全 文 :红花木莲繁殖技术与抗污效能的研究 总第164期
红花木莲繁殖技术与抗污效能的研究
*
李卫东 肖远志 王春梅 黄国林
(湖南省园艺研究所 长沙 410125)
摘 要:通过对红花木莲播种、扦插、组织培养及HF、SO2 吸收能力的研究,探讨了红花木莲的繁
殖技术及抗污效能。结果表明:各基质配比,发芽时间和发芽率均无明显差别,但幼苗在腐质土:
红土(1∶1)的基质上生长快且良好;采用激素处理扦插穗条,能促进生根和地上部分的生长;以
种子为外植体,初步建立了红花木莲的组织培养体系;同时,红花木莲对以SO2 和 HF为主的混
合大气污染物均表现出较强的抗性,尤其对大气中的硫污染具有很强的净化作用。
关键词:红花木莲;种子繁殖;扦插繁殖;组织培养;抗污效能
Study on Reproductive Technology and Stain-Resistant Performance
of Manglietia insignis(Wal.)Blume
Li Weidong Xiao Yuanzhi Wang Chunmei Huang Guolin
(Hunan Horticultural Research Institute Changsha 410125)
Abstract:Through studying on sowing,cutting,tissue culture,and absorption capacity of HF and SO2,reproduc-
tive technology and stain-resistant performance of Manglietia insignis(Wal.)Blume were discussed.The results
showed that matrix ratio,germination time and germination rate had no significant differences.However,young
seedlings grew fast and wel in humus soil and clay one to one.Treatment scions with hormone can promote under
and over ground root grow.Seeds were used for explants,the tissue culture system of Manglietia insignis(Wal.)
Blume was initialy established,while showed that strong resistance to SO2and HF-based mix of air polutants,es-
pecialy a strong purification of sulfur polution in the atmosphere.
Key words:Manglietia insignis (Wal.)Blume;seed reproduction;cutting reproduction;tissue culture;
stain-resistant performance
红花木莲Manglietia insignis(Wal.)Blume
是木兰科Magnoliaceae木莲属Manglietia Bl.中
较原始的种类,为国家Ⅲ级重点保护植物,属于渐
危树种。自然分布于我国云南、广西、贵州等地。
在尼泊尔、印度东北部、缅甸北部也有零星分布。
红花木莲树态优美,叶形秀丽,花大呈红色,花期5
~6月,是优良的城市园林绿化树种[1]。
1 材料与方法
1.1 种子繁殖
1.1.1 种实的调制
红花木莲于5~6月开花,9~10月果熟。将
采到的果实自然阴干,待果裂开、种子炸出后用水
浸湿,待种皮软化后,用细沙或布袋搓去果皮,水冲
洗,得到纯净种子,即可进行播种或储藏[2]。
1.1.2 种子的播种育苗
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* 收稿日期:2010-04-14
作者简介:李卫东(1964~),男,研究员,主要从事园艺科研及管理、园林设计、园林花卉栽培和土壤肥料的研究。
2010.4 湖 北 林 业 科 技
种子宜随采随播或5℃湿沙贮藏至第2年2
月间进行,将发芽温度按5,10,15,20,25,30,35℃
进行梯度设计。基质的盆播试验,在腐质土:红土
(1∶1)、腐质土:细沙(2∶1)、红土:细沙(1∶2)和
红土:锯末(1∶1)的基质上同期播种[3]。
1.2 扦插育苗
2月初,剪取1a生健壮枝条,10~15cm长作
插穗经药剂处理,留2片叶,分别用50,100,200
mg/L的IBA、NAA、ABT-6生根粉浸泡2h,以不
浸泡的枝条为对照。插入土壤1/2~1/3,插床保
持80%左右的湿度,并用塑料薄膜保温保湿,搭荫
棚,透光度30%,认真做好洒水等管理工作,8月份
翻床[4]。
1.3 组培繁殖
本试验以红花木莲当年的成熟种子为外植体,
种子采集处理后于4℃冰箱中冷藏保存备用。取出
在4℃冰箱中冷藏的成熟种子,用自来水浸泡24h,
然后用工具砸开外种壳,取出种胚(连同胚乳),洗
净。在超净工作台上先用75.0%的酒精浸泡30S,
再用0.1%升汞消毒10min,无菌水冲洗多次。用
已灭菌的滤纸吸干种子外部水分,然后接入1/2MS
附加2,4-D 0~4mg/L的愈伤组织诱导培养基。接
种好的试验材料置于温度为23~27℃,光照强度
1 500~2 000lx,光照时间为12h/d的条件下进行
培养。
经诱导产生的愈伤组织接入不定芽诱导培养
基,进行丛芽诱导与增殖培养。本试验选用 MS、
1/2MS和 WPM3种基本培养基。附加物种类和量
值范围为6-BA0~2mg/L、KT 0~2mg/L、NAA
0~2mg/L、蔗糖3.0%、卡拉胶0.7%、pH5.8。
1.4 抗污效能的研究
1.4.1 采样地点
(1)污染区1(WH)位于长沙县黄兴镇石板冲
试验点,该试验点在一不锈钢厂内,污染源主要为
HF和NOx。相对洁净区1(QD)位于长沙县黄兴
镇新塘坪苗圃,该试验周围无污染性工厂,空气质
量较好。
(2)污染区2(WZ)位于长沙县跳马乡试验点,
该试验点靠近大型砖瓦厂,污染源主要为SO2 及
粉尘等。相对洁净区2(QZ)位于长沙县跳马乡红
花木莲自然分布区,该试验点周围无污染性工厂,
人类活动较少,空气质量好。
1.4.2 试验材料
试验分别于2008年和2009年的10月进行。
在 WH和QD试验点的红花木莲为10~12a生大
树,选择树龄基本一致的广玉兰Maganolia gran-
diflora Linn.和法国梧桐Platanus orientalis L.
作对照;在 WZ和QZ试验点的红花木莲,胸径约3
cm,定植时间为2a,选择树龄基本一致的樟Cin-
namomum glanduliferum (wall.)Nees作对照。
采集当年生成熟叶片进行各项生理指标测定。
1.4.3 试验方法
硫含量的测定:用 HNO3-HCIO4法消解样
品,采用BaSO4比浊法测定[5];氟含量的测定:样
品先用0.05mol/L HNO3浸提,然后再加0.1
mol/L KOH继续浸提,使样品中的氟转入溶液,
以柠檬酸钠作离子强度缓冲调节剂,用氟离子选择
电极在pH值约5~6时直接进行测定。
2 结果与分析
2.1 种子繁殖
结果表明:种子发芽最适温度为20~25℃,超
过30℃种子腐烂,不能发芽,10℃以下种子发芽
率只有10%左右。各基质配比,发芽时间和发芽
率均无明显差别。但是,幼苗在腐质土 :红土(1∶
1)的基质上生长快且良好。
表1 不同激素种类对扦插效果的影响
不同处理 愈伤形成/% 生根/% 根系生长 新梢萌动/% 平均新梢长/cm 最长新梢长/cm
对照 99 79 一般 54 2.1 3.7
IBA 99 95 好 69 3.9 7.8
NAA 100 93 好 65 3.5 8.5
ABT-6 100 98 好 72 3.7 8.2
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红花木莲繁殖技术与抗污效能的研究 总第164期
2.2 扦插繁殖
由表1可以看出:经激素处理的插条生根率比
对照高出20%,根系更为发达;虽地上部分开始萌
发新梢时间相差不大,但采用激素处理后的枝条其
新梢较对照生长要快,长势更好。3种生长素之间
处理效果差别不大。试验结果表明:采用激素处理
扦插穗条,能促进生根和地上部分的生长。
2.3 组培繁殖
2.3.1 愈伤组织的诱导
成熟合子胚接种于1/2MS附加2,4-D 0~4
mg/L的诱导培养基上,接种7d左右,开始出现污
染;25d后,在附加2,4-D 0.5~4.0mg/L的培养
基上部分外植体开始出现愈伤,并随着2,4-D浓度
的增加,愈伤化的速度加快,通过比较发现,2-4D
浓度为2.0mg/L时的愈伤组织状态最好。试验
还发现有一部分没污染的外植体,一直未出现膨大
和愈伤化,且随着时间的推移,慢慢干枯。这可能
是由于红花木莲种子的外壳坚硬,在砸开外壳取种
胚时,用力不当,伤及种胚,接种的外植体仅为胚
乳,而所用培养基并不适合胚乳愈伤组织的诱导。
2.3.2 不定芽的诱导
本试验选用 MS、1/2MS、WPM3种基本培养基
附加6-BA 0~2mg/L、KT 0~2mg/L、NAA 0~2
mg/L、蔗糖3%等进行红花木莲不定芽的诱导。统
计结果表明:3种基本培养基以WPM较适合不定芽
的诱导,6-BA、KT浓度在0.2~1.5mg/L范围内愈
伤组织不定芽诱导频率随着6-BA、KT浓度的增高
而增高,不定芽生长更加嫩绿。但6-BA、KT浓度达
到2.0mg/L,不定芽诱导频率反而降低,这可能是
分裂素浓度过高所致。红花木莲不定芽最佳增殖培
养条件有待进一步研究。
2.4 抗污效能
不同植物对大气污染物有不同的吸收能力,其
大小要通过测量和计算植物在污染区和生态条件相
似的非污染区(相对清洁区)内对某类污染物吸收的
含量差获得。本试验主要测定了各污染区及其相对
清洁区试验树种叶片中的S及F的含量。表2为
WZ试验点及其对照区QZ的棱角山矾和杨树叶片
中的S含量。从表3可知:在以氟为主的 WH试验
点,红花木莲吸F量2008年为39.52mg/kg,2009
年为38.21mg/kg,平均为38.87mg/kg;广玉兰吸
F量2008年为23.45mg/kg,2009年为27.64mg/
kg,平均为25.55mg/kg;法国梧桐吸F量2008年
为2.34mg/kg,2009年为1.66mg/kg,平均为2.00
mg/kg。红花木莲叶片吸收污染物S含量2008年
为11 471.00mg/kg,2009年为12 319.00mg/kg,平
均为11 895.00mg/kg;而樟树吸S量2008年为5
107.00mg/kg,2009年为4 731.00mg/kg,平均为4
919.00mg/kg;红花木莲吸S量是樟树的2.42倍。
表2 红花木莲和樟树叶片中F含量比较
树种 试验点
2008年
F含量/(mg·kg-1) 吸F能力/(mg·kg-1)
2009年
F含量/(mg·kg-1) 吸F能力/(mg·kg-1)
红花木莲 WHQD
50.98
11.46 39.52
48.57
10.36 38.21
广玉兰 WHQD
33.10
9.74 23.45
37.42
9.78 27.64
法国梧桐 WHQD
10.56
8.22 2.34
9.20
7.59 1.66
表3 红花木莲和樟树叶片中S含量比较
树种 试验点
2008年
F含量/(mg·kg-1) 吸F能力/(mg·kg-1)
2009年
F含量/(mg·kg-1) 吸F能力/(mg·kg-1)
红花木莲 WZQZ
22 567
11 096 11 471
23 734
11 415 12 319
樟树 WZQZ
22 846
17 739 5 107
23 669
18 938 4 731
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2010.4 湖 北 林 业 科 技
3 结论与讨论
3.1 红花木莲繁殖技术
红花木莲喜光,在林中为上层乔木,开花结果
数量多的植株一般为生长在阳光充足的林间空地
上的植株,而且在顶端或向阳的侧枝上开花较多,
而偏阴的枝条上开花很少。但是在幼苗期较耐荫
蔽,如果在幼苗期受阳光直晒,叶片枯黄而生长不
良。其生长发育需要一定的温度,以5℃为生物学
零度,则有效积温达900℃时便开始生长发育。红
花木莲分布区的土壤类型以黄壤、黄棕壤为主,土
层深厚、潮湿,有机质含量丰富,pH4.5~6.0。红
花木莲对水分的要求要湿润,但又不能积水[6]。从
本研究中,我们可以看到:红花木莲的种子因内含
挥发性芳香油,极易干缩变质,故不能干藏。干藏
3个月后其发芽率为零。需用湿藏法,储藏温度宜
在5~10℃之间。幼苗在腐质土:红土(1∶1)的基
质上生长快且良好。种子发芽最适温度为20~25
℃,超过30℃种子腐烂,不能发芽,10℃以下种子
发芽率只有10%左右。从扦插的对比结果来分
析,经激素处理的插条生根更快,长势更好。以种
子为外植体初步建立组培再生体系,其不定芽的生
根培养及组培高效再生体系还在进一步研究中。
3.2 红花木莲抗污效能
红花木莲吸收污染物F量平均为38.87mg/
kg,广玉兰为25.55mg/kg,法国梧桐为2.00mg/
kg,对F的吸附能力表现为红花木莲>广玉兰>
法国梧桐。
红花木莲叶片吸收污染物S量平均为11 895
mg/kg。从相关研究文献报道可知,目前研究的吸
S量较大的热带树种是菩提榕,其吸收量为16 985
mg/kg,中亚热带的是红花油茶,其吸收量是9 653
mg/kg[7]。红花木莲的吸S量虽比菩提榕低,但比
红花油茶要高,属于对S吸附能力较强的树种。
红花木莲对以SO2 和 HF为主的混合大气污
染物均表现出较强的抗性,尤其对大气中的硫污染
具有很强的净化作用,适合在分布范围广泛的SO2、
HF污染区推广应用,作为具有良好的观赏价值和
抗污染性能的新优树种在中亚热带的前景广阔。
参考文献
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污染的反应及污染物在叶片中的积累.热带亚热带植物
学报,2003,11(4):297~
315.
(上接第13页)
的手段措施保持森林及其结构的完整性和稳定性,
使其持续发挥森林环境效益。③通过一定的途径,
使提供森林环境效益的经营者获得经济补偿,提高
森林经营者提供森林环境服务(产品)的积极性。
参考文献
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[2]孔繁文.森林环境资源核算及补偿政策研究.林业经济,
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[4]余曼,汪正祥,雷耕 等.武汉市主要绿化树种滞尘效应
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