杉木无性系不定芽诱导及植株再生研究
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摘 要：以6种优良杉木无性系组培苗为试验材料，研究了不同诱导培养基对杉木茎段不定芽诱导的影响及生根培养基对不同无性系诱导生根的差异。结果表明，不同培养基对不同无性系不定芽诱导存在较大差异，在MS+0.65mg/L6-BA+5.4g/L琼脂+20g/L蔗糖培养基中加入0.25mg/L IBA或0.15mg/L IBA均具有较好的不定芽诱导效果，诱导率可达58.3%；培养基MS+0.15mg/LIBA+0.07mg/LNAA+6.5g/L卡拉胶+20g/L蔗糖基本上能满足6种杉木无性系的生根需求，具有较大的广谱性。
中图分类号 Q343.6 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）01-62-03
Adventitious Bud Induction and Plantlet Regeneration of Chinese fir Clones
Jing Yun
（College of Forestry，Fujian Agriculture and Forestry University，Fuzhou 350002，China）
Abstract：Six excellent Chinese fir clones were used to study the impact of different induction medium on bud differentiation of stem segment and the impact of same rooting medium on the rooting induction differences.The results showed that different media on different clones of adventitious bud induction were quite different.The best adventitious bud induction mediums were MS+0.65mg/L6-BA+0.25mg/L IBA+5.4g/L agar+20g/L sugar and MS+0.65mg/L6-BA+0.15mg/L IBA +5.4g/L agar+20g/L sugar，and the highest induction rate was 58.3%.The medium MS+0.15mg/LIBA+0.07mg/LNAA +6.5g/L carrageenan +20g/L sugar can meet the root growth of the six Chinese fir clones，which can be widely used in practice.
Key words：Chinese fir；Clones；Adventitious bud induction；Plantlet regeneration
杉木（Cunninghamia lanceolata（Lamb.）Hook.）是我国南方特有的速生商品材树种，具有速生、丰产、材性优良及用途广等优良特性，在我国林业生产中占有重要的地位[1]。经过多年的良种繁育，我国在杉木优良种质资源培育方面取得了较大进展[2]，但目前杉木人工林造林仍以种子繁殖的实生苗为主，无性系幼苗在造林中的应用还较少，另外杉木种子生产常受到气候及大小年等因素的影响，优良种子的产量波动较大[3]，严重制约着杉木人工林可持续经营。而利用无性繁殖技术可以在短时间内获得大量遗传基因型一致的优良苗木，既可以弥补杉木传统育种的缺陷，又可以充分发掘优良遗传材料的遗传潜能[4]。
目前，许多学者已在杉木扦插繁殖[5-6]、嫁接繁殖[7]及组织培养[8]等方面开展了大量的研究，如莫亚芳等[3]以杉木优良树种基部茎段为材料，进行了不定芽诱导，筛选得到了最佳诱导培养基，其诱导率达47%；席梦丽等[9]以杉木成熟和未成熟合子胚为材料进行愈伤组织诱导和植株再生，筛选得到最佳愈伤诱导培养基、最佳的取材阶段和生根培养基，其生根率达100%。但受到不同区域环境条件、基因型及继代次数的差异的影响，各种诱导培养基对不同杉木材料的诱导程度存在一定的差异，因此，在杉木无性繁殖过程中，既要注重培养基应用的广谱性，又要注重培养基对不同的杉木材料的特异性研究。有鉴于此，在前期研究的基础上，以课题组收集到的6个优良杉木无性系为材料，通过设定不同的不定芽诱导培养基和生根培养基，开展不同培养基的广谱性和特异性研究，为杉木组织培养快繁技术和良种培育提供一定的参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料 本试验6种优良杉木无性系组培苗由国家林业局杉木工程技术研究中心提供，无性系编号分别为FS01、FS03、FS04、FS09、FS21、FS35。
1.2 试验方法
1.2.1 不定芽诱导 以MS为基本培养基，设置6种不同的激素组合，分别为：A1（含0.35mg/L6-BA和0.25mg/L IBA），A2（含0.35mg/L6-BA和0.15mg/L IBA）、A3（含0.5mg/L6-BA和0.25mg/L IBA）、A4（含0.5mg/L6-BA和0.15mg/L IBA）、A5（含0.65mg/L6-BA和0.25mg/L IBA）、A6（含0.65mg/L6-BA和0.15mg/L IBA），培养基pH为5.4，蔗糖20g/L，琼脂5.4g/L。选取6种无性系中长势一致的组培苗，分别剪取2.0cm长茎段，无菌条件下接入到配制好的各处理培养基中，每瓶接4株，每个处理3个重复。
1.2.2 生根培养 首先将诱导得到的不定芽，转接到继代培养基中培养30d，继代培养基MS+0.2mg/L IBA+0.33mg/L 6-BA+5.4g/L琼脂+40g蔗糖，pH为5.4。选取各无性系经继代培养后长势一致的组培苗，接入生根培养基，接入后首先进行10d的黑暗处理，进行生根诱导，诱导培养基MS+0.15mg/L IBA+0.07mg/L NAA+6.5g/L卡拉胶+20g蔗糖，pH为5.4，每瓶接3株，每个处理3个重复。
1.3 数据处理 相关计算公式如下：诱导率（%）=诱导数/接种数×100，萌芽率（%）=萌芽数/诱导数×100[3]，生根率（%）=（产生不定根的株数/接种的总株数）×100，生根数或根长=所有植株总根数或根长/接种的总株数[10]。
2 结果与分析
2.1 不同激素处理组合对杉木无性系不定芽诱导的影响 各杉木无性系组培苗茎段接种于不同的诱导培养基，不定芽诱导效果见表1。由表1可知，不同激素种类及配比状况明显影响不定芽的诱导效果，在MS基础培养基上，随着6-BA浓度的升高，各无性系不定芽诱导率和萌芽率均表现出增加的趋势。0.35mg/L6-BA+0.25mg/L IBA和0.35mg/L6-BA+0.15mg/L IBA2种处理下，各无性系不定芽诱导率均保持在16.7%～33.3%的较低水平，0.65mg/L 6-BA+0.25mg/L IBA和0.65mg/L6-BA+0.15mg/L IBA2种处理下，各无性系不定芽诱导率均保持在41.7%～58.3%的较高水平，且萌芽率也可以达到100%的水平。在相同的6-BA浓度下，不同的IBA浓度也导致诱导率的差异明显，6-BA为0.65mg/L条件下，0.25mg/L IBA对无性系FS01和FS03的诱导效果均优于0.15mg/L IBA，0.15mg/L IBA对无性系FS21和FS35的诱导效果均优于0.25mg/L IBA。
2.2 生根培养基对不同杉木无性系生根率的影响 将各无性系茎段接入到生根培养基中，20d后茎段基部切口处膨大，产生洁白的愈伤组织，25d后各茎段基部产生不定根分化，最终诱导产生不定根。由图1可知，在同一生根培养基处理下，各无性系均保持较高的生根率，但各无性系间的生根率也存在一定的差异。表现为FS03的生根率最高，达到90.6%，FS04的生根率最低，为51.6%，FS03比FS04高出75.58%；FS01、FS09、FS21、FS35生根率均在70%～80%。
2.3 生根培养基对不同杉木无性系生根数的影响 由图2可知，同一生根培养基培养条件下，不同无性系生根数存在较大差异。无性系FS04和FS09生根数最多，平均为4条；无性系FS03和FS21生根数最少，平均为2条，仅为无性系FS04和FS09生根数的50%；无性系FS01和FS35平均生根数相同，均为3条。
2.4 生根培养基对不同杉木无性系根长的影响 由图3可知，同一生根培养基培养条件下，不同无性系诱导产生的根的长度存在较大差异。无性系FS09和FS04平均根长最短，分别为2.1cm、2.2cm；无性系FS03平均根长最长，为3.5cm，比无性系FS09和FS04分别高出66.67%、59.09%；无性系FS21平均根长为3.0cm，比无性系FS09和FS04分别高出42.85%、36.36%；无性系FS01和FS35平均根长差异较小，介于最长根长和最短根长之间，均为2.5cm。
3 讨论
利用组织培养的方式诱导杉木不定芽，可以在短时间内获得大量的优良苗木，是杉木育种的有效方法之一[3]。植物组织的再生能力受到种源、林木基因型、树龄、取材部位、生理状态、培养基种类、培养条件、激素种类及配比等多种因素的影响，不同植物、同一植物不同无性系间组织培养的繁殖系数常存在较大差异[11]。生根是杉木组织培养过程的关键环节，生根效果受到环境条件及无性系本身基因型差异的影响，目前还未得到很好的解决[10]。
本研究结果表明，不同激素种类和浓度配比对不同无性系组培苗不定芽诱导存在一定差异。在一定范围内，在MS培养基上，随着6-BA浓度的升高不定芽诱导率不断升高，6-BA浓度增至0.65mg/L时，各无性系不定芽诱导率达到最高。这与莫雅芳等[3]在杉木茎段不定芽诱导时得出结论相似，培养基中的细胞分裂素6-BA与生长素IBA的比例适宜时，可以明显促进芽的分化，本研究中无性系FS01和FS03最适的不定芽诱导培养基激素组合为0.65mg/L6-BA+0.25mg/L IBA，而不同于无性系FS21和FS35的最适培养基激素组合0.65mg/L6-BA+0.15mg/L IBA。此外，韦如萍等[12]研究植物激素对杉木组培苗增殖和生根的影响，也得出培养基中6-BA与NAA、IBA的比例适宜时可以明显促进杉木组培苗芽分化，适宜浓度的IBA和NAA有利于根的形成和生长，但是激素浓度过高也会对苗木生长和芽分化起到抑制作用。本研究中同一诱导培养基对不同无性系根的数量、长度及生根率产生不同的影响，说明不同无性系根系诱导的最佳激素配比存在一定的差异，因此在生根培养时，应该针对不同的无性系，有针对性的选择有利于提高生根率、根长及根数量等的培养基[12]，以此来达到快速繁殖的目的。
4 结论
不同无性系不定芽诱导最适宜的培养基存在一定差异，无性系FS01、FS03和FS09的最佳诱导培养基为MS+0.65mg/L6-BA+0.25mg/LIBA+5.4g/L琼脂+20g蔗糖，无性系FS21和FS35的最佳诱导培养基为MS+0.65mg/L6-BA+0.15mg/L IBA+5.4g/L琼脂+20g蔗糖，2种培养基都具有较好的诱导效果，具有一定的广谱性；生根培养基MS+0.15mg/LIBA+0.07mg/LNAA+6.5g/L卡拉胶+20g蔗糖基本上能满足6种杉木无性系的生根需求，具有较大的广谱性。
参考文献
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（责编：张宏民）