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北美红杉组培苗工厂化育苗技术



全 文 :北美红杉组培苗工厂化育苗技术
陈 芳 , 马显达 , 陈 娟
(云南省林业科学院 , 云南 昆明 650204)
摘要:阐述北美红杉组培苗的工厂化育苗技术。 以萌生条茎段为材料 , 采用多菌灵 、 新洁而敏 、 升汞等药剂处
理外植体 , 以降低污染率;采用以芽繁芽的方式进行试管增殖 , 从而减少变异;通过壮芽及生根培养 , 获取大
量适宜生根的试管苗;试管苗移植 2~ 3年后 , 以便进一步培育北美红杉扦插苗 , 并为生产部门提供大量优质的
穗条。
关键词:北美红杉;组培苗;工厂化育苗
中图分类号:S 791.33;S 723.1  文献标识码:A  文章编号:1007-3353 (2003)03-0011-03
  北美红杉 (Sequoia sempervirens)可作为云南速
生丰产林基地建设用的大径级用材树种 。为充分发
挥该树种的优良特性 , 快速给营林生产部门提供大
量的优质繁殖材料 , 故对北美红杉组培苗工厂化育
苗技术进行了研究。现将其组培苗工厂化各工艺流
程的育苗技术介绍如下。
1 育苗的工艺流程
以植物细胞的全能性为理论依据 , 北美红杉的
组织培养与微繁技术为基础 , 进一步完善该技术 ,
将其由试验室阶段转变为大规模的工厂化育苗阶
段 , 得到长势健壮的北美红杉组培地栽苗。北美红
杉组培苗工厂化育苗的工艺流程见图 1。
图 1 北美红杉组培苗工厂化育苗工艺流程
Fig.1 Flow path of industrialized producing Sequoia
sempervirens tissue culture shoots
2 组培苗工厂化育苗各流程的育苗技术
2.1 外植体的选取与消毒
由于取材于生长在野外的北美红杉 , 直接接种
外植体污染较为严重 , 对取材植株可采取在接种前
1个月每周喷洒多菌灵 1次 , 后剪取萌芽条顶芽或
带腋芽茎段作外植体 。经流水冲洗 , 在超净台用
0.5 %新洁而敏消毒 15min , 经无菌水冲洗 3 ~ 4次
后 , 再用 70 %酒精浸 30 s , 无菌水洗 2次 , 然后
用 0.1 %HgCl2浸 5 min , 无菌水洗 4 ~ 5次 , 即可
接种在芽诱导培养基上 。污染率可降低到 20 %以
下 。
2.2 芽的诱导与增殖
经消毒的外植体切成长 1 cm 的带芽茎段 , 接
种到芽诱导培养基中 。诱导培养基为MS , 附加1.5
mg/L的 6-BA (6苄基腺嘌呤)和 2.0 mg/L的 KT
(激动素), 以0.6 %的琼脂作凝固剂 , 3 %的蔗糖
为碳源 , 其 pH 值为 5.8。在光照强度 2 000 lx 下 ,
每天辅助光照 10 ~ 12 h , 室温 25 ~ 30℃, 接种后
30天 , 茎尖 、 茎段在芽诱导培养基中开始生长。
继代 2 ~ 3次后 , 在茎尖或腋芽处不经诱导愈伤组
织而直接分化形成丛芽 。外植体接种后 , 第 1 ~ 3
次的继代培养每次需 70 ~ 80天 , 以后则 50 ~ 60天
1次 , 在芽诱导过程中 , 外植体不经诱导愈伤组
织 , 即不经过脱分化阶段 , 直接诱导出丛生芽 , 能
 第 3期 总第 104 期
 2003年 9 月           云 南 林 业 科 技Yunnan Forestry Science and Technology           No.3Sept.2003 
收稿日期:2002-11-22
第一作者简介:陈 芳 (1965-), 女 , 云南昆明人 , 高级工程师 , 主要从事林木组织培养研究。
DOI :10.16473/j.cnki.xblykx1972.2003.03.002
保持组织的遗传特性 , 避免芽诱导过程中产生“体
细胞无性系变异” 。从 1年中每次继代培养均抽样 5
瓶作统计得出的结果为:丛生芽诱导的最佳激素配
比为MS+6-BA 1.5 mg/L+KT 2.0 mg/L , 其芽的平
均增殖率为 8倍 。增殖 8倍所需的时间为 11 月 ~
次年 2月 , 平均为 70 ~ 80天 , 3 ~ 10月 , 平均为50
~ 60天 , 在 3 ~ 5月 , 丛生芽生长相当快 , 材料若
不及时转瓶 , 很容易变黄枯死 。
2.3 壮芽培养
培养壮芽的基本培养基为改良MS , 不附加激
素 , 培养条件同上。将生长于继代培养基上的丛芽
切成小丛接种到壮芽培养基中 , 40~ 50天后 , 60 %
小芽长高至 2 cm 以上 , 成为带 6 ~ 8 片叶的单芽 ,
即可切取这些单芽集中转入生根培养基中培养。若
外植体由于长时间处在细胞分裂素浓度较高的培养
基中 , 只大量增殖不定芽 , 而芽丛大都短小密集 ,
只有 5 ~ 10 mm 高 , 则可采用改良的 MS 培养基 ,
附加维生素 B2 2 mg/L , 生物素 H 0.2 mg/L , 培养
40天后 , 60 %的小芽便可长成为高 2 cm 以上 , 带
6 ~ 8片叶的单芽 , 即可转入生根培养 。在壮芽培
养阶段 , 芽的生长主要表现为生长周期不同 , 经每
月抽样5瓶检查统计 , 其中 60 %小芽长成高 2 cm
以上的单芽所需要的时间为:2 ~ 3 月平均 85天 ,
4 ~ 10月平均 60 天 , 11 ~ 次年 2月平均 90天 。经
壮芽培养的小苗必须及时转入生根培养基中作生根
培养 , 否则苗会发黄甚至枯死 。
2.4 生根培养
生根培养的基本培养基为 1/2 MS , 附加 1.0
mg/L的 IBA 及 2.0 mg/L 的 NAA , 培养条件同上 。
把经壮芽培养的高 2 cm的单芽接种于生根培养基
上 , 15 ~ 20天后单芽会形成根原基并长出完整的
根系 。
2.5 试管苗的移栽
将已生根的瓶苗移出培养室 , 放置在散射光较
强处充分炼苗 , 使瓶苗在出瓶前得到充分的光 、
湿 、温锻炼 。瓶苗移出室外 3天后拧松瓶盖 , 5天
后将瓶盖揭开 , 7天后倒出瓶苗 , 用自来水充分冲
洗去净培养基后 , 直接移植到塑料大棚或玻璃温室
的苗床上 。需要注意的是瓶苗出瓶前 , 瓶盖必须在
拧松 2天后才能揭开 , 不能一下揭开 , 否则瓶苗容
易萎焉 。瓶苗的出瓶移植成活率与生长季节有关 ,
2 ~ 3月 、 6 ~ 8月移植成活率较高 , 10月成活率开
始下降 。4 ~ 5 月昆明由于气温较高 , 湿度较小 ,
移栽成活率较低 。
2.6 地苗的管理
地苗培育分两个步骤。瓶苗出瓶后先种植于苗
床上 , 成活后再定植于营养袋中 。建床及育苗的管
理措施如下 。
(1)苗床的修建 在大棚内以疏松透气为原则
修建苗床。苗床用红砖或碎石铺底 , 育苗基质由珍
珠岩 、 蛭石 、 腐质土组成 , 3 种物质的比例为
4∶3∶3。经充分混合后 , 用多菌灵消毒 。
(2)控制大棚的环境条件 棚内要有较强的散
射光 , 空气湿度控制在 85 %~ 90 %, 棚内较适宜
的气温为 22 ~ 28℃。春夏季棚内要通风透气 , 冬
季防止强风直接吹入。
(3)水肥管理 瓶苗定植后即浇或喷足定根
水 , 以后保持苗床湿润 。定植后 1 个月喷施 1/4
MS液 1次 , 以后每 2周喷施 1/2 MS液 1次 , 1个
月后小苗生长基本稳定 , 开始长出新根 , 抽出新
芽 。苗高约 4 ~ 5 cm 时改为每 2周喷施 2 ‰的复合
肥 1次 , 浇水亦逐步由每天 1次改为2 ~ 3天 1次。
(4)出圃前管理  瓶苗移植成活后 , 即出瓶
45 ~ 60天后 , 需将育苗大棚中的遮荫网逐步揭开 ,
大棚的门及侧膜也逐步打开 。出圃前 2 ~ 4周适当
控制水肥进行炼苗 , 使幼苗慢慢适应外界环境 , 以
提高造林成活率。当幼苗长到 30 ~ 40 cm时 , 即可
出圃。
2.7 采穗圃的建立
由于北美红杉扦插成活率较高 , 而试管苗成本
又高 , 为降低种苗成本 , 增加出苗量 , 可以试管苗
为材料建立采穗圃。采穗圃的种植密度为 1 m ×1
m。圃内植株种植 3 ~ 4年后 , 即可切干促发萌条 ,
采集基部萌发条作扦插条 , 繁殖扦插苗。
3 讨论
(1)在北美红杉外植体接种前 , 采用多菌灵喷
洒植株 , 再采用新洁而敏及 HgCl2消毒既降低外植
体的死亡率与污染率 , 又取得较好的消毒效果 , 对
于一些较难消毒的外植体有一定的参考价值。
(2)以北美红杉萌枝的腋芽茎段为外植体诱导
丛芽效果比顶芽好 。腋芽 、 侧芽具有较强的分生能
力 。对于再生能力较差的材料 , 取材时宜先去顶
芽 , 促其侧枝生长 , 再取萌枝腋芽为外植体。
(3)北美红杉组培的各阶段中 , 芽苗生长随季
节变化明显 , 因此 , 在生产过程中 , 必须根据其
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特性及时处理好各工序中出现的问题 , 特别是在芽
增殖速度较快的季节 , 及时调整继代培养基中细胞
分裂素的含量以保证继代苗的质量 , 在大规模的工
厂化育苗中却显得十分重要。若继代苗质量得不到
保证 , 会严重影响其后的生产流程 , 苗木的质量也
会下降。
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Industrialized Cultivation Technology of Sequoia sempervirens
Tissue Culture Shoot
CHEN Fang , MA Xian-da , CHEN Juan
(Yunnan Academy of Forestry , Kunming Yunnan 650204 , China)
Abstract:The cultivation technology of Sequoia sempervirens tissue culture , which could satisfy the industry , was de-
scribed in this paper.The coppice spouts were the proper propagation materials;carbendazol , neo-germine and chloride
could be used to decrease the contamination of explants.The cluster buds were deduced from the buds with meristem so
as to decrease the probability of variation.Through strengthening the buds and rooting culture , test tube shoots could be
obtained , followed the phase of hardening in the field for 2 to 3 years , therefore large amount of Sequoia sempervirens
small plants could be produced.
Key words:Sequoia sempervirens;tissue culture shoot;industrialized
13 第 3期         陈 芳等:北美红杉组培苗工厂化育苗技术