紅花香椿組培及植株再生技術(shù)研究

鄭雪燕，李 勇，鄭天漢，彭王勛，鄭 宏

（1.福建省洋口國有林場，福建順昌 353200；2.福建省林業(yè)局，福建福州 353000）

紅花香椿（Toona rubriflora Tseng），楝科香椿屬落葉大喬木，高約18 m，胸徑可達60 cm以上，樹皮灰色，有縱向裂縫，小枝圓柱形。葉為偶數(shù)或奇數(shù)羽狀復(fù)葉，小葉互生或近對生，紙質(zhì)，卵狀長圓形至卵狀披針形，長4.5～13.0 cm，寬2～4 cm，花小，5月開花，紫紅色，樹冠傘形、圓錐形，樹姿婆娑優(yōu)美，樹體通直，為速生優(yōu)良的造林綠化樹種。心材紅色，具有較強的木材利用價值。隨著人們對美好生活環(huán)境的要求不斷提高，對新型木材的追求越來越高，對具有美化環(huán)境作用的觀葉樹種的要求也在不斷提升，紅花香椿正成為百姓喜歡的觀葉樹種和用材樹種，規(guī)?；嘤t花香椿苗木成為必然。

紅花香椿主要靠種子繁殖苗木，育苗時發(fā)芽率低，出苗遲緩，苗木大小參差不齊，出圃率低。現(xiàn)階段主要采用營養(yǎng)杯育苗方式培育苗木，該研究采用組織培養(yǎng)的方式進行無性繁殖育苗，既能保持母本的優(yōu)良遺傳特性，又能在短期內(nèi)生產(chǎn)出一定數(shù)量的無性系苗木，探索出一套紅花香椿無性快繁技術(shù)方法，為紅花香椿品種改良和利用打下基礎(chǔ)[1]。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 植物材料。在福建省順昌縣省洋口國有林場紅花香椿子代測定林里篩選出1個優(yōu)良紅花香椿家系11號作為組培材料。

1.1.2 培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件。以M S、3/4M S、1/2M S為基本培養(yǎng)基。分別附加6-BA 0.1、0.2、0.3 mg/L 3個濃度水平與NAA 0、0.05、0.1 mg/L 3個濃度水平，采用L9（34）正交試驗設(shè)計誘導(dǎo)培養(yǎng)基，每個處理接種50個無菌莖段材料，培養(yǎng)30 d統(tǒng)計發(fā)芽率及出芽指數(shù)。培養(yǎng)基中蔗糖濃度為30 g/L，瓊脂為6.5 g/L，p H 5.8～6.0，培養(yǎng)溫度為（26±2）℃，光照14 h/d，光照強度2 000～3 000 l x。

1.2 方法

1.2.1 外植體的誘導(dǎo)及培養(yǎng)。觀察紅花香椿萌芽條生長情況，以當(dāng)年細嫩芽條且半木質(zhì)化穗條為試驗材料，剪下側(cè)芽飽滿的穗條，用自來水沖洗干凈，剪成4～5 cm長的莖段，先用75%酒精浸泡40 s，再用0.1%Hg C l2溶液中振蕩消毒10 min。最后用經(jīng)高壓滅菌的蒸餾水沖洗8～10次，然后用濾紙吸干外植體表面水分，將葉片切除，并將帶有單芽的莖段切成長0.5～0.8 cm，接種在誘導(dǎo)培養(yǎng)基上[2]。

1.2.2 叢生芽培養(yǎng)。參考誘導(dǎo)培養(yǎng)基中叢生芽發(fā)生及分化結(jié)果，以DCR、1/2DCR、3/4DCR為培養(yǎng)基，附加6-BA 0.1、0.2、0.3 mg/L與NAA 0、0.02、0.04 mg/L形成9種激素濃度梯度的增殖培養(yǎng)基。每個培養(yǎng)基分別接入20叢誘導(dǎo)出的新芽，觀察分析每個培養(yǎng)基叢生芽分化情況及有效芽苗率，最終確定最適宜的繼代培養(yǎng)基。

1.2.3 生根培養(yǎng)。以改良M S為生根培養(yǎng)基，添加IBA、NAA等9種不同生長素濃度梯度的組合，接入3 cm長的有效芽苗，觀察不同濃度生長對芽苗生根的影響，最終選出生根率最高、最快的生根培養(yǎng)基。

1.2.4 指標測定。根據(jù)不同培養(yǎng)基及激素配比對照，分別觀察和統(tǒng)計紅花香椿誘導(dǎo)出芽率、出芽個數(shù)、增殖倍數(shù)、有效芽數(shù)、生根率、平均根數(shù)等指標，利用S P SS 13.0對數(shù)據(jù)進行雙因子方差分析，分析出一組最適紅花香椿離體培養(yǎng)的組培配方。

1.2.5 移栽管理。當(dāng)芽苗的根長至3～4 cm時，側(cè)根有1～2條，即可將組培生根苗移栽至溫室大棚內(nèi)進行煉苗試驗，經(jīng)1周煉苗后，將生根苗用鑷子輕輕取出、洗凈培養(yǎng)基。移栽至輕基質(zhì)營養(yǎng)袋中進行培育，移栽后做好水肥、溫度、濕度、光照、通風(fēng)等育苗措施的管理。

2 結(jié)果與分析

2.1 芽器官誘導(dǎo)

采集的穗條木質(zhì)化程度適中、滅菌時間適中、材料完整無損傷。接入不同培養(yǎng)基20 d后，觀察結(jié)果（表1），部分莖段外植體培養(yǎng)20 d后，腋芽開始膨大，30 d后，小芽長至0.5～1.2 cm，且部分出現(xiàn)叢生芽。

從表1可以看出，3/4M S培養(yǎng)基更適合紅花香椿莖段的誘導(dǎo)，3/4M S+6-BA 0.1-0.3 mg/L+NAA 0-0.1 mg/L均可誘導(dǎo)出小芽，出芽率隨6-BA濃度增加而增加，當(dāng)6-BA 0.2 mg/L、NAA 0.1 mg/L時，出新芽的比例較高。是較適宜的誘導(dǎo)培養(yǎng)基。

表1 培養(yǎng)基對誘導(dǎo)培養(yǎng)的影響

2.2 叢芽繼代培養(yǎng)

當(dāng)紅花香椿芽苗誘導(dǎo)培養(yǎng)30 d后，小芽長到0.5～1.2 cm長時，即可轉(zhuǎn)入配制好的繼代培養(yǎng)基中（表2）。

表2 不同激素培養(yǎng)基對叢生芽繼代培養(yǎng)的影響

據(jù)觀察，叢生芽發(fā)生有2種類型，A型是腋芽發(fā)生型，是由新芽腋芽處生出多個不定芽而形成的叢生芽。這種類型的叢生芽的特點是月增殖倍數(shù)為3～4倍，小芽容易抽莖展葉，小苗表現(xiàn)為粗壯、直立，葉子大小正常，葉色深綠，可以得到較多有效苗。B型是愈傷發(fā)生型，是由愈傷團發(fā)生的不定芽，這種類型的愈傷團較難形成，小苗發(fā)生畸形率高。叢生芽繼代試驗結(jié)果表明，在基本培養(yǎng)基1/2DCR上進行試驗，1/2DCR+6-BA 0.2 mg/L'+NAA 0.04 mg/L使叢生芽的增殖倍數(shù)最高。

2.3 生根苗的誘導(dǎo)

在經(jīng)過數(shù)次繼代后可獲得大量的無根有效苗，切取長度2～3 cm的有效芽苗接到生根培養(yǎng)基中進行生根培養(yǎng)試驗.根據(jù)不同培養(yǎng)基及不同生長素組合對生根的影響，選出最佳的生根培養(yǎng)基（表3）。

表3 培養(yǎng)基對生根苗培養(yǎng)的影響

試驗結(jié)果表明：不同的基本培養(yǎng)基及不同激素組合對生根的影響十分顯著，生根培養(yǎng)基采用改良M S+IBA 1.0 mg/L+NAA 0.05 mg/L生根率最為理想，但IBA達到1.5 mg/L以上時生根率明顯降低。培養(yǎng)20 d后，芽苗生長正常，根系正常，有1～2條白色根。培養(yǎng)30 d后，至小苗健壯、木質(zhì)化程度較高時，可移栽及煉苗。

2.4 紅花香椿組培苗的移栽

溫室大棚內(nèi)組培苗移栽試驗結(jié)果：生根苗未在溫室中煉苗1周后，移栽至黃紅壤中，2019年2月10日移栽合格瓶苗2 000株，成活1 308株，成活率65.4%，2019年3月16日移栽合格瓶苗3 000株，成活1 729株，成活率57.63%，平均成活率為61.51%。

溫室大棚內(nèi)組培苗移栽試驗結(jié)果：生根苗在溫室中煉苗1周后，移栽至黃紅壤中，2019年2月10日移栽合格瓶苗2 000株，成活1 905株，成活率95.25%，2019年3月16日移栽合格瓶苗3 000株，成活2 740株，成活率91.33%，平均成活率為93.29%。結(jié)果表明：生根苗煉苗與未煉苗的組培苗移栽成活率明顯不同，采用在溫室中煉苗1周后的組培苗移栽成活率明顯增高。不同時間移栽的組培苗成活率也明顯不同。

3 結(jié)論與討論

3.1 細胞分裂素濃度對不定芽發(fā)生的影響

組織培養(yǎng)過程中芽條的生長是在低細胞分裂素或無細胞分裂素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)[3]。誘導(dǎo)培養(yǎng)基上不定芽的誘導(dǎo)頻率，不定芽數(shù)及不定芽的發(fā)生能力隨著附加細胞分裂素使用濃度的升高而提高。6-BA濃度為0.2 mg/L時，不定芽的誘導(dǎo)頻率、不定芽數(shù)及不定芽的形成能力最高，但當(dāng)6-BA和NAA的濃度過高時，不定芽的伸長生長受到明顯抑制，誘導(dǎo)出的不定芽出現(xiàn)玻璃化現(xiàn)象。這是由于叢生芽在培養(yǎng)基上培養(yǎng)時，累積了較高的細胞分裂素的原因[4]。

3.2 組培發(fā)生體系的研究

該研究建立了紅花香椿莖段誘導(dǎo)及植株再生體系，現(xiàn)器官組織培養(yǎng)研究主要有2種方法，一種主要采取愈傷組織誘導(dǎo)不定芽途徑，據(jù)報道，該途徑的組培苗產(chǎn)生的變異較大[5]。目前多數(shù)采用不定芽誘導(dǎo)及叢生芽培養(yǎng)而獲得相應(yīng)的快速繁殖體系，其遺傳穩(wěn)定性相對較好，并在生產(chǎn)中取得較大成功。