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波兰引进花楸的生物学特性及组织培养研究



全 文 :书收稿日期:2012-03-13
1)黑龙江省科技厅攻关项目(GB07B303-02)的部分内容
波兰引进花楸的生物学特性及组织培养研究1)
王丹,舒钰,李晶*
(黑龙江省林业科学研究所,哈尔滨 150081)
摘 要:以波兰引进花楸嫩茎为试验材料,利用组织培养技术,筛选出诱导分化、继代增殖和生根的最佳
培养基。结果表明:芽继代增殖培养基为:wpm+6-BA 1.0mg/L+NAA 0.1mg/L+2%蔗糖,pH=5.8;
最佳壮苗培养基为wpm+6-BA 0.2mg/L+NAA 0.5mg/L;生根适宜培养基为wpm+NAA 0.5mg/L,
生根率达98%。
关键词:花楸;生物学特性;组织培养
Biological Characteristics and the Tissue Culture Treatment
of Sorbus aucuparia Introduction of Poland
Wang Dan,Shu Yu,Li Jing
(Heilongjiang Forestry Research Institute,Harbin 150081)
Abstract:Using young stems of Sorbus aucupariaL.as text materials,the best medium about differentia-
tion,subculture multiplication and rooting is selected by tissue culture technology.The results showed
that:medium for subculture proliferation on bud is:wpm+6-BA 1.0mg/L+NAA 0.1mg/L+2%su-
crose,pH=5.8;the best medium for strong seedling is:wpm+6-BA 0.2mg/L+NAA 0.5mg/L;medium
for rooting is wpm+NAA 0.5mg/L,rooting rate is 98%.
Key words:Sorbus aucuparia L.;Biological characteristics;Tissue culture
  波兰引进花楸(Sorbus aucuparia L.)为蔷薇科,
花楸属,落叶小乔木,高15~20m。树皮灰色,冠形宽
椎形;枝条呈平直状;叶为羽状复叶,长15~20cm,小
叶7~15对,干皮紫灰褐色,光滑,秋季变为红色;浆果
状梨果,果橘红色,花两性,白色,顶生复伞状花序,为
喜光至半耐荫树种。黑龙江省森林植物园于1986年1
月从波兰引进了花楸种子,自引种以来欧洲花楸生长
良好,该树种的引进成功为我国东北及华北地区增加
了一个新的具有四季观赏价值的多用途树种,是极具
有开发前景的园林树种之一。
1 试验材料与方法
1.1 试验材料的采集与处理
试验材料选取波兰引进花楸带侧芽的茎段。剪取
生长健壮的波兰引进花楸当年生休眠枝条,切成小段,
放入适量水中,加入数滴洗涤灵,搅拌洗涤10min,自
来水冲洗30min。置于超净工作台上将小枝段消毒,
无菌水冲洗4~5次,每个带腋芽茎段切成长度1.5~
2.5cm,用无菌滤纸吸干水分,备用。
1.2 培养条件
采用光照培养,光源采用日光灯,培养室内白天温
度为24~28℃,照明时间12~14h,光照强度1500~
1800lx,湿度50%~60%。
1.3 试验方法与设计
试验采用正交设计,数据分析采用统计软件SAS
进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 消毒试剂及处理时间对试材的影响
表1 不同消毒处理试材表现
试剂种类 消毒时间 接种数 污染数 污染率/% 试材表现
70%乙醇 3s 21  15  71.4 大部分污染
5s 21  13  62.0 大部分污染
7s 21  12  57.1 大部分污染
次氯酸鈉 10min  24  13  54.2 大部分污染
15min  24  12  50.0 大部分污染
25min  24  11  45.8 部分污染
0.1%升汞 4min  20  9  45.0 部分污染
6min  20  3  15.0 表现良好,少量污染
10min  20  1  5.0 大部分材料组织坏死
  消毒处理接种1d后进行观察,70%乙醇与次氯酸
钠单独处理,繁殖材料污染严重;0.1%升汞处理4min
的材料污染也较为严重;处理6min的材料表现较好;
而处理10min的材料大部分茎段的组织有坏死现象,

第3期(总第118期) 中 国 林 副 特 产 No.3(GSNO.118)
2012年6月 Forest By-Product and Speciality in China  Jun.2012
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DOI:10.13268/j.cnki.fbsic.2012.03.044
说明材料在升汞中的处理时间以6min为最佳时间,见
表1。升汞具有很强的杀菌能力,但同时也具有很强
的杀伤力及穿透力,因此会导致外植体坏死,培养失
败。因此,在0.1%L汞消毒6min后,用无菌水冲洗数
次后,再用无菌水浸泡20~30min为宜。
2.2 初代培养基本培养基的筛选
在波兰引进花楸组织培养中首先要筛选基本培养
基。将波兰引进花楸茎段接种于表2所列的培养基
中,10d后调查,比较基本培养基的诱导效果。结果表
明,wpm培养基中腋芽逐渐长大、展叶、嫩茎伸长,生
长健壮,且叶大翠绿,生长迅速,增殖芽数≥10个且多
伸长,生长状况最好;在 N6培养基中植株矮小,生长
缓慢,叶小且黄,增殖芽数3~6个且芽长度在0.5~
1.0cm之间;在 MS培养基中植株叶小卷曲,增殖芽数
6~8个但长度较短,在 H培养基中生长的植株矮小,
叶小且黄,增殖芽数1~2个,芽长度≤0.5cm。在增殖
培养阶段,获得最高增殖芽数是主要目的,所以选用
wpm为波兰引进花楸基本培养基。
表2 不同基本培养基对分化芽生长的影响
培养基
增殖芽数
/个
不定芽长度
/cm
芽伸长
情况
叶片
状态
腋芽
生长势
N6+BA0.05+NAA0.2  3~6  0.5~1.0 稍伸长 小、黄 矮小、生长缓慢
MS+BA0.05+NAA0.2  6~8  0.5~1.0 稍伸长 叶卷曲 较健壮
WPM+BA0.05+NAA0.2 ≥10  1.0~3.0 伸长 叶大、翠绿 健壮,较高大
H+BA0.0.5+NAA0.2  1~2 ≤0.5 不伸长 叶黄 矮小
2.3 生长调节剂组合对芽增殖的影响
表3 生长调节剂组合对芽增殖方差及多重比较
序号 培养基
6-BA/
(mg·L-1)
NAA/
(mg·L-1)
增殖芽数/

1 wpm  0.2  0.05  4.16±0.51E
2 wpm  0.2  0.1  7.36±0.23D
3 wpm  0.2  0.2  5.43±0.56DE
4 wpm  0.5  0.05  8.78±0.23C
5 wpm  0.5  0.1  12.77±0.93B
6 wpm  0.5  0.2  10.23±0.21BC
7 wpm  1.0  0.05  12.85±0.5B
8 wpm  1.0  0.1  16.01±0.24A
9 wpm  1.0  0.2  11.20±0.27C
  基本培养基能保证培养物的生存与最低生理活
动,只有配合使用适当的生长调节剂(激素)才能诱导
细胞分裂的启动、芽的分化等合乎理想的变化。
采集初代培养的波兰引进花楸嫩茎接种到诱导芽
增殖的培养基中,20d后对试验结果进行调查统计分
析。结果表明:茎尖开始启动分化,有不定芽产生,不
同激素配比对波兰引进花楸不定芽增殖系数差异达到
极显著水平,对表3中的数据进行单因素的方差分析
和多重比较结果表明,波兰引进花楸芽增殖最适宜培
养基组合为8号:wpm+6-BA 1.0mg/L+NAA 0.1
mg/L,继续培养10d左右,可形成丛生苗。
芽增殖阶段,一般以细胞分裂素为主,生长素为
辅,细胞分裂素浓度高于生长素浓度,促进不定芽快速
分化,达到增殖的目的。
2.4 位置效应对芽启动的影响
木本植物是一个高度分化多年生植物,在组织培
养中关于它的生物学方面还有许多未知的方面,在组
织培养中有其特殊性,位置效应、年龄效应以及幼化程
度对芽萌动又有很大影响。试验结果表明,同一枝条
上的芽启动率有很大的差异,枝条中部的芽启动率较
高见图1;母树下部枝条上的芽萌动率高于上部枝条,
见图2。
图1 芽在枝条上位置
图2 枝条在母树上位置
2.5 年龄效应对芽启动的影响
试验选取母树年龄分别为3年、10年、20年,母树
的年龄对木本植物的组织培养也至关重要,母树的年
龄与芽诱导启动成反比,随着年龄的增长,数目生理成
熟度增加,幼龄化效果降低。试验结果表明:来源幼年
母树芽启动率高于成年母树见图3。
图3 母树年龄与芽诱导启动关系
2.6 壮苗培养基的筛选

2012年 中 国 林 副 特 产 第3期
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壮苗目的是促进芽伸长展叶,快速生长,抑制侧芽
分化,是获得高质量健壮组培苗的关键,为试管苗生根
及炼苗做准备。将增殖培养后的丛生苗切成单苗,接
种于表4所列的壮苗培养基上,当6-BA的浓度≥0.5
mg/L时,不定芽分化率高;当6-BA的浓度降至0.2
mg/L时,无分化或分化率极低;当加入适量的生长素
后,植株生长健壮。从试验结果可以看出,最佳壮苗培
养基为wpm+6-BA0.2mg/L+NAA0.5mg/L,在此培
养基中植株分化率较低,保持旺盛生长,无根苗叶大,
叶色翠绿,茎粗壮,平均株高2.8cm以上。
表4 不同壮苗培养基对苗木生长的影响及多重比较
序号 培养基组合
壮苗前
平均高
/cm
壮苗后
平均高
/cm
不定芽
分化
植株生长势
1 wpm+6-BA1.0+NAA0.1  0.8  0.8 分化 有枯叶、纤细、叶很小
2 wpm+6-BA1.0+NAA0.2  0.8  1.0 分化 有枯叶、纤细、叶小
3 wpm+6-BA1.0+NAA0.5  0.8  1.2 分化 有枯叶、纤细、叶稍大
4 wpm+6-BA0.5+NAA0.1  0.8  1.5 分化 有黄叶、较纤细、叶稍大
5 wpm+6-BA0.5+NAA0.2  0.8  1.5 分化 有黄叶、较纤细、叶稍大
6 wpm+6-BA0.5+NAA0.5  0.8  1.8 分化 少量黄叶、较纤细、叶大
7 wpm+6-BA0.2+NAA0.1  0.8  2.1 分化率低 叶绿、较粗壮、叶大
8 wpm+6-BA0.2+NAA0.2  0.8  2.5 分化率低 叶绿、粗壮、叶大
9 wpm+6-BA0.2+NAA0.5  0.8  2.8 分化率低 叶翠绿、粗壮、叶大
2.7 生根培养基的筛选
表5 培养基组合对生根的影响及多重比较
序号 培养基
IBA浓度/
(mg·L-1)
NAA浓度/
(mg·L-1)
平均生根数/条
1 wpm  0  0  0.16±0.12e
2 wpm  0  0.2  2.67±0.16d
3 wpm  0  0.5  7.06±0.28a
4 wpm  0.2  0  3.78±0.35cd
5 wpm  0.2  0.2  5.76±0.33b
6 wpm  0.2  0.5  5.65±0.32b
7 wpm  0.5  0  6.72±0.45b
8 wpm  0.5  0.2  6.60±0.17b
9 wpm  0.5  0.5  4.70±0.21c
图4 不同激素浓度对生根的影响
试管苗生根是保证组培苗工厂化生产的关键之
一,所以需针对不同的植物种类进行试验,以求得适
宜的生长素种类和浓度,获得更好的生根结果.当组
培苗嫩茎长到2~3cm时,接种到生根培养基上,经
7d左右培养便可生根。20d调查统计生长情况,结
果表明,从表5中的数据进行单因素的方差分析及
多重比较得出:IBA、NAA对生根有显著影响,低浓
度的生长素有利于根的形成,生长素浓度过高会抑
制根的形成,从图4可以看出,NAA促进生根效果
好于IBA,生根率高达98%。波兰引进花楸生根适
宜的生长素为NAA0.5mg/L。
2.8 生根苗驯化移栽
生根试管苗的移栽是工厂化生产中最为复杂的
一项技术,也是商品化生产取得效益的最重要环节。
试苗在移栽过程中,要由异养转为自养,生长环境条
件发生了剧烈的变化,为幼苗提供适合的过渡生长
条件,是移栽成活的关键。这就要求对移栽的基质、
水温度、湿度等加以控制,这样才能提高移栽成活
率,达到工厂化育苗的要求。
表6 不同移栽季节和基质对波兰花楸驯化成活率
时间
细河沙
/%
蛭石
/%
有机质
珍珠岩
/%
细河沙∶珍珠岩
(2∶1)/%
3~4月 85  90  86  84  83
6~7月 70  68  76  70  69
9~10月 79  75  78  80  84
  由表6可知,波兰引进花楸在3~4月的平均驯化
成活率高达85.6%,在蛭石中的平均驯化成活率最高
达90%,综合来看,波兰引进花楸移栽季节和基质的
选择以4月蛭石中驯化最佳。
3 结论
3.1 芽的位置效应、年龄效应对芽萌动有很大影响。
母树下部枝条上的芽萌动率高于上部枝条,同一枝条
上的芽启动率有很大的差异,枝条中部的芽启动率较
高;来源幼年母树芽启动率高于成年母树。
3.2 对影响波兰引进花楸组织培养因子进行了筛选,
建立稳定的花楸离体培育体系。wpm为基本培养基,
芽继代增殖培养基为:wpm+6-BA1.0mg/L+NAA
0.1mg/L最佳壮苗培养基为 wpm+6-BA0.2mg/L+
NAA0.5mg/L;生根培养基为 wpm+NAA0.5mg/L,
生根率达98%。
3.3 波兰引进花楸组培苗移栽季节选择在4月份,基
质的选择蛭石为最佳。
参 考 文 献
[1] 王志.黑果腺肋花楸的组织培养繁殖[J].北方果树,
2002(1):10-11.
[2] 沈海龙.植物组织培养[M].中国林业出版社,79-80.
[3] 陈荣伟,徐熙伟,等.花楸播种育苗技术[J].山东林业
科技,2004(3):43-44.
[4] 李立才,李力营,等.花楸的育苗及其利用[J].特种经
济动植物,2004,(7):19.
作者简介:王丹(1982-),女,原籍黑龙江省鸡西市,在
读硕士,环境科学专业,研究实习员,现主要从事单倍体育种
的研究工作,已发文章1篇,E-mail:wd_snail@163.com。
*李晶:通讯作者。

2012年 王丹等:波兰引进花楸的生物学特性及组织培养研究 第3期
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