杉木優(yōu)良無性系組培繁育技術(shù)的研究

何麗玲

（融水苗族自治縣國營貝江河林場，廣西 柳州 545300）

組織培養(yǎng)作為20世紀(jì)發(fā)展的現(xiàn)代生物技術(shù)，是無性繁殖中最重要的技術(shù)方法之一，它的主要優(yōu)點是能夠在短時間內(nèi)大量繁殖遺傳基因比較一致的優(yōu)良材料，同時能夠利用繁殖材料的遺傳性能有效提升效益，尤其是在苗木生產(chǎn)中，這種方式能夠?qū)⒚缒旧a(chǎn)由室外環(huán)境轉(zhuǎn)移到室內(nèi)環(huán)境進行，充分降低了室外環(huán)境對苗木生產(chǎn)所產(chǎn)生的不利影響。

1 杉木優(yōu)良無性系組培繁育技術(shù)的概述

杉木作為特有的用材樹種，是南方地區(qū)最重要的商品木材，它的生長速度快，樹干通直，用途非常廣泛，能夠創(chuàng)造極大的經(jīng)濟價值和生態(tài)效益[1]。但是傳統(tǒng)的實生苗造林由于自身的局限性，嚴重限制著杉木產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，利用無性系造林，優(yōu)良無性系單株無法滿足扦插、嫁接等諸多需要，無法讓這些優(yōu)秀的木材得到充分的應(yīng)用。隨著生物技術(shù)的發(fā)展，尤其是組織培養(yǎng)技術(shù)的發(fā)展，為樹木優(yōu)良無性系選育和無性系造林提供了有效的技術(shù)支持，能夠有效加快杉木的優(yōu)良無性系培育。利用組織培養(yǎng)技術(shù)能夠保持杉木無性系母體的優(yōu)良性狀，幫助優(yōu)良的衫木無性系實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，能夠滿足市場對杉木苗的巨大需求，也能夠?qū)φ滟F的樹種和無性系進行有效的保存。

以樹木單株營養(yǎng)體為材料，采用無性繁殖法繁育的品種就被稱為是無性系品種，無性系能夠有效地保持植物母體的遺傳特性。同時，利用無性系培育的林木生長一致，有利于開展經(jīng)營活動，杉木作為我國南方特有的樹種，主要用在植樹造林和商品用材方面，尤其是當(dāng)前隨著國內(nèi)房地產(chǎn)行業(yè)的迅速發(fā)展，對于裝修家具的用途非常大，所以對優(yōu)質(zhì)的杉木有大量的需求，利用無性選育能夠?qū)⑸寄镜姆N植年限縮短，從而提升經(jīng)濟效益，因此國內(nèi)外學(xué)者對杉木組織培養(yǎng)繁育有著極大的關(guān)注[2]。

2 杉木優(yōu)良無性系組培繁育技術(shù)應(yīng)用

杉木組織培育研究的工作開始于20世紀(jì)70年代。本文以福建南平、廣西、湖南和浙江等杉木中心省份經(jīng)過鑒定的優(yōu)良無性系杉木為主要研究材料，開展相關(guān)的試驗。

2.1 試驗準(zhǔn)備工作

根據(jù)之前人們對杉木優(yōu)良無性系組培繁育技術(shù)的研究基本培養(yǎng)基，用MS培養(yǎng)基為基礎(chǔ)，再稍作改良。然后通過材料采集外植體表面滅菌誘導(dǎo)培養(yǎng)繼代增殖培養(yǎng)壯苗培養(yǎng)，生根培養(yǎng)，出室煉苗，移栽培育和栽后管理，建立完整的生產(chǎn)技術(shù)體系。在這個過程中，對材料采集主要是采集優(yōu)良無性系樹木靠近基部的萌芽條，采集的時間最好在10月—翌年5月。一般在下午進行采集，采集完成后，需要對外植體進行表面滅菌，剪去全部的針葉，然后切成2～6 mm的帶芽莖段，用洗潔精或洗衣粉洗5～6 min，再用流水沖刷2 h左右，用濃度為10%左右的HgCl2和無菌水依次清洗10次左右的，做好全面滅菌工作[3]。

2.2 繼代培養(yǎng)的最終結(jié)果

以改良的MS基本培養(yǎng)基為例，在其中添加BA和IBA激素進行組合，對各個無性系都能夠產(chǎn)生一定的誘導(dǎo)結(jié)果，但是不同無性系，最佳誘導(dǎo)結(jié)果的BA和IBA存在不同。經(jīng)過調(diào)查研究，當(dāng)BA為0.7～0.9 mg/L，IBA為0.3 mg/L時，產(chǎn)生的誘導(dǎo)結(jié)果最佳。然后要進行繼代培養(yǎng)，還是要以MS為基本培養(yǎng)基，在其中加入不同濃度組合的B和IBA激素。接種各個無性系無菌苗梢，在兩個月后調(diào)查平均芽數(shù)和芽長，發(fā)現(xiàn)IBA達到一定濃度后，隨著BA濃度的增高，被誘導(dǎo)的芽數(shù)也會隨之增加。但濃度達到0.7～0.9 mg/L時，隨著BA濃度增加，被誘導(dǎo)的芽數(shù)反而會呈現(xiàn)下降的趨勢。

2.3 生根培養(yǎng)的最終結(jié)果

經(jīng)過前階段的操作之后要做好生根培養(yǎng)，在繼代培養(yǎng)的無菌描述中，剪下長約2.5 cm左右的嫩梢接種在生根培養(yǎng)基中，每個試管內(nèi)放著兩株嫩梢，1個月后對這些處理過的嫩梢進行生根數(shù)和生根率的統(tǒng)計，結(jié)果如表1所示，1號培養(yǎng)基，2號培養(yǎng)基和3號培養(yǎng)基所對應(yīng)的生根數(shù)和生根率有明顯差異。在調(diào)查中，1號培養(yǎng)基對個無性系嫩梢的生根誘導(dǎo)效果最佳，平均生根率能達到80%左右。2號培養(yǎng)基效果最不明顯，生根率僅有57.23%，3號培養(yǎng)基的生根率是67.2%，這些不同的生根數(shù)和生根率證明了在對生根培養(yǎng)進行探究的過程中，不同培養(yǎng)基對嫩梢的生根率和生根結(jié)果是不同的，所以要選擇合適的培養(yǎng)基，做好嫩梢生根繁殖工作。

表1 不同培養(yǎng)基對嫩梢生根的結(jié)果統(tǒng)計表Tab.1 Statistical table of rooting results of different media on tender shoots

2.4 試管苗的移植栽培

在做好對不同培養(yǎng)基和嫩梢生根影響的試驗之后，找到最合適的培養(yǎng)基對嫩梢生根進行培養(yǎng)，然后要對這些試管苗進行移植。試管苗的移植主要是受到了外界自然環(huán)境的影響，將生根的試管苗在不同月份進行移栽，5個月后對移栽試管苗的成活率進行研究調(diào)查，發(fā)現(xiàn)結(jié)果如表2所示，利用對生長旺盛的試管嫩梢進行插穗操作，3個月后調(diào)查扦插后的成活率。經(jīng)過研究調(diào)查在不同月份進行試管苗移植的移栽成活率各有不同，6月—10月的移栽成活率較低，均保持在60%左右后，而移栽存活率最高的月份是12月—翌年2月[4]。而如果進行扦插處理的話，扦插成活率最高的月份集中在5月—10月。

2.5 有效控制黃化率和栽后管理

在組培過程中，組培苗黃化是一個非常嚴重的問題，輕者會影響繁殖的速度，嚴重則會導(dǎo)致整個組培生產(chǎn)的失敗。所以在培養(yǎng)過程中選擇不同培養(yǎng)基配制用水，不同生長素的濃度和不同接種人員進行相關(guān)試驗，對相關(guān)的實驗數(shù)據(jù)進行有效記錄，最終選擇最合適的實驗結(jié)果進行不斷優(yōu)化。選擇好移栽的時間之后，就需要做好移栽和栽后管理，一般情況下一再繼續(xù)選擇生土，輕基質(zhì)和熟土。在使用前要使用濃度為3%的高錳酸鉀溶液進行充分消毒，移栽后除了要進行及時澆水外，還需要加蓋遮蔭網(wǎng)，栽種后10 d左右，噴灑生根促進劑和殺蟲菌劑，做好對苗木的綜合性管理，保證整體移栽的成功率。

表2 不同月份試管苗移栽成活率統(tǒng)計表Tab.2 Survival rate of test tube seedlings transplanted in different months

3 結(jié)果分析

在做好杉木優(yōu)良無性系組培繁育技術(shù)中，要對種植季節(jié)和滅菌進行嚴格重視，需要做好相關(guān)杉木優(yōu)良無性系繁育技術(shù)實驗前的準(zhǔn)備工作。同時，對于繼代培養(yǎng)最終結(jié)果主要的影響因素就是BA和IBA的含量，所以要通過實驗找到最合適的量。不同培養(yǎng)基對嫩梢生根的結(jié)果是不同的，所以要選擇最佳的培養(yǎng)基。做好對試管苗的移植栽培工作，是要選擇合適的季節(jié)進行栽培，對栽培后的黃化率進行有效控制，做好管理工作。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，對于杉木優(yōu)良無性系的不同繁殖方式會最終對結(jié)果造成較大差異，組培苗種植效率最高，組培扦插苗次之，常規(guī)扦插苗最差，所以利用組培苗能夠讓杉木質(zhì)量取得明顯的優(yōu)勢。為了幫助組培苗進行更好的生長，一般選擇土壤肥沃排水良好地勢平坦的農(nóng)田作為杉木優(yōu)良無性系組培實驗的最終地點。在生長過程中，要注意對濕度，溫度和光照進行有效控制。