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顶果木离体培养研究



全 文 :顶果木离体培养研究
周传明1,秦武明1,吕曼芳1,熊 英2 (1.广西大学林学院,广西南宁 5300041;2.广西大学农学院,广西南宁 530004)
摘要 [目的]研究顶果木离体培养最佳方法。[方法]以顶果木种子获得的无菌苗进行离体培养,通过诱导丛生芽的发生,获得再生植
株。[结果]采用 MS +6-BA 0. 8 ~3. 0 mg /L + NAA 0. 2 ~0. 5 mg /L培养基、改良 MS +6-BA 0. 2 ~1. 2 mg /L + NAA 0. 18 ~0. 2 mg /L培养
基均能保持无菌苗的生长,其中改良 MS +6-BA 0. 2 mg /L + NAA 0. 18 mg /L培养基最适宜无菌苗生长,但培养 40 d后,未见芽苗分化;
将无菌苗转入改良 MS +6-BA 0. 5 ~1. 2 mg /L + NAA 0. 2 mg /L培养基中培养,均能诱导芽的分化和增殖,培养 20 d后,芽繁殖系数可达
1. 72 ~2. 30,其中改良MS +6-BA 1. 2 mg /L + NAA 0. 2 mg /L培养基芽繁殖系数达2. 30,总体芽苗生长情况差异不明显。[结论]改良MS
+6-BA 1. 2 mg /L + NAA 0. 2 mg /L培养基为诱导顶果木最适培养基。
关键词 顶果木;无菌苗;离体培养
中图分类号 S727. 3 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611(2012)03 -01457 -02
Study on Tissue Culture of Acrocarpus fraxinifolius
ZHOU Chuan-ming et al (College of Forestry,Guangxi University,Nanning,Guangxi 530004)
Abstract [Objective]The aim of the study was to seek the best method on tissue culture of Acrocarpus fraxinifoliu. [Method]The multi-
buds induction and regeneration system of Acrocarpus fraxinifolius from seed in vitro was preliminary investigated. [Result]The results showed
that the MS + 6-BA 0. 8 - 3. 0 mg /L + NAA 0. 2 - 0. 5 mg /L culture medium,modified MS + 6-BA 0. 2 - 1. 2 mg /L + NAA 0. 18 - 0. 2 mg /L
culture medium could maintain seedling growth,which modified MS + 6-BA 0. 2 mg /L + NAA 0. 18 mg /L culture medium was the most suit-
able for seedling growth,but the bud differentiation were not happened after 40 days. The modified MS + 6-BA 0. 5 - 1. 2 mg /L + NAA 0. 2
mg /L culture medium could induce bud differentiation and proliferation. The propagation coefficient of the bud could reach 1. 72 - 2. 30 after
20 days,which the propagation coefficient was 2. 30 that culture in modified MS + 6-BA 1. 2 mg /L + NAA 0. 2 mg /L medium,the overall
shoots growth were not significant. [Conclusion]The modified MS + 6-BA 1. 2 mg /L + NAA 0. 2 mg /L culture medium was the most suitable
for tissue culture of Acrocarpus fraxinifoliu.
Key words Acrocarpus fraxinifolius;Aseptic seedlings;In vitro culture
作者简介 周传明(1962 - ) ,男,广西南宁人,高级实验师,从事植物组
织培养方面的研究。
收稿日期 2011-11-04
顶果木(Acrocarpus fraxinifolius Wight)别名毛榔、顶果
树、梣叶豆,为苏木科顶果木属高大落叶乔木,是我国云南南
部和广西西部亚热带地区常见树种。其干材圆满通直,木材
耐久藏,在国际市场作为橡树或者胡桃材的代用品,我国用
于代替红椿木材制作家具或作装修、胶合板用材;树形美观,
花色鲜艳,可作行道树及风景树,南亚热带用于石灰岩绿化、
河谷营造防护林和用材林[1],属国家三级保护植物,广西速
生乡土阔叶树种之一[2]。目前为调整以速生桉树占主导地
位而出现的林产品单一格局,开展速生珍贵阔叶树种发展计
划。传统的种子繁殖育苗无法满足造林大量苗木的需求,为
了保证造林苗木的数量与质量,获得较好的营林表现,采用
优良母株进行无性繁殖可以满足实际需要。顶果木作为拟
定发展的珍贵树种,相关研究主要集中在树种生态学习性、
栽培技术以及造林技术规程上[3 -5],关于组织培养的研究尚
未见报道。为此,笔者对顶果木进行组织培养快繁技术研
究,以期提升速生珍贵乡土阔叶树种组织培养技术水平,为
完善快繁技术体系提供技术支撑和示范样板;对发展珍优阔
叶树大径材人工林,保障国家木材安全与木材战略储备,满
足国家木材需求具有深远意义。
1 材料与方法
1. 1 材料 采用优良顶果木种子作为繁殖材料。
1. 2 方法
1. 2. 1 种子的消毒及培养。将顶果木种子放入烧杯中,用
95%的浓硫酸浸泡 10 min,浸泡时用玻璃棒搅拌,防止局部
碳化,浸泡后用流动自来水冲洗残余硫酸;在无菌条件下,先
用 70%乙醇表面消毒 30 s,再用 0. 1%HgCl2 消毒 15 min,用
无菌水冲洗 3 ~ 4 次后取出接种至初始培养基中。种子经
15 d培养至芽苗长达 3 ~5 cm时,切取约 1 cm长带有顶芽的
嫩茎转接至分化培养基中进行诱导培养。
1. 2. 2 培养基及培养条件。初始培养基:采用 MS为基本培
养基,未加任何调节剂,用于种子萌发诱导。
分化和增殖继代培养基:MS + 6-BA 0. 8 ~ 3. 0 mg /L +
NAA 0. 2 ~0. 5 mg /L培养基、改良MS +6-BA 0. 2 ~1. 2 mg /L
+ NAA 0. 18 ~0. 2 mg /L培养基。各种培养基分别附加蔗糖
30 g /L,琼脂 7. 0 g /L。pH调至 5. 8,培养基分装后在 1. 1 kPa
高压、121 ℃高温下灭菌 20 min。
培养条件:培养室温度为 25 ~ 28 ℃,白天附加 2 000 lx
人工光照 12 h。
2 结果与分析
2. 1 初代培养 将消毒处理的种子接种至未添加任何调节
剂的培养基时,培养至第 5 天时种子开始膨胀露白,第 7 天
有 45%的种子发芽,苗高 0. 5 ~ 3. 0 cm,子叶嫩黄色,部分未
展开;第 10天观测发现种子发芽率达 98%以上,苗高在 1. 0
~5. 0 cm,子叶嫩绿色,大部分舒展,茎干脆嫩较粗,生长良
好。虽然培养基未添加任何生长调节剂,但所使用的初始培
养基完全可以满足种子发芽以及幼苗生长。培养过程未见
污染,成活率极高。
2. 2 继代增殖培养 顶果木无菌苗培养至 15 d,苗木长势
较好,苗高达 3. 0 ~ 6. 0 cm,切取约 1 cm长带有顶芽的嫩茎
转接至添加不同用量生长调节剂的分化培养基中进行诱导
安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2012,40(3):1457 - 1458 责任编辑 李占东 责任校对 傅真治
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2012.03.223
培养,结果发现,采用 MS +6-BA 0. 8 mg /L + NAA 0. 2 mg /L、
MS +6-BA 3. 0 mg /L + NAA 0. 5 mg /L 培养基、改良 MS + 6-
BA 0. 2 mg /L + NAA 0. 18 mg /L 3种培养基均能保持无菌苗
的生长,苗木第 15 天的生长情况见表 1。由表 1 可知,在
NAA 0. 2 ~0. 5 mg /L的条件下,6-BA浓度从 0. 8 mg /L增加
到 3. 0 mg /L时,2 号比 1 号培养基的苗木平均高度高 0. 5
cm,而顶芽长度相差不大,2 号培养基苗木总体生长情况也
略优于 1号培养基;3号培养基的苗高、顶芽长度以及生长情
况均优于 1、2号培养基,并已有子叶舒展(图 1) ,由此可知,3
号培养最适宜无菌苗生长。
表 1 第 1代苗生长情况
编号 培养基
苗高
cm
顶芽
cm 生长情况
1 MS +6-BA 0. 8 mg /L
+ NAA 0. 2 mg /L
2. 0 0. 1 ~0. 3 生长差,子叶下垂,部分基
部膨大,无分化,未生根
2 MS +6-BA 3. 0 mg /L
+ NAA 0. 5 mg /L
2. 5 0. 1 ~0. 5 生长好于1号,子叶略下垂,
基部膨大,无分化,未生根
3 改良 MS +6-BA
0. 2 mg /L + NAA
0. 18 mg /L
3. 3 1. 0 ~2. 0 生长较好,子叶舒展,有真
叶,有 3株生根,无分化
图 1 第 15天各培养基苗木生长情况
无菌苗培养 40 d后,未见芽苗分化,说明以上培养基诱
导效果不理想。将无菌苗转入改良MS +6-BA 0. 5 ~1. 2 mg /L
+ NAA 0. 2 mg /L 培养基中,结果发现,不同 6-BA 浓度的 3
个培养基均能诱导芽的分化和增殖。培养 20 d后,苗高、复
叶数、顶芽平均长度随着 6-BA用量的增加而递减,6-BA 0. 5
mg /L的培养基与 6-BA 1. 2 mg /L的培养基苗木的生长情况
差异不大。6-BA 1. 2 mg /L 的培养基繁殖系数较高为 2. 30
(表 2)。培养材料切口处均不同程度地出现愈伤组织,在 6-
BA浓度为 0. 5、1. 2 mg /L培养基培养时,较多苗木基部出现
膨大情况,而 6-BA浓度为 1. 0 mg /L培养基培养时基部膨大
程度较小。各培养基苗木生长情况均良好,少量出现侧芽萌
生,但 6-BA 浓度为 1. 2 mg /L时部分苗木出现落叶现象。
方差分析表明,3个培养基的无菌苗苗高、复叶数、叶长、
增殖芽数和芽长间差异在 95%检验水平下均未达显著水平。
但采用改良MS +6-BA 0. 5 ~1. 2 mg /L + NAA 0. 2 mg /L培养
基可以促进芽苗增殖分化,改良 MS + 6-BA 1. 2 mg /L + NAA
0. 2 mg /L能取得较好的增殖效果。
表 2 第 2代苗生长情况
6-BA浓
度∥mg /L
苗高
cm 复叶数
叶长
cm
增殖
系数
芽平均
长∥cm 生长情况
0. 5 1. 58 2. 2 0. 78 1. 72 0. 39 生长良好,愈伤组织大,基
部膨大
1. 0 1. 51 2. 2 0. 92 1. 72 0. 35 生长良好,愈伤组织少于
1号,1 /3基部膨大
1. 2 1. 50 1. 8 0. 80 2. 30 0. 30 生长良好,愈伤组织最多,
基部膨大,部分出现落叶
2. 3 培养基类型对顶果木生长的影响 为研究不同类型
培养基对顶果木组织培养的影响,将无菌苗转接到 MS和改
良 MS 2种基本培养基中,设置相同浓度水平的 6-BA 0. 8
mg /L和 NAA 0. 2 mg /L。经 15 d培养观察发现,MS培养基
中无菌苗顶芽伸长 0. 2 ~0. 5 cm,复叶下垂,45%的苗木基部
膨大;而改良 MS培养基中无菌苗顶芽伸长 0. 5 ~ 1. 2 cm,复
叶平展,苗木基部膨大较少,少量已经有侧芽萌生,苗木生长
情况明显较MS培养基培育的苗木好。表明不同基本培养基
对苗木生长有明显的影响。
3 结论与讨论
(1)培养基成分是影响离体快繁的一个重要因素,顶果
木组织培养快繁技术目前处于初步研究阶段,该研究采用的
MS培养基和改良 MS培养基对无菌苗培养过程中发现,在
相同浓度水平的 6-BA 和 NAA 前提下,MS培养基仅能保持
苗木生活力,但生长较差,子叶均下垂;改良 MS培养基培养
的无菌苗长势较好,真叶生长较好。MS培养基因无机盐和
离子浓度较高,所以并不适合顶果木无菌苗的生长,而以经
过降低无机盐及离子浓度的改良 MS 为基本培养基则较有
利于培养苗的生长。
(2)该研究发现,过高的 6-BA浓度对苗木生长不利,而
过低的 6-BA浓度则无法诱导不定芽的形成。因此要提高增
殖系数的同时能使培养苗生长良好,在生长调节剂的选用及
配比上有待于进一步研究。
参考文献
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8541 安徽农业科学 2012 年