加了原有MS培養(yǎng)基中肌醇用量。從生長素的生理代謝、運(yùn)輸來看,生長素在不斷合成的同時(shí),也不斷被降解或與其他化合物合成而束縛生長素,影響其活性(Henrique et al, 2006)。通常在活力旺盛較為幼嫩的植物器官或組織中,生長素含量較高,生根較為容易 (Oliveira et al, 2012)。崔鳳國(2011)研究發(fā)現(xiàn),為便于運(yùn)輸,生長素還能與肌醇形成吲哚乙酸肌醇,有效提高了生長素利用速率。在本研究不同基本培養(yǎng)基處理下,馬尾松組培生根效果差異明顯。因此,本研究中1/2改良MS基本培養(yǎng)基上所獲得的較好馬尾松組培生根效果,是否是由于該培養(yǎng)基更適于馬尾松芽苗生長,芽苗生長旺盛、活性好,同時(shí)加倍的肌醇更利于生長素的運(yùn)輸,從而提高了生長素在生根過程中的利用效率所致,這有待進(jìn)一步研究。
光照強(qiáng)度對(duì)馬尾松組培生根能力影響不明顯,但對(duì)地上部分芽苗形態(tài)建成影響顯著。在500 lx較低光照下,馬尾松芽苗黃化現(xiàn)象明顯,移栽后成苗率低。而4 000~6 000 lx光照下,芽苗老化快,生長活力差,不易于移栽。因此,適度的光照更適于芽苗生長。溫度對(duì)馬尾松組培生根具有顯著的影響,溫度較低≤15 ℃時(shí),莖切口愈合慢,生根困難,不利于芽苗分化與生長;溫度較高≥30 ℃時(shí),莖基部易腐爛,根系愈傷大,移栽甚至成大苗后對(duì)環(huán)境耐濕能力弱,根腐現(xiàn)象嚴(yán)重,導(dǎo)致苗木大量死亡。在馬尾松組培苗生產(chǎn)過程中,合理控制光溫條件,能有效地提高馬尾松組培生根穩(wěn)定性。
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Key factors affecting rooting ofPinusmassonianaby tissue culture
YAO Rui-Ling, WANG Yin*, WU You-Mei
(GuangxiKeyLaboratoryofSuperiorTimberTreesResourceCultivation,GuangxiForestryResearchInstitute, Nanning 530002, China )
Influence of certain selected factors including basal media, genotypes, hormone and conditions of light and temperature on rooting ofinvitrosingle buds was explored using tissue-cultured shoots of good variety population inPinusmassoniana. SPSS 19.0 statistic software was used to analyze those data. Results were as follows: (1) Rooting percentage was significantly different under the treatments of half-strength WPM, DCR, GD, MS and modified MS basic media. The best rooting was observed in the treatment of 1/2 modified MS. (2) The difference in rooting ability was significant in genotypes ofP.massoniana. Rooting capacity of GLM-80 was stronger than other clones tested. (3) Hormone concentration remarkably affectedinvitrorooting ofP.massoniana. Rooting percentage was high and root system was developed under the treatment of low-concentrate auxin. The performance of rooting by tissue culture was good with the treatment of 0.1-0.2 mg·L-1NAA compared to IAA and IBA. (4) Light intensity did not affectinvitrorooting ofP.massoniana, while significantly influenced morphogenesis of aerial parts of shoots. Shoots grew well and transplantation survival percentage was high when treated with the light intensity of 2 000 lx. There was significant of temperature oninvitrorooting ofP.massoniana, and rooting effect was stable under the cultural condition of 25 ℃. This study provides the scientific and technological support for the industrialized production of tissue cultured plantlets, and for the implementation of clonal forestry as well as the acceleration of the process for improved varieties breeding inP.massoniana.
pine trees, rapid propagation by tissue culture, massive production, clonal afforestation, biotechnology
10.11931/guihaia.gxzw201509017
2015-11-19
2016-02-24
廣西科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(桂科合14125008-2-17,桂科攻1598006-5-7); 國家自然科學(xué)基金(31360178); 廣西林業(yè)科技重點(diǎn)項(xiàng)目(桂林科研 [2015]7號(hào)); 廣西優(yōu)良用材林資源培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主研究課題(13A-01-01) [Supported by the Program of Science Research and Technology Development from the Department of Science and Technology of Guangxi (14125008-2-17, 1598006-5-7); the Natural Science Foundation of China (31360178); the Key Program of Guangxi Forestry Bureau ( [2015]7); the Independent Program from the Key Laboratory of Gaungxi Fine Timber Forest Resources Cultivation (13A-01-01)]。
姚瑞玲(1979-),女(侗族),貴州施秉縣人,博士,副研究員,主要從事林木活性成分代謝調(diào)控與松樹組培快繁研究,(E-mail)jullyudi@163.com。
*通訊作者: 王胤,高級(jí)工程師,從事松樹良種繁育與森林培育研究,(E-mail)147979716@qq.com。
Q943.1, S722.8
A
1000-3142(2016)11-1288-08
姚瑞玲, 王胤, 吳幼媚. 馬尾松組培生根關(guān)鍵因子分析 [J]. 廣西植物, 2016, 36(11):1288-1294
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