五角楓初代培養(yǎng)影響因素研究

劉 勁

(山西省林業(yè)科學(xué)研究院，山西 太原 030012)

五角楓(AcermonoMaxim.)為槭樹科槭屬落葉喬木。其樹冠濃蔭、樹姿優(yōu)美、葉型秀麗、葉色多變，具有較高的觀賞價(jià)值，是重要的園林綠化樹種。目前，五角楓主要采用傳統(tǒng)播種方式進(jìn)行繁殖，但周期長，容易產(chǎn)生變異。也有部分學(xué)者采用扦插方式進(jìn)行繁殖，但由于五角楓樹體內(nèi)單寧含量較高，生根困難，導(dǎo)致其成活率較低。因此，組織培養(yǎng)成為大規(guī)模、快速繁殖五角楓優(yōu)良品種的有效途徑。目前國內(nèi)外學(xué)者對(duì)五角楓組織培養(yǎng)快速繁殖方面的研究報(bào)道較少。筆者以五角楓幼嫩莖段作為外植體，對(duì)五角楓初代培養(yǎng)的滅菌時(shí)間、外植體采集時(shí)期、基本培養(yǎng)基、植物生長調(diào)節(jié)劑組合等進(jìn)行了研究，旨在建立五角楓莖段外植體高效腋芽誘導(dǎo)技術(shù)體系，為大規(guī)模繁育五角楓優(yōu)良品種提供技術(shù)基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料的準(zhǔn)備

本試驗(yàn)材料采自侯馬市綠博中條山植物繁育中心栽培的4年生～5年生五角楓實(shí)生苗，選擇生長健壯、無病蟲害的幼嫩莖段作為外植體。

將莖段洗凈后，在超凈工作臺(tái)上先用75%的酒精滅菌30 s，無菌水沖洗3次。經(jīng)滅菌處理后，再用無菌水沖洗5次～6次，剪切成1.5 cm左右的帶節(jié)莖段，準(zhǔn)備接種。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)和培養(yǎng)條件

1.2.1 滅菌時(shí)間對(duì)莖段外植體滅菌效果的影響

本試驗(yàn)采用0.1%氯化汞(HgCl2)作為滅菌劑，按滅菌時(shí)間不同設(shè)4個(gè)處理，分別為3 min，4 min，5 min和6 min.4周后，觀察統(tǒng)計(jì)五角楓莖段外植體的污染率、死亡率和成活率。

1.2.2 采集時(shí)期對(duì)莖段外植體滅菌效果的影響

2015年4月至9月，采集五角楓幼嫩莖段作為外植體。2015年10月至2016年3月，采集當(dāng)年生枝條進(jìn)行水培后，用幼嫩莖段作為外植體。4周后，觀察統(tǒng)計(jì)不同采集時(shí)期五角楓莖段外植體的污染率和成活率。

1.2.3 基本培養(yǎng)基對(duì)五角楓初代培養(yǎng)的影響

采用MS，B5和WPM 3種培養(yǎng)基作為基本培養(yǎng)基。4周后，觀察不同基本培養(yǎng)基五角楓腋芽的生長情況，統(tǒng)計(jì)腋芽誘導(dǎo)率。

1.2.4 植物生長調(diào)節(jié)劑對(duì)五角楓初代培養(yǎng)的影響

對(duì)以上篩選的最佳基本培養(yǎng)基，分別添加不同濃度的6-BA(0.5 mg/L，1.0 mg/L，3.0 mg/L，5.0 mg/L)與0.2 mg/L的NAA，并添加0.5 g/L的AC.4周后，觀察不同植物生長調(diào)節(jié)劑下五角楓腋芽的生長情況，統(tǒng)計(jì)腋芽誘導(dǎo)率。

1.2.5 pH值對(duì)五角楓初代培養(yǎng)的影響

對(duì)以上篩選的最佳基本培養(yǎng)基，分別營造不同的pH值環(huán)境：5.4，5.8，6.2.4周后，觀察不同pH值下五角楓腋芽的生長情況，統(tǒng)計(jì)腋芽誘導(dǎo)率。

以上試驗(yàn)每處理20瓶，每瓶接種1個(gè)外植體，重復(fù)3次。所有培養(yǎng)基均添加蔗糖30 g/L，瓊脂6.5 g/L.除pH值試驗(yàn)外，其余pH值均調(diào)整為5.8～5.9.培養(yǎng)溫度為25 ℃±2 ℃.

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0進(jìn)行方差分析，并用Duncan多重比較方法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 滅菌時(shí)間對(duì)五角楓莖段外植體滅菌效果的影響

不同滅菌時(shí)間對(duì)五角楓莖段外植體滅菌效果的影響見表1.

表1 滅菌時(shí)間對(duì)莖段外植體滅菌效果的影響

由表1可以看出，當(dāng)滅菌時(shí)間為3 min時(shí)，污染率高達(dá)50.1%，死亡率為8.1%，成活率僅為41.8%；隨著滅菌時(shí)間的延長，污染率逐漸降低，死亡率逐漸升高，成活率呈先升高后降低的趨勢(shì)。當(dāng)滅菌時(shí)間為4 min時(shí)，污染率和死亡率均較低，成活率較高，達(dá)70.2%.當(dāng)滅菌時(shí)間為5 min和6 min時(shí)，污染率較低，但死亡率較高；其成活率降低，分別為35.9%和21.6%，主要是由于滅菌時(shí)間太長所致。由此可見，4 min是五角楓莖段外植體的最佳滅菌時(shí)間。

2.2 采集時(shí)期對(duì)五角楓莖段外植體滅菌效果的影響

不同采集時(shí)期對(duì)五角楓莖段外植體滅菌效果的影響見表2.

表2 不同采集時(shí)期對(duì)莖段外植體滅菌效果的影響

由表2可知，2015年4月至9月采集五角楓幼嫩莖段作為外植體，4月至5月的污染率均較低，分別為25.6%，29.9%；成活率均較高，分別為74.4%和70.1%.6月后污染率逐漸升高，成活率逐漸降低。8月至9月采集外植體，污染率達(dá)到最高，分別為74.4%，74.3%；成活率最低，分別為25.6%和25.7%.可能是由于天氣炎熱，雨水較多，外植體攜帶的菌較多所致。2015年10月至2016年3月，采集當(dāng)年生枝條經(jīng)水培后，采用幼嫩莖段作為外植體，10月的污染率仍較高，成活率較低，為37.8%.11月之后，污染率逐漸降低，成活率逐漸升高.1月至3月采集的，污染率最低，均小于18%；成活率最高，均達(dá)82.0%以上?？赡苁怯捎诙練夂蚝?，環(huán)境中攜帶的菌較少，易于滅菌。由此可見，4月、5月是五 角楓莖段外植體較為理想的采集時(shí)期。1月至3月 是五角楓當(dāng)年生枝條經(jīng)水培后莖段外植體的最佳采集時(shí)期。

2.3 基本培養(yǎng)基對(duì)五角楓初代培養(yǎng)的影響

不同基本培養(yǎng)基對(duì)五角楓初代培養(yǎng)的影響見表3.

表3 基本培養(yǎng)基對(duì)初代培養(yǎng)的影響

由表3可以看出，MS作為基本培養(yǎng)基時(shí)，腋芽誘導(dǎo)率最高，達(dá)90.3%；腋芽在培養(yǎng)4 d～5 d時(shí)開始萌發(fā)，植株生長良好，葉片伸展較快。B5和WPM培養(yǎng)基的腋芽誘導(dǎo)率略低，分別為82.0%和84.7%；腋芽萌發(fā)略晚，在培養(yǎng)7 d～8 d時(shí)開始萌發(fā)，長勢(shì)均不及MS培養(yǎng)基。由此可見，MS培養(yǎng)基是五角楓初代培養(yǎng)的最佳基本培養(yǎng)基。

2.4 植物生長調(diào)節(jié)劑對(duì)五角楓初代培養(yǎng)的影響

不同植物生長調(diào)節(jié)劑組合對(duì)五角楓初代培養(yǎng)的影響見表4.

由表4可以看出，當(dāng)0.5 mg/L 6-BA與0.2 mg/L NAA，0.5 g/L AC組合時(shí)，腋芽誘導(dǎo)率達(dá)83.4%，在培養(yǎng)5 d～7 d時(shí)開始萌發(fā)，生長良好。當(dāng)6-BA濃度升高為1.0 mg/L時(shí)，腋芽誘導(dǎo)率達(dá)到最高，為92.4%，在培養(yǎng)4 d～5 d時(shí)開始萌發(fā)，生長良好。隨著6-BA濃度繼續(xù)升高，腋芽誘導(dǎo)率呈下降趨勢(shì)，并伴有不同程度的玻璃化現(xiàn)象。由此可見，培養(yǎng)基添加1.0 mg/L 6-BA，0.2 mg/L NAA與0.5 g/L AC，是五角楓初代培養(yǎng)的最佳培養(yǎng)基。

表4 植物生長調(diào)節(jié)劑組合對(duì)初代培養(yǎng)的影響

2.5 pH值對(duì)五角楓初代培養(yǎng)的影響

不同pH值對(duì)五角楓初代培養(yǎng)的影響見表5.

表5 pH值對(duì)初代培養(yǎng)的影響

由表5可以看出，當(dāng)培養(yǎng)基的pH值為5.4時(shí)，腋芽誘導(dǎo)率為78.2%，在培養(yǎng)5 d～7 d時(shí)腋芽開始萌發(fā)，生長較慢。當(dāng)pH值為5.8時(shí)，腋芽誘導(dǎo)率最高，達(dá)91.4%，腋芽在培養(yǎng)4 d～5 d時(shí)開始萌發(fā)，生長較快，植株健壯。當(dāng)pH值升高至6.2時(shí)，腋芽誘導(dǎo)率降低，為81.8%，生長較快，但葉片略黃。由此可見，五角楓初代培養(yǎng)的最佳pH值為5.8.

3 結(jié)論

采用0.1% HgCl2滅菌劑對(duì)五角楓莖段外植體進(jìn)行滅菌，最佳滅菌時(shí)間為4 min.4月至5月是五角楓莖段外植體較為理想的采集時(shí)期，1月至3月是五角楓當(dāng)年生枝條經(jīng)水培后莖段外植體的最佳采集時(shí)期；MS培養(yǎng)基是五角楓初代培養(yǎng)的最佳基本培養(yǎng)基；MS培養(yǎng)基中添加1.0 mg/L 6-BA，0.2 mg/L NAA與0.5 g/L AC時(shí)，腋芽誘導(dǎo)率最高，達(dá)92.4%.五角楓初代培養(yǎng)的最佳pH值為5.8.