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三蕊柳的组织培养及快速繁殖的研究



全 文 :第 27 卷 哈尔滨师范大学自然科学学报 Vol. 27,No. 3 2011
第 3 期 NATURAL SCIENCES JOURNAL OF HARBIN NORMAL UNI

VERSITY
三蕊柳的组织培养及快速繁殖的研究*
张云慧1,姜长阳2
(1.东北师范大学;2.辽宁师范大学)
【摘要】 以三蕊柳的休眠芽为材料,进行了萌动芽的生长,不定芽的分化,试
管苗的继代培养与留茬培养,生根苗扦插和移植的研究,成功地建立起三蕊柳快速
繁殖技术.研究结果证明:MS+BA0. 1 mg·L-1 +GA 1. 0 mg·L-1 +IAA 0. 2 mg·L-1
是休眠芽生长培养的理想培养基;1 /2MS+BA 0. 6 mg·L-1 + IAA 0. 2 mg·L-1 +
NAA 0. 1mg·L-1是生长芽分化培养的理想培养基;1 /2MS+BA 0. 4mg·L-1 +AgNO3
0. 8 mg·L-1 +GA3 0. 5 mg·L
-1 + IAA 0. 3 mg·L-1 +NAA 0. 1 mg·L-1是不定芽分化
继代培养和留茬继代培养的理想培养基;移植到河滩上的试管苗生长旺盛,呈丛生
状.
关键词:三蕊柳;组织培养;快速繁殖
收稿日期:2011-03-15
* 辽宁省教育厅科学技术研究项目资助(2008353)
0 引言
三蕊柳(Salix triandra var. triandra)又称白
浆柳,属于杨柳科柳属的灌木或小乔木. 分布于
我国的辽宁、黑龙江、吉林、内蒙古、河北、山东等
地[1-2],生长在海拔 500 m以下的河岸湿地,丛生
于砂质土壤上. 由于三蕊柳萌枝不仅柔软,而且
木质部洁白,适于编织筐、篮等家庭用具和手工
艺品,在国际、国内市场上倍受青睐. 因此,近年
来辽宁南部地区有很多人工栽培的三蕊柳.因三
蕊柳的繁殖生物学特点,目前栽培的三蕊柳都是
通过枝条扦插的方法进行繁殖的.但由于三蕊柳
每年萌生枝条刚刚成熟就被人们全部采收编织
筐篮了,种苗问题成为辽宁南部地区三蕊柳栽培
的制约瓶颈.为此,对三蕊柳进行了快速繁殖的
研究,以期获得大量种苗,满足人们的栽培需要.
虽然现在已多有柳树组织培养及无性系建立研
究的报道[3-4],但迄今未见三蕊柳组织培养及快
速繁殖的研究的报告.该研究以三蕊柳的萌动芽
为材料,成功地进行了三蕊柳的组织培养,以很
快的繁殖速度繁殖三蕊柳的试管苗,建立起三蕊
柳的快速繁殖体系.
1 材料与方法
1. 1 材料及来源
以采自瓦房店市老帽山山下的三蕊柳休眠
芽为材料.
1. 2 材料处理
4 月中旬,采集三蕊柳一年生枝条,剪取长
4 cm左右有休眠芽的茎段,放入 250 mL 的广口
瓶中,用自来水冲洗 20 min左右后,用 0. 05%安
利洗涤剂振荡洗涤 4 次,再用蒸馏水振荡洗涤
3 次,接着,转移到超净工作台上,加 75%的酒精
灭菌 20 s 左右,迅速用无菌水洗涤 2 次,再用
20%的 NaClO溶液振荡灭菌 16 min,最后用无菌
水振荡洗涤 6 次.即获得无菌材料.
1. 3 培养条件
芽的生长与分化培养基加蔗糖 30 g·L-1,
生根培养基加蔗糖 20 g·L-1,培养基胨力强度
为 180 g·cm2-1[5],培养基 pH 为 6. 0,培养温度
为 26 ℃,休眠芽生长分别进行暗培养,其他培养
第 3 期 三蕊柳的组织培养及快速繁殖的研究
进行光照培养,光培养其强度为 2500 Lx,其时间
为 10 h·d-1 .
1. 4 培养方法
1. 4. 1 不同生长素对休眠芽生长的影响
在超净工作台上,用解剖刀和解剖针将无菌
休眠芽外面的包裹物剥掉后,将 0. 2 cm 左右的
休眠芽接种于以 MS + BA 0. 1 mg· L-1 + GA
1. 0 mg·L-1为基本培养基,附加浓度分别为
0 mg·L-1、0. 2 mg · L-1、0. 4 mg · L-1、
0. 6 mg·L-1和 0. 8 mg·L-1的 IBA、IAA、NAA和
2,4-D共 17 种培养基上,进行休眠芽的生长培
养.每种培养基接种 100 个休眠芽,试验重复了 2
次.
1. 4. 2 不同生长素组合对生长芽分化的影响
将上述培养的浅黄色生长芽从培养瓶中取
到无菌培养皿中,用解剖刀在距叶柄约 0. 1 cm
处(实际上是在距生长点约 0. 1 cm 处)切下,使
其形成具有一个生长点的茎段后,接种到以
1 /2MS+BA 0. 6 mg·L-1为基本培养基,附加不
同生长素、不同浓度组合的培养基中,进行生长
芽的分化培养. 每种处理接种 100 个生长芽,试
验重复了 2 次.
1. 4. 3 不同培养基对分化芽继代培养的影响
将分化培养的不定芽从培养瓶中取到无菌
培养皿中,用解剖刀在距叶柄约 0. 1 ~ 0. 2 cm处
切下,使其形成具有 2 个生长点、长 0. 5 cm左右
的茎段后,分别接种到 1 /2MS+BA 0. 4 mg·L-1 +
AgNO3 0. 8 mg·L
-1 + IAA 0. 3 mg·L-1 +NAA 0. 1
mg·L-1、1 /2MS+BA 0. 4 mg·L-1 +GA 30. 5 mg
·L-1 + IAA 0. 3 mg·L-1 +NAA 0. 1 mg·L-1和
1 /2MS+BA 0. 4 mg·L-1 +AgNO3 0. 8 mg·L
-1 +
GA 30. 5 mg·L-1 + IAA 0. 3 mg·L-1 +NAA 0. 1
mg·L-1 3 种培养基上,进行生长芽的分化继代
培养.分化芽继代试验重复了 3 次,每种处理接
种 200 个材料,每次试验继代培养 4 代.
1. 4. 4 丛生生根试管苗的留茬继代培养试验
将分化芽继代培养的丛生生根试管苗上部
剪下,继续进行分化芽的继代培养,基部保留两
个生长点,使其进行留茬继代培养. 丛生生根试
管苗的留茬继代培养试验重复了 3 次.
1. 4. 5 丛生生根试管苗的扦插试验
把留茬培养的丛生生根试管苗取出,剪成长
2 cm左右、至少具有 2 个生长点的茎段后,剪掉
下部的 1 个叶片,把茎的下部切口放到 60 mg·
L-1的 IAA溶液中处理 3 ~ 4 min,扦插到上面铺
着一层约 6 cm 厚河沙、下面为肥沃园土的温室
苗床上.扦插完后用弥雾的方法使插孔淤闭. 扦
插后前 14 d要保持湿度为 95%左右、温度 20 ℃
以上、无直射光照的环境条件. 14d 后按照温室
条件进行正常管理. 扦插试验重复了 3 次,每次
扦插 200 个材料.
1. 4. 6 试管苗的移植
于 5 月中旬,把扦插成活的试管苗移植到辽
宁南部碧流河支流的河滩上. 移植试验重复了
2 次,移植的数量分别为 500 株和 650 株.
2 结果及分析
2. 1 不同生长素对休眠芽生长的影响
培养 15d 时可见,在附加不同浓度的 NAA
和 2,4-D 培养基上会不同程度地生长出愈伤组
织;在附加不同浓度的 IBA培养基上培养材料褐
化或基本没有变化;附加 IAA 的培养基上,有的
可见培养芽开始生长.培养到 50 d 时统计证明:
在附加浓度为 0. 2 mg·L-1的 IAA 培养基上,
91%的培养芽能生长为长 1. 6 ~ 3. 1cm的浅黄色
生长芽.这个结果说明:MS+BA 0. 1 mg·L-1 +GA
1. 0 mg·L-1 +IAA 0. 2 mg·L-1这一培养基是三
蕊柳休眠芽生长培养的理想培养基.
2. 2 不同生长素组合对生长芽分化的影响
培养 45 d观察统计的结果见表 1.由表 1 可
以看出,附加不同浓度 IBA 与不同浓度 NAA 配
合使用的培养基上,不能诱导生长芽分化,而在
附加不同浓度 IAA与不同浓度 NAA配合使用的
培养基上,能不同程度地诱导生长芽分化. 其中
在 IAA的浓度为 0. 2 mg·L-1与浓度为 0. 1 mg
·L-1的 NAA配合使用的培养基上,不仅生长芽
的分化率为 93%、平均每个培养生长芽分化的
不定芽数为 5. 3,而且分化的不定芽长势好. 观
察还表明,接种培养 10 d 后,接种在 IAA的浓度
为 0. 2 mg·L-1、NAA浓度为 0. 1 mg·L-1的培养
基上生长芽基部可见开始分化出不定芽. 接着,
随着培养时间的延长和分化芽不断地生长,在先
分化的不定芽基部,又会陆续分化出多个不定
芽.培养到 45 d时,每个培养生长芽就会分化形
成茎粗 0. 15 ~ 0. 2 cm、株高 1. 0 cm 以上、具有 5
~ 9 个叶片,由 4 ~ 8 个不定芽组成的丛生不定
芽.这个结果说明:1 /2MS +BA 0. 6 mg·L-1 +
IAA 0. 2 mg·L-1 +NAA 0. 1 mg·L-1这种培养基
是三蕊柳不定芽分化培养的理想培养基.
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哈尔滨师范大学自然科学学报 2011 年 第 27 卷
表 1 不同浓度生长素对愈伤组织诱导的影响
生长素浓度 /mg·L-1
IBA IAA NAA
分化数 分化率 /% 平均分化芽数 /个 长势
0 0 0. 1 0 0 0 -
0. 1 0 0. 1 0 0 0 -
0. 2 0 0. 1 0 0 0 -
0. 3 0 0. 1 0 0 0 -
0. 4 0 0. 1 0 0 0 -
0. 5
0
0. 1
0. 2
0. 3
0
0
0
0
0
0. 1
0. 1
0. 2
0. 2
0. 2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0





0. 4 0 0. 2 0 0 0 -
0. 5 0 0. 2 0 0 0 -
0 0. 1 0. 1 68 68 2. 8 ++
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0. 2
0. 3
0. 4
0. 5
0. 1
0. 2
0. 3
0. 4
0. 5
0. 1
0. 1
0. 1
0. 1
0. 2
0. 2
0. 2
0. 2
0. 2
93
45
43
12
76
72
44
21
8
93
45
43
12
76
72
44
21
8
5. 3
4. 3
3. 1
1. 9
3. 1
2. 8
4. 2
1. 6
1. 2
++
+
+
+
++
+
+
+
+
注:+++为长势好;++为长势较好;+长势一般
2. 3 不同培养基对分化芽继代培养的影响
培养 40 d 的统计结果证明,1 /2MS + BA
0. 4 mg·L-1 + AgNO3 0. 8 mg · L
-1 + GA
30. 5 mg·L-1 + IAA 0. 3 mg · L-1 + NAA
0. 1 mg·L-1 这种培养基是三蕊柳不定芽分化继
代培养的理想培养基. 观察统计表明,在上述这
种培养基上培养 20 d 左右,在近培养基表面的
茎和叶片上,就会形成数量不等的气生根. 气生
根长长接触到培养基后,就会成为具有吸收功能
的根系.根系一旦形成,不定芽的分化速度和植
株的生长速度就会明显加快.培养到 40 d 时,就
会培养成为平均茎粗位 0. 17 cm、具有 6 ~ 10 个
叶片、平均株高 3. 1 cm、绿色叶片伸展的、由 4 ~
10 个芽组成的丛生生根试管苗. 平均每个培养
不定芽能繁殖出 6. 2 个丛生生根试管苗.
2. 4 丛生生根试管苗的留茬继代培养试验
试验结果表明,进行 1 次分化芽的继代培
养,可连续进行 2 代丛生生根试管苗的留茬继代
培养.留茬培养的生根试管苗植株粗壮、平均株
高为 4. 3 cm、生长旺盛.留茬培养丛生生根试管
苗,平均每代的培养周期为 30 d,每代繁殖系数
为 4. 2.
2. 5 丛生生根试管苗的扦插试验
观察表明,扦插半个月左右可见成活并开始
生长. 3 次扦插试验的平均成活率为 92. 5% . 每
株试管苗平均可繁殖出 2. 3 个扦插苗.
2. 6 试管苗的移植
移植的试管苗成活率为 99% . 与同期的实
生苗相比,移植的试管苗具有植株较大、生长速
度快、株型整齐、根系发达等特点.移植成活的试
管苗 6 月中旬长到高 30 cm 左右时,将上部剪
掉,当年秋天就会生长成为长 110 cm左右、3 ~ 5
个可用作编织材料的萌枝.将当年形成的萌枝剪
掉,翌年秋天生长出 15 ~ 25 个可用作编制材料
的萌枝.所有植株都成丛生状.
3 讨论
在该研究中,采用生长芽分化培养的方法,
1 个生长芽经过 45 d的培养,能繁殖出 5. 3 个不
定芽.按照这个速度,每年可繁殖出 5. 38. 1个后
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第 3 期 三蕊柳的组织培养及快速繁殖的研究
代;采用不定芽分化继代培养的方法,1 个不定
芽经过 40 d 的培养,能繁殖出 6. 2 个丛生生根
试管苗.按照这个速度,每年可繁殖出 6. 29. 1个后
代;采用丛生生根试管留茬继代培养的方法,经
过 30 d的培养,1 株留茬苗能繁殖出 4. 2 个丛生
生根试管苗. 按照这个速度,每年可繁殖出
4. 212. 2个后代.上述分析说明,在该研究中,不论
采用哪种方法进行繁殖,每年都会获得大量的三
蕊柳后代,完全可以满足人们栽培对种苗的大量
需求.这也说明该研究所获得的技术达到了快速
繁殖的目的.但是,由于采用生长芽分化培养的
方法所获得的不定芽长势较弱,无效芽的比率较
高.因此,生产上应采用不定芽分化继代培养与
丛生生根试管留茬继代培养相结合的方法对三
蕊柳进行繁殖.用这两种结合的方法繁殖的丛生
生根试管苗是采取微型扦插的方法进入苗床的.
采取微型扦插方法每株试管苗可繁殖出 2. 3 个
扦插苗,这又使繁殖速度增加了 1 倍多. 虽然国
内已有微型扦插的报道[6-7],但研究都是在培养
瓶中进行的,迄今未见木本植物微型扦插直接进
入苗床的报道.本研究使三蕊柳微型扦插直接进
入苗床的成功说明,微型扦插手段也可作为试管
苗在生产上应用的技术.
在进行分化芽继代培养的试验中,出现了在
近培养基表面的茎、叶上形成数量不等气生根,
气生根长长接触到培养基后,就会成为具有吸收
功能的根系,从而出现了促进了培养芽的分化速
度和植株的生长速度的现象.产生这种现象与以
下两个原因有关:一方面表明三蕊柳具有形成气
生根的遗传性;另一方面与培养芽处在湿度大、
温度较高的环境有关.气生根长长接触培养基成
为具有吸收功能的根系说明:在人工培养的环境
中,三蕊柳试管苗气生根的功能可以发生改变.
参 考 文 献
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Study of Tissue Culture and Rapid
Propagation of Salix Triandra var. Triandra
Zhang Yunhui1,Jiang Changyang2
(1. Northease Normal University;2. Liaoning Normal University)
ABSTRACT
In this paper,the growing and differentiation of adventitious bud,subculture of test - tube plant,
cattaging and transplanting of rooted seedling are studied by using dormant bud of salix triandra var.
triandra. The results showed that MS+BA 0. 1 mg·L-1 +GA 1. 0 mg·L-1 +IAA 0. 2 mg·L-1 is suitable for
the growth of dormant bud;1 /2MS+BA 0. 6mg·L-1 + IAA 0. 2 mg·L-1 +NAA 0. 1 mg·L-1 is suitable for
differentiation of the bud;1 /2MS+BA 0. 4 mg·L-1 +AgNO3 0. 8 mg·L
-1 +GA3 0. 5 mg·L
-1 + IAA 0. 3 mg
·L-1 +NAA 0. 1mg·L-1 is suitable for subculture of the adrentitious bud. The seedling grew well and
thickly on the flood land by transplanting.
Keywords:Salix triandra var. triandra;Tissue Culture;Rapid propagation
(责任编辑:季春阳)
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