大花序桉試管苗生根及移栽試驗

周小華，張 偉，黃志萍，張海忠，王炳南，湯建福，謝 恩

(1.福建生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)校，福建 福州 350008； 2.漳州市林業(yè)局，福建 漳州 363000；3.漳州長泰巖溪國有林場，福建 長泰 363900； 4.漳州平和天馬國有林場，福建 平和 363700)

大花序桉(EucalyptuscloezianaF.Muell)又名昆士蘭桉，為桉樹屬昆士蘭桉亞屬(Idiogenes)樹種，自然分布于澳大利亞，大喬木，高可達45 m，在土壤深厚、排水較好、潮濕的土壤上生長良好[1]。具有較強的生長潛力，尤其是后期生長優(yōu)勢非常明顯，是優(yōu)良的大徑材培育樹種[2]。大花序桉木材黃褐色、紋理通直、結(jié)構(gòu)均勻、硬度高，廣泛用于家具、建筑、礦柱、坑木等[3]。但由于大花序桉引種的種源少，且開花結(jié)實量較少，更重要的是，大花序桉與其它桉樹一樣，屬異花蟲媒樹種，種內(nèi)容易雜交，子代分化嚴重。因此無性繁殖成為大花序桉良種繁殖的重要手段[4]。而大花序桉是難生根樹種，扦插生根極難[5]，因此組培繁育顯得尤為重要。目前國內(nèi)大花序桉組織培養(yǎng)研究雖有成功報道但仍處于實驗室階段[5-8]。本試驗在大花序桉誘導(dǎo)及增殖研究的基礎(chǔ)上，探討培養(yǎng)基種類、植物生長調(diào)節(jié)劑種類及濃度、生根苗閉瓶及開瓶煉苗時間、移栽基質(zhì)等因子對大花序桉試管苗生根及移栽成活的影響，以期獲得大花序桉生根、移栽成活的最適條件。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料采用漳州市選育的大花序桉優(yōu)株莖段為外植體，經(jīng)誘導(dǎo)增殖后獲得的無根試管苗。

1.2 試驗方法

1.2.1 壯苗培養(yǎng) 壯苗培養(yǎng)的目的是將經(jīng)過繼代增殖培養(yǎng)得到的組培苗進一步培養(yǎng)，以改善部分瓶苗原有芽體細弱、矮小、葉片開展狀態(tài)差等狀況，為下一步提高芽體的生根率和成活率打下基礎(chǔ)，增強植株的抗性。

將經(jīng)過增殖培養(yǎng)獲得的叢生試管苗切成適當(dāng)?shù)拇笮?，接種到以改良MS+瓊脂5.5 g·L-1+蔗糖30 g·L-1為基本培養(yǎng)基，附加不同濃度和不同種類的植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)的壯苗培養(yǎng)基上(表1)。

每處理每種配方33瓶，每個處理接種10～11瓶，重復(fù)3次，每重復(fù)樣本數(shù)約50株。在培養(yǎng)室溫度為(25±2) ℃，濕度為60%～70%，光照強度為1300～1500 lx，每日光照時間為12 h的條件下壯苗培養(yǎng)。

表1 壯苗培養(yǎng)試驗設(shè)計及效果

*：培養(yǎng)基配方中植物生長調(diào)節(jié)劑單位為mg·L-1；所有培養(yǎng)基均添加蔗糖(分析純)30 g·L-1，瓊脂5.5 g·L-1。下同。

1.2.2 生根培養(yǎng) 采用經(jīng)壯苗培養(yǎng)后苗高2 cm左右的健壯芽苗作為生根材料，進行生根誘導(dǎo)。以基本培養(yǎng)基、IBA、NAA、6-BA、IAA 5個因子為試驗因素，其水平分別為：基本培養(yǎng)基(MS、1/2 MS、1/4 MS、1/2改良MS)、IBA(0、0.2、0.5、1.0 mg·L-1)、NAA(0、0.3、0.6、1.0 mg·L-1)、6-BA(0、0.1、0.3、0.6 mg·L-1)、IAA(0、0.05、0.1、0.5 mg·L-1)(表2)采用5因素4水平的L16(45)正交試驗設(shè)計(表3)。

每處理每種配方33瓶，每個處理接種10～11瓶，每瓶接種3～5株芽苗(一般為4株)，重復(fù)3次，每重復(fù)樣本數(shù)約30～50株。在培養(yǎng)室溫度為(25±2) ℃，濕度為60%～70%，光照強度為1500～1800 lx，每日光照時間為12 h的條件下生根培養(yǎng)。

1.2.3 煉苗移栽

表2 生根培養(yǎng)試驗因子水平表

1)煉苗。將生長健壯、挺拔，根系生長良好，株高>2 cm的健壯生根瓶苗移出培養(yǎng)室，置于室外(常溫下即可，一般煉苗室溫度控制在18～23 ℃為宜)，采用以下方式進行煉苗試驗：S1：閉瓶鍛煉3 d，開瓶鍛煉0 d；S2：閉瓶鍛煉3 d，開瓶鍛煉3 d；S3：閉瓶鍛煉3 d，開瓶鍛煉6 d；S4：閉瓶鍛煉6 d，開瓶鍛煉0 d；S5：閉瓶鍛煉6 d，開瓶鍛煉3 d；S6：閉瓶鍛煉6 d，開瓶鍛煉6 d；此外設(shè)一對照組，即直接將試管苗從培養(yǎng)瓶中取出進行移栽，不經(jīng)過煉苗階段。共計7個處理，隨機區(qū)組設(shè)計排列，重復(fù)2次。

煉苗后的試管苗小心從瓶內(nèi)取出，洗凈根部附著的培養(yǎng)基，移栽到已用0.1%高錳酸鉀消毒處理的煉苗移栽基質(zhì)中，注意移苗后最初30 d對幼苗的保溫、保濕。

2)移栽基質(zhì)選擇。煉苗后經(jīng)處理的試管苗移栽在細沙(T1)、田園土(T2)、加入鉀肥等混合基質(zhì)的花土(T3) 3種基質(zhì)上，隨機區(qū)組排列，重復(fù)3次。

1.3 數(shù)據(jù)收集及處理

用誘導(dǎo)增殖后獲得的無根試管苗接入生根培養(yǎng)基后，每3 d進行觀察統(tǒng)計，生根培養(yǎng)30 d時進行生根情況調(diào)查，調(diào)查其初始生根時間、生根數(shù)量、長度等；煉苗與移栽階段，每1～3 d觀察1次，煉苗約7～10 d左右調(diào)查其成活率；移栽30 d后調(diào)查統(tǒng)計其成活率。調(diào)查結(jié)果按下列方法統(tǒng)計相關(guān)指標。

生根率(%)=生根株數(shù)/培養(yǎng)芽數(shù)×100%；煉苗成活率(%)=成活苗數(shù)/煉苗總數(shù)×100%；移栽成活率(%)=成活苗數(shù)/移栽總數(shù)×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 壯苗培養(yǎng)

將經(jīng)過繼代增殖培養(yǎng)獲得的叢生組培苗切成適當(dāng)?shù)拇笮?，接種到壯苗培養(yǎng)基中，光照培養(yǎng)至組培苗達到2 cm以上高度時再進行生根培養(yǎng)試驗。壯苗培養(yǎng)基的選擇主要是考慮減少細胞分裂素的刺激以促進植株生長為生根培養(yǎng)打下基礎(chǔ)。根據(jù)苗高長至2 cm左右的時間及苗是否健壯、有無分枝等生長情況現(xiàn)場判定壯苗效果，結(jié)果見表1。由表1可知，壯苗培養(yǎng)最佳培養(yǎng)基配方為編號F8的改良MS+6-BA 0.1 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1培養(yǎng)基。

2.2 生根培養(yǎng)

生根情況一般分為2種：一種是先在莖段基部產(chǎn)生愈傷組織，再從愈傷組織中分化出不定根；還有一種是直接從莖段基部皮層生出不定根(圖1)。通過不同配方對生根效果的影響(表3)發(fā)現(xiàn)編號為G16的1/2 MS+IBA 0.5 mg·L-1+NAA 0.6 mg·L-1+IAA 0.1 mg·L-1生根效果最好，經(jīng)適當(dāng)調(diào)整培養(yǎng)基配方后生根率可達86.9%以上，且主根發(fā)達，側(cè)根較多，枝葉長勢較好。

表3 生根培養(yǎng)試驗正交設(shè)計及效果

*：培養(yǎng)30 d時觀察生根培養(yǎng)結(jié)果。

2.3 煉苗移栽

2.3.1 不同煉苗方式對組培苗成活率的影響 從7種煉苗方式對組培苗成活率的影響比較來分析，不同的煉苗方式對組培苗成活率的影響明顯(表4)。編號為S3即閉瓶鍛煉3 d，開瓶鍛煉6 d，以及編號為S6即閉瓶鍛煉6 d，開瓶鍛煉6 d，此2種煉苗成活率最高，達到95%以上。

2.3.2 不同移栽基質(zhì)對移栽成活率的影響 從3種移栽基質(zhì)配方對比看，其中移栽成活率最高的為加入鉀肥等混合基質(zhì)的花土(T3)，其移栽成活率達96%以上，且木質(zhì)化程度最高，生長健壯(表5)。

移栽一般在春季進行，移栽后要加強管理(包括病蟲害防治)，尤其是移栽后30 d內(nèi)應(yīng)注意保濕、保溫，以提高移栽成活率。

3 結(jié)論與討論

3.1 壯苗培養(yǎng)

通過壯苗培養(yǎng)試驗得知，壯苗培養(yǎng)基的選擇主要是考慮減少細胞分裂素的刺激以促進植株生長，為生根培養(yǎng)打下基礎(chǔ)。通過試驗壯苗培養(yǎng)最佳培養(yǎng)基配方為編號F8的改良MS+6-BA 0.1 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1培養(yǎng)基。

壯苗培養(yǎng)是大花序桉組織培養(yǎng)過程中一個重要的環(huán)節(jié)，經(jīng)過壯苗培養(yǎng)能夠有效提高試管苗的抗性，健壯其苗體，為生根培養(yǎng)做好準備。在對大花序桉組培苗進行壯苗培養(yǎng)的時候發(fā)現(xiàn)6-BA與NAA有協(xié)同作用，它們的協(xié)同作用只有通過調(diào)整NAA或6-BA的濃度來促進其生長，從而達到壯苗目的。

表4 不同煉苗方式對組培苗成活率的影響

表5 不同移栽基質(zhì)對移栽成活率的影響

3.2 生根培養(yǎng)

圖1 大花序桉生根培養(yǎng)效果

通過生根培養(yǎng)觀察分析可以看出，基本培養(yǎng)基、IBA、NAA、蔗糖對生根率的影響均較大。從不同配方對生根效果的影響發(fā)現(xiàn)編號為G16的1/2 MS+IBA 0.5 mg·L-1+NAA 0.6 mg·L-1+IAA 0.1 mg·L-1生根效果最好，經(jīng)適當(dāng)調(diào)整培養(yǎng)基配方后生根率可達86.9%以上，且主根發(fā)達，側(cè)根較多，枝葉長勢較好。

植物根的發(fā)生需要建立一種最佳的內(nèi)源生長素/細胞分裂素平衡。在許多植物種類的組織培養(yǎng)中，較低的細胞分裂素和較高的生長素組合可以產(chǎn)生較佳的生根效果。而在實際操作中，絕大多數(shù)植物的生根都是可以根據(jù)各種生長素的作用特點單獨或配合使用實現(xiàn)的。

3.3 煉苗移栽

從煉苗試驗觀察看，編號為S3即閉瓶鍛煉3 d，開瓶鍛煉6 d，以及編號為S6即閉瓶鍛煉6 d，開瓶鍛煉6 d，此2種煉苗成活率最高，平均達到95%以上。在3種移栽基質(zhì)配方對比看，其中移栽成活率最高的為花土中加入鉀肥等的混合基質(zhì)(T3)，其移栽成活率高達96%以上，且木質(zhì)化程度最高，生長健壯。

煉苗移栽失敗的原因主要有以下幾個方面：①煉苗方式和時間不當(dāng)；②根部附著的培養(yǎng)基未洗凈，根與移栽基質(zhì)未完全密接；③試管苗的葉表面保護組織細嫩不發(fā)達，葉結(jié)構(gòu)發(fā)育不全；④組培瓶苗光合能力較弱，葉綠體發(fā)育不完善，莖部木質(zhì)化不夠等。因此在煉苗初期應(yīng)注意提供最有利于植物生長生根發(fā)芽的外界環(huán)境，如采取措施適當(dāng)增加環(huán)境的濕度，控制溫度在20 ℃左右，逐步增強光照，配制適宜的保濕透氣營養(yǎng)豐富酸堿度適宜的移栽基質(zhì)等，讓植物體逐步適應(yīng)外界環(huán)境，提高煉苗移栽的成活率。

*：本項目得到漳州市林業(yè)局韓金發(fā)、何水東2位高級工程師；福建農(nóng)林大學(xué)陳禮光副教授；長泰巖溪國有林場張友育高級工程師的大力支持與幫助。在此表示最誠摯的謝意!