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盐桦芽器官离体培养与快繁技术的研究



全 文 :文章编号:1001-9499 (2006)06-0001-03
盐桦芽器官离体培养与快繁技术的研究
江晓珩1 李 刚2 阿里木1 布早拉木1
(1.新疆林科院 , 乌鲁木齐 830000;2.克拉玛依准噶尔生态公司 , 新疆 克拉玛依 834000)
摘要:研究了以盐桦的带芽茎段为外植体诱导丛生芽及植株再生的过程 , 并筛选出其最佳分化增殖培养基为 MS
+6-BA0.5 mg·L-1+NAA0.02 mg·L-1 +蔗糖 3.0%+琼脂 0.6%。经过 4 ~ 6 周的培养 , 其增殖系数为 5.8;
最佳生根培养基为 1 2MS+IBA0.3 mg·L-1+蔗糖 0.15%+琼脂 0.6%, 生根率为 100%, 平均根数 5.7 条。
关键词:盐桦;芽器官;试管育苗;快繁技术
中图分类号:S 792.159 , S 723.1 +32    文献标识码:A
  盐桦 (Betula halophila)系桦木科植物 , 仅
产于新疆阿勒泰县境内克朗河下游巴里巴盖 。原
分布在海拔 1 500m 处的潮湿盐碱滩上 , 分布范围
狭小 , 属国家 1 级保护物种 , 可以订性描述为珍
贵濒危植物。盐桦系落叶小乔木或直立大灌木 ,
高3 ~ 4 m , 属于中性树种 , 喜光 、 喜土壤潮湿 、
耐盐碱 、 耐寒 、 耐大气干旱 , 是西北干旱 、 半干
旱地区盐碱地造林的好树种 , 同时也是生物工程
上提取耐盐碱基因的好材料。该树一般用种子繁
殖 , 为湿地的指示灌木 , 但由于种源稀少 , 扦插
成活率低 , 不能大量育苗 。因此 , 运用组培技术
进行快繁育苗 , 对于保护和扩繁盐桦这一濒危物
种具有重要意义 。
1 材料与方法
1.1 材料
将盐桦从其原产地移植到新疆林科院采穗圃 ,
待根系恢复 , 枝条充分发育后 , 选取长势旺盛的
半木质化枝条 , 去掉叶片 , 留少许叶柄 , 剪成 5
~ 10 cm 节段作为外植体 。
1.2 实验方法
基本培养基 实验采用 MS 培养基 , 其中附
加不同的细胞分裂素 (6-BA)和生长素 (NAA 、
IBA), 所有培养基中激素单位均为 mg L , pH 值
5.8 ~ 6.0 , 琼脂 0.6%。
外植体处理 将外植体用自来水冲洗 2 ~ 3 h ,
然后在超净工作台上剪成 1.5 ~ 2.0 cm 的带芽茎
段 , 采用 2次灭菌法 , 即先用 70%的酒精灭菌 30
~ 40 s , 再用 0.1%升汞溶液消毒 8 min , 然后用
无菌水冲洗 5次 , 接种于诱导培养基上 。
培养条件 培养室温度为 22+2 ℃ , 以日光
灯为主光源 , 光照时间 14 h d , 光照强度为 2 500
~ 3 000 lx 。
最佳诱导和生根培养基的筛选 通过添加不
同的生长调节物质 (6-BA 、 NAA 和 IBA), 比较
其各个阶段芽萌发 、 增殖系数 、 生根率等数据 ,
筛选出它们的最佳组合。
2 结果与分析
2.1 丛生芽诱导
2.1.1 芽器官的诱导
这一阶段主要是诱导芽 , 在外植体初代培养
8 ~ 10天后 , 部分外植体芽开始膨大 , 14 天左右
相继出现新芽;培养 24 天后新芽可长至 2.0 ~
3.8 cm , 生长情况见表 1 。
表 1 芽萌发诱导情况
处理 培养基(mg L)
接种
(个)
萌发
(个)
生长量
(cm)
萌发率
(%)
Ⅰ 无激素 MS 20 18 2.1 90
Ⅱ MS+6-BA0.5+NAA0.02 20 19 3.5 95
Ⅲ MS+6-BA1.0+NAA0.05 20 17 2.5 85
Ⅳ 1 2MS+6-BA0.3+NAA0.02 20 19 2.7 95
  从表 1可以看出 , Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅳ这三个处理均
有较高的出芽率 , 其中以处理 Ⅱ即 6-BA0.5 和
NAA0.02中芽萌发情况最好 , 芽粗壮 , 叶大且舒
第31卷 第 6期 林 业 科 技 Vol.31 No.6
2 0 0 6年 1 1月 FORESTRY SCIENCE &TECHNOLOGY Nov.  2 00 6
展 , 平均伸长 3.5 cm;处理 Ⅰ不添加生长调节物
质 , 长势较整齐 , 但芽萌发较慢 , 新芽叶片小且
卷缩 , 平均伸长 1.5 cm;处理Ⅲ芽萌发情况不好 ,
玻璃化情况严重 。处理Ⅳ芽萌发情况亦可 , 平均
伸长 2.7 cm , 但叶片小 , 不舒展 , 长势较弱 。因
此 , Ⅰ 、 Ⅳ虽有较高的出芽率 , 但新芽长势不好 ,
不适宜作为继代材料使用。处理 Ⅱ既有较高的出
芽率且新芽长势又好 , 是较适宜的初代培养基。
2.1.2 芽分化诱导培养
芽分化增殖过程是盐桦离体快繁培养过程中
一个非常重要的环节。获得无菌培养材料后是否
能顺利地进入快繁培养循环 , 分化诱导过程是关
键。对于离体快繁最终是否能应用于生产实践 ,
受两个关键因素制约:(1)芽的增殖率 , 芽的增
殖速度是离体快繁中的关键环节[ 5] , 直接关系到
实验的成败;(2)有效芽所占比例 , 指可作为继
代材料或生根材料的芽占全部芽的百分率 。此时
芽的质量决定了芽的利用率的高低 , 所以选择一
个增殖率高且有效芽多的增殖培养基是离体快繁
的关键。
表 2 不同浓度 6-BA 、 NAA、 IBA
对盐桦增殖系数的影响
6-BA NAA (mg L)
0.01 0.02 0.03 0.04 0.05
IBA (mg L)
0.01 0.02 0.03 0.04 0.05
0.1 3.8 4.1 4.0 3.4 3.6 3.3 2.9 3.1 3.2 2.7
0.2 4.7 4.9 5.3 4.3 4.5 4.5 4.8 4.6 5.0 3.9
0.3 5.3 5.8 5.8 5.4 5.7 4.5 4.3 4.6 4.6 4.5
0.4 6.8 6.5 7.0 7.2 6.9 5.3 6.4 6.9 6.9 6.3
0.5 7.2 7.5 7.1 6.9 7.2 6.5 6.9 6.7 6.5 7.0
  将第一阶段培养成功的芽切下 , 接种于分化
培养基上 , 分化培养基以 MS 为基本培养基 , 6-
BA 、 NAA 、 IBA分别设 5个浓度梯度 , 共 50 个
处理 , 培养 25 天。对生长情况 (表 2)分析可
知 , 芽增殖用 6-BA 和 NAA 组合效果比用 6-BA
和 IBA好;当 6-BA0.5 、 NAA0.02时 , 芽增殖倍
数为 7.5 , 但芽苗明显细弱 , 节间过长 , 这一现
象在增殖系数达到 6.5 以上时表现明显 , 所以确
定选取增殖倍数在 5 ~ 6的分化培养基。由表 2可
知 , 既符合增殖效果又符合得到健壮有效苗双重
标准的处理为 6-BA0.2 ~ 0.3 , NAA0.02 ~ 0.03 ,
最终确定盐桦最佳丛生芽诱导培养基中激素量为
6-BA0.3 , NAA0.02。
2.2 生根培养
从继代材料中选取丛生芽 3.0 cm 左右的有效
苗 , 切成 1.0 ~ 1.5 cm 的苗段 , 转入以 1 2MS +
0.15%蔗糖+0.6%琼脂为基本培养基 , 在附加不
同浓度 IBA 情况下进行生根实验 。这里需注意的
是一定要去除基部的叶片 , 因为基部的叶片一经
接触培养基就会逐渐变硬 、 拱起和卷缩 , 且极易
发根 , 从而影响植株的正常生根和生长 。
表 3 不同浓度 IBA 对盐桦生根的影响
IBA
(mg L)
调查株
数 (株)
始生根
(d)
生根株
数 (条)
生根
总数(条)
生根率
(%)
0.1 20 12 15 64 75
0.2 20 10 17 67 85
0.3 20 7 20 114 100
0.4 20 7 20 102 100
0.5 20 8 18 82 90
  由表 3分析可知 , 经过 30天的生根培养 , 不
同浓度 IBA 对盐桦生根率 、 生根数均有不同程度
的影响 , 其中以 IBA0.3时生根情况最好:生根率
高 , 发根早 , 有 4 ~ 5条侧生根。当 IBA0.5 时发
现 , 有些根生长在植株基部愈伤组织上 , 根粗壮 ,
侧根多 , 但从苗瓶中取出移栽时根容易脱落 , 成
活率不高。实验还表明 , 盐桦生根快慢与生根质
量不仅受培养基的影响 , 而且与生根材料的健壮
程度与木质化程度有密切关系 。粗壮 、 半木质化
的材料生根快 , 主根与侧生根发育好。
2.3 炼苗与移栽
生根培养 4 周后 , 当瓶苗长到 5 cm 左右时 ,
将生根的瓶苗移入自然光下光培炼苗 7 天后揭膜 ,
为减少取苗时对苗根的伤害 , 可适当在苗瓶中加
入一些自来水浸泡半天 , 然后用自来水冲去附着
在根部的琼脂 , 移栽到用蒸汽消毒过的细煤渣或
细沙上 , 成活率可达 92%以上 。在炼苗床上培养
15 ~ 20天后移入大田或容器中。
3 结 论
3.1 MS+6-BA0.5+NAA0.02+蔗糖 3.0%+琼
脂 0.6%是盐桦较为理想的诱导芽萌发的培养基 ,
芽增殖培养基为 MS+6-BA0.3+NAA0.02+蔗糖
3%+琼脂 0.6%, 继代培养 4 ~ 5 周增殖系数可
达 5.8 , 且生长健壮。
3.2 在 1 2MS +IBA0.3 +蔗糖 0.15%+琼脂
2 林 业 科 技 第 31 卷
0.6%的培养基上 , 盐桦生根效果较好 , 生根率达
100%, 平均根数为 5.7条。
3.3 在盐桦移栽炼苗的过程中要严格控制空气相
对湿度 , 实验过程中发现盐桦瓶苗极易失水皱缩 ,
炼苗前 10天空气相对湿度都应保持在 80%以上 ,
最好是通过扣玻璃杯或塑料薄膜来保持湿度 。
参 考 文 献
[ 1]  陶玲等.中国珍惜濒危荒漠植物保护等级定量研究[ J] .林
业科学 , 2001 , 1 (37):52~ 57
[ 2]  李沛琼.植物分类学报[ M] .北京:科学出版社, 1979
[ 3]  候文虎.中国植物红皮书[ M] .北京:科学出版社 , 1992
[ 4]  陈正华.木本植物组织培养及其应用[ M] .北京:高等教
育出版社 , 1986
[ 5]  沈惠娟.木本植物组织培养技术[ M] .北京:中国农业科
技出版社 , 1992
第 1 作者简介:江晓珩 (1980-), 女 , 助理工程师 ,
毕业于新疆林业科学研究院 , 主要从事植物生理 、 生态方
面的研究。
收稿日期:2006-03-06
Research of Betula halophila Organism s Excised Culture
and Quick Reproduce Technology
JIANG Xiaoheng
(Xinj iang Academy of Forestry Sciences , Wulumuqi 830000)
Abstract In this article Betula halophi la s stem w ith buds part fo r explants lead to bunch buds and
plant regeneration process w ere researched , and among them the best increment culture medium that it
w as M S + 6-BA 0.5mg L + NAA 0.02mg L + sugar 3.0% + agar 0.6% were selected out ,
through culture 4 ~ 6 weeks , the best increment multiple w as 5.8 , the best rooting culture medium
was 1 2 MS + IBA0.3mg L + sugar 0.15% + agar 0.6%, the rooting rate was 100%, and the
sing le ste m sroo ts w ere 5.7.
Key words Betula halophia;Organism;Test tube seedlings;Quick reproduce technology
(上接第 4页)
根长度为 1 ~ 2 cm 、 有 2 ~ 3条主根且苗木已木质
化时 , 为移栽炼苗的最佳时期 , 炼苗成活率可达
80%。
3 组培苗管理
日常管理时 , 除特别稀少的无性系 , 发现杂
菌感染或畸形 、 生长不良的苗木应及时剔除 , 以
保证苗木的品质 。在无菌条件下生长不良的苗木 ,
在田间也不会有上乘的表现 。大量扩繁时 , 应选
择生长健壮的苗木 , 以达到保质保量的目的 。
尽管培养室设置了必需的照明设备 , 但每层
格架受日光照射的程度也不同 , 接受一定的日光
照射有利于苗木的木质化 , 但长时间被强日光照
射又会抑制苗木生长 。因此 , 要定期调整组培苗
在培养架上的位置 , 使苗木正常生长。
4 结 语
冬季采回的休眠枝条 , 用水培后萌发的新芽
作外植体进行诱导。继代培养用 WPM +6BA
(0.3 ~ 0.5 mg L)+NAA (0.05 ~ 0.1 mg L) +
蔗糖 20 g L +琼脂 8 g L , 生根培养用 WPM +
IBA0.5 mg L+6BA (0.01 ~ 0.05 mg L)或WPM
+NAA0.5 mg L+6BA (0.01 ~ 0.05 mg L)效果
理想。继代培养以优胜劣汰为原则 , 日常管理注
意位置效应 , 定时接受及避开日照 。
第 1 作者简介:陆斐 (1971-), 女 , 1995 年毕业于
吉林林学院 , 现为吉林省吉林市林业科学研究院工程师 ,
主要从事林木遗传育种工作 , 发表论文 10余篇。
收稿日期:2006-02-20
3第 6 期 江晓珩等:盐桦芽器官离体培养与快繁技术的研究