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红椎苗木繁殖技术研究

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摘要:为满足我省各市县新一轮绿化广东大行动的任务需求,红椎作为珍贵阔叶用材,拥有高效、多用途、速生等特性是南方地区造林的重要乡土树种之一。由于红椎的繁殖方法较难满足造林之需求,红椎大量繁殖主要通过M织培养技术。本文对红椎组织培养与快速繁殖技术进行了研究。

关键词:红椎;苗木繁殖技术

引言

红椎,别名赤黎、黎木、红椽拷,学名:Castanopsis hystrixA・DC,壳斗科,常绿乔木亚热带树种,其材质优良,木材坚硬耐腐,少变形,心材大,褐红色,边材淡红色,色泽和纹理美观,是高级家具、造船、车辆、工艺雕刻、建筑装修等优质用材。它具有生长快、萌芽力强、混生性能好等优良特性,是与松、杉等针叶树种混交造林的最理想的伴生树种之一。目前红椎的繁殖方式无法满足造林之需求。因此,对其进行组织培养与快速繁殖技术研究,对红椎的合理开发利用具有重要的作用。

1材料与方法

1.1材料

红椎萌芽条

1.2方法

1.2.1外植体消毒

剪取红椎萌芽条带腋芽茎段作为外植体,去叶,剪切成1-2cm长带1-2个腋芽或茎节小段。用75%乙醇浸泡20s,蒸馏水清洗后置于超净台上,在无菌操作下用0.1%升汞消毒8min,再用20%次氯酸钠消毒5min,消毒处理后用无菌水漂洗5-6次。

1.2.2始芽的诱导

细胞分裂素对始芽的诱导起着十分重要的作用,要使嫩芽获得较高的诱导率,适宜的细胞分裂素浓度甚为关键。离体培养常用的生长素为NAA,细胞分裂素为6-BA,以生长素NAA0.25mg/L为基础,在含0.1~0.5mg/L不同浓度的细胞分裂素6-BA的BMT培养基上,另加CH500mg/L,VB21mg/L,pH为5.8。每试验处理接种20段,光照培养,定期进行诱导率的统计。

1.2.3芽增殖和生长

将初代培养所得的芽接种在增殖培养基上进行继代培养,调节6-BA、KT、NAA的浓度,共设计9个试验处理,每处理接种芽20颗,不定期观察芽的分化、增殖和生长状况,并统计芽的增殖系数。

1.2.4生根培养

当红椎芽继代培养扩大繁殖到一定数量并生长到3-4cm高时,选取生长健壮的单芽切割进行生根培养试验。试验采用L9(34)~交试验设计,试验设计考虑的因素为生长素IBA和NAA以及基本培养基BMT,因素水平安排见表1。

生根率(%)=生根株数/接入的无根苗数×100%

2结果与分析

2.1始芽的诱导试验

细胞分裂素6-BA对始芽诱导分化的影响效果见表1。

表2显示,当6-BA的浓度为0.1mg/L时,始芽的诱导率很低,仅为25%,又多为生长纤细的单芽,而且部分顶芽变黄。在一定范围内,随着细胞分裂素6-BA浓度增加,外植体始芽的诱导率也呈相应提高趋势,当细胞分裂素6-BA为较高浓度0.4mg/L时,初始芽的诱导率出现下降的趋势,而当浓度提高到0.5mg/L时,始芽呈短粗密集,接种操作时极难切割剥离,且芽呈透明水肿玻璃化,不利于继代扩繁培养。因此,以细胞分裂素6-BA浓度为0.3mg/L时,有利于外植体初始始芽的诱导,不仅有85%较高的诱导率,而且每丛芽有2-3个单芽,芽生长健壮。

2.2外源激素组合对芽增殖培养的影响

在植物组织培养过程中,始芽的分化不仅要有较高的增殖系数,同时始芽还必须是生长健壮,才能达到组培快繁的要求。以细胞分裂素6-BA、KT和生长素NAA为外源激素,将红椎芽转接在9种不同浓度梯度组合进行继代培养,观察统计平均在一个培养继代周期内始芽的分化增殖系数和及其生长情况,结果见表2。

激素不同种类,不同浓度对芽的增殖和生长有不用的效果,经试验表明,6-BA浓度对芽增殖培养影响最大,NAA浓度次之,KT浓度影响最小。增殖率的变化规律是:从细胞分裂素6-BA来看,当细胞分裂素6-BA的浓度为较低0.2mg/L时,芽在继代培养30d时,平均增殖率为2.41%,芽长势较弱,表现出叶尖卷曲,部分顶芽变黄,而当浓度增加到0.3mg/L时,芽的增殖系数也相应提高,达到最高的3.58,而且芽生长健壮,叶色绿,但当浓度增加较高为0.4mg/L时,芽的增殖率有所下降,芽的生长质量也呈下降趋势,表现出叶卷曲,芽粗短呈玻璃化;从生长素NAA来看,在3种与细胞分裂素6-BA不同组合中,浓度为0.5mg/L时,平均增殖率最高,浓度过高或过低都不利于增殖率的提高;从细胞分裂素KT来看,在培养基中加入KT后,芽的增殖率反而出现下降,说明KT的加入不利于红椎芽增殖培养。因此,红椎在继代培养时适宜芽增殖和生长的最佳外源激素组合为BMT+6-BA0.3mg/L+NAA0.5mg/L。

2.3单芽生根诱导培养

在植物离体培养过程中,单芽生根率的高低是影响无性快繁速度的主要因子之一,生长素类物质的合理应用对生根起着至关重要的促进作用。将生长健壮、叶片舒展的芽丛分割并切成单芽呈直插式接种,以BMT基本培养基、IAA和IBA二种不同生长素共9个处理,进行正交生根诱导试验。

2.4植株的移栽

将组培生根瓶苗搬出培养室移至大棚于自然环境下练苗5-7d,移栽前对移栽基质进行消毒处理,提前一天用0.2%~0.3%高锰酸钾溶液消毒基质,移栽当天用自来水浇透基质,除去基质中残留的高锰酸钾,用清水漂洗干净根部粘附的培养基。移栽试验结果表明:红心土的移栽效果最好。移栽后要淋水保湿,保持移栽苗水分的平衡,防止移栽苗萎蔫而死。用遮光度为75%的黑网挡阳以避免太阳直射,注意苗床的通风透气,移栽后可适当喷施一定浓度的叶面肥,使用这种方法移栽成活率在90%以上。

3小结与讨论

3.1培养基的选择

选择适宜的培养基对组织培养成功与否至关重要。红椎适宜的基本培养基为BMT。分析认为,BMT培养基内含有较高的Ca2+离子,Ca2+浓度能促进植物体内糖分的运输,说明高浓度的钙元素更加有利于红椎芽的器官分化和生长。这一点与王以红等对壳斗科植物大叶栎组织培养选用的培养基的研究结果相一致。

3.2芽增殖和生长

以BMT为基本培养基,添加细胞分裂素6-BA0.3mg/L和生长素NAA0.5mg/L,可作为红椎芽扩繁培养的最佳培养基。将红椎的芽以水平向接种于培养基上,培养前期在较弱的光照下,光照强度控制在10001x左右,后期移置于3000N较强的光照强度下生长,继代培养周期保持在30d左右,进行芽的分化、增殖和生长等扩繁培养,继代芽可以3.58/30d的增殖系数达到扩大繁殖目的。在红椎芽增殖和生长的过程中,随着继代次数的增加,培养材料会出现褐化现象,在转接的时候将芽基部老化材料剪切后再接到新鲜的培养基上,能在一定程度上克服褐化现象的发现,但是褐化问题的根源有待进一步研究。

3.3单芽生根培养

可以1/2BMT+IBAl.5mg/L+IAA0.3mg/L作为红椎单芽生根培养的最佳培养基,在继代芽中选择生长健壮的单芽切割后接种,进行根系诱导培养。培养6d时单芽基部开始长出根点,培养15d时根系生长至1~1.5cm长,形成完整的再生植株,生根率达到82%。本研究发现,单芽生根诱导与继代芽的质量有很强的相关性,生长健壮、叶片舒展、叶色浓绿的继代芽则生根率高,且根系l达,因此在进行单芽生根诱导前,必须使继代芽得到充分的光照,以增强光合作用促进始芽的健壮生长。

4结语

研究结果表明,用来自于红椎优株的萌芽条的茎段作为外植体比较容易诱导成苗,试验中,最适诱导培养基为BMT+6-BA0.3mg/L+NAA0.25mg/L,诱导率达到了85%;最适增殖培养基为BMT+6-BA0.3mg/L+NAA0.5mg/L,芽增殖系数3.58,且生长健壮;单芽在1/2BMT+IBAl.5mg/L+IAA0.3mg/L培养基上生根效果好,生根率82%;炼苗成功后移栽成活率达90%以上。此研究所建立的红椎组织培养再生繁殖体系,为红椎优良苗木的培育提供了一定的科学依据。