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互叶白千层工厂化育苗技术



全 文 :广 东 林 业 科 技
2001年第 17卷第 1期
互叶白千层工厂化育苗技术
周丽华1 张华通2 龚 峥1 曾 雷1 周志坚1 谭碧霞3
(1 广东省林业科学研究院 广州 510520;2 广州林校;3 华南农业大学林学院)
摘要 以互叶白千层萌芽条茎段为外植体材料 ,运用组织培养快速繁殖和组培苗嫩梢扦
插技术方法 ,进行工厂化育苗 ,结果表明 ,该技术降低了苗木生产成本 ,并能在短期内获得大量
组培苗 ,年产苗木可达 112万株。
关键词 互叶白千层 组织培养 工厂化育苗
互叶白千层(Melaleuca alternifolia)系桃金娘科白千层属多年生矮灌木型经济树种 ,原产
澳大利亚。其嫩枝和叶富含的具有肉豆蔻香气的互叶白千层精油是一种优良的天然抗菌剂 ,
广泛用于医药 、化妆品 、日用化工等行业 。
互叶白千层可当年种植当年采摘枝叶蒸油 ,一年可采摘两次 ,一株的经济寿命达 3 ~ 4年 ,
是一种生产周期短 、收益快的经济林树种 ,具有很高的经济开发价值 ,已被广东省林业厅列为
广东省林业八大基地建设的树种之一。由于互叶白千层的种子多为败育 ,发芽率低 ,且种间差
异大 ,致使优良种苗匮乏 ,制约了精油生产量的提高。本研究运用正交试验方法对培养基进行
整体设计和试验 ,筛选出最佳的培养基配方 ,用最佳培养基快速培育出大量的互叶白千层的组
培苗 ,再采用组培苗的嫩梢进行扦插育苗 ,总结出一套生产速度快 、成本低的互叶白千层大规
模工厂化育苗技术 ,用该技术生产大量的优质种苗 ,现将结果报道如下。
1 互叶白千层工厂化育苗的生产流程
整个生产流程分成为:以组织培养快速繁殖技术进行互叶白千层的组培苗生产和采用组
培苗的嫩梢进行扦插育苗两部分。经对生产的各个环节进行筛选后 ,将互叶白千层工厂化育
苗的生产流程给予定型(见图 1)。
图 1 互叶白千层工厂化育苗的生产流程
—16—
对参加本项工作的邱焕秀 、盘玉英 、黄萍和对工作曾给予支持的赵奋成等同志表示感谢。
2 互叶白千层的组培苗生产
2.1 芽的诱导与增殖
剪取经过选优的互叶白千层的萌芽条茎段作为外植体 ,先用 5g/L 的灭菌净浸泡 10min ,
用无菌水清洗 3 次 ,然后在超净台上进行以下的操作:第一次消毒用 1g/L 的 HgCl2 溶液浸 5
min ,用无菌水冲洗 3次;接着进行第二次消毒 ,用 1g/L 的 HgCl2 溶液浸 3 min ,再用无菌水冲
洗 5 ~ 6次 。将消毒好的材料切成约 1cm 长的小段接种到 MS 培养基上 。接种材料在(28±
2)℃的培养室中培养 ,每天光照 10 h ,光照强度约 2 000 lx(以下的培养室条件与此相同)。15
天后 ,将获得的无菌材料转入诱导芽的培养基上培养。
芽的诱导培养基为 MS+6-BA 1.0 ~ 2.0 mg/ L+NAA 0.1 ~ 0.5 mg/ L+糖 30g/ L+卡拉
胶 7 g/L ,pH 5.8。将无菌材料接种到芽的诱导培养基中 ,继代 2次后形成芽丛 ,增殖率达 2
倍。
工厂化育苗中 ,不定芽培养过程的芽增殖率是一个主要的经济指标。最优的芽增殖培养
基 ,是提高芽增殖率的关键。因此 ,在第 4次继代后 ,进行了芽的增殖培养基筛选试验。
2.1.1 芽的增殖培养基筛选试验 试验采用正交试验设计 ,试验因素为影响互叶白千层芽增
殖率的 MS培养基中的 3种附加成份 6-BA(A)、K T(B)、NAA(C)激素 ,每因素各取 3 水平(见
表 1)。用 L9(34)正交表安排试验 ,即按表 1设计的试验方法配制培养基:MS+ABC 设计水平
+糖 30 g/L+卡拉胶 7 g/L ,pH 值调至 5.8 ,每个试验号的培养基重复取样 9次。然后在这
些消毒过的培养基上接种互叶白千层的芽丛 。
表 1 用 L9(34)正交表安排试验方案及其试验结果
试验编号 A B C
6-BA(mg/ L) KT(mg/ L) NAA(mg/ L) 生物量(g)
1 1(1) 1(1) 1(0.15) 1.5369
2 1(1) 2(2) 2(0.30) 2.1525
3 1(1) 3(3) 3(0.45) 2.0883
4 2(2) 1(1) 2(0.30) 2.2012
5 2(2) 2(2) 3(0.45) 2.4286
6 2(2) 3(3) 1(0.15) 2.2687
7 3(3) 1(1) 3(0.45) 2.6999
8 3(3) 2(2) 1(0.15) 2.8546
9 3(3) 3(3) 2(0.30) 3.0967
K 1 5.7777 6.4380 6.6601
K 2 6.8986 7.4357 7.4505
K 3 8.6512 7.4537 7.2168
K 1 1.9259 2.1460 2.2200
K 2 2.2995 2.4786 2.4835
K 3 2.8837 2.4845 2.4056
d(极差) 0.9578 0.3385 0.2635
因素主次 1 2 3
最优水平 3 3 2
注:1.括号内数字为激素用量;2.生物量为 9 次重复的平均值。
2.1.2 试验结果与分析 互叶白千层芽丛接种到这一系列培养基 ,培养 30天后的每克鲜重
所增加的生物量和各因素的 K 值及极差(d)值的结果见表 1。
—17—
从表 1试验结果可直观看出:A因素的 3水平 、B因素的 3水平和 C 因素的 2水平对生物
量增重的影响较大。由此可知 ,互叶白千层的芽增殖培养基的最优配方为 MS+A3B3C2 。
因素的主次是以极差大小来衡量 ,极差大表明此因素对生物量的影响大 ,即此因素比较重
要 ,极差小表明此因素对生物量的影响小 ,即此因素是次要的。从表 1可知 ,主要因素为 A ,其
次为 B ,再次为 C。
从方差分析结果亦看出 ,B 、C 因素的 F 值为1.78和 0.87 ,均小于 F 0.05 ,表明B 、C因素对
试验结果无显著影响 ,而 A因素的 F 值为 11.11 ,大于 F0.01 ,表明此因素对试验结果有极显著
影响 ,结果与直观分析的一致 。
由于互叶白千层在这一系列培养基中的芽的长短相近 ,因此每克鲜重所增加的生物量数
值与分化的芽数值成正比 。也就是说 ,在芽的增殖过程中 ,分化的芽都为有效的繁殖体时 ,获
得互叶白千层每克鲜重所增加的生物量最高的培养基配方 ,就是互叶白千层芽分化的最优培
养基配方 。通过以上试验筛选出最优的芽增殖培养基为 MS+6-BA 3 mg/L +KT 3 mg/ L+
NAA 0.3 mg/ L+糖 30 g/L+卡拉胶 7 g/L ,pH 5.8 。采用筛选出的培养基进行批量繁殖 ,芽
丛的增殖率达 6倍 ,继代培养时间 20 ~ 25天 。
2.2 壮芽培养
壮芽培养基为 MS+NAA 0.05 ~ 0.50 mg/L 及AC 2.0 g/L ,糖 30 g/L ,卡拉胶7 g/L , pH
5.8。将继代培养的芽丛接到壮芽培养基中 ,接种的密度不应过高 ,每个芽丛含 4 ~ 6 个芽 ,壮
芽培养时间为 20 ~ 30天 。
2.3 生根培养
生根培养基为 1/2M S+IBA 0.25 ~ 1.00 mg/L 及糖 20 g/L ,卡拉胶 7 g/L , pH 5.8 。在
经过壮芽培养的材料中 ,选取长成 1 ~ 2 cm 左右的小苗齐基部切下 ,转入生根培养基中 ,培养
1周后 ,生根率达 100%,每株生根 4 ~ 6条。生根培养时间一般为 6 ~ 9天 。
2.4 炼苗与移栽
将已生根的试管苗移到遮阴度为 50%的温室中炼苗 15 ~ 20天 ,然后把试管苗取出 ,并冲
洗干净基部的培养基 ,将它移栽到盛有预先用 3 ~ 5 g/ L 的高锰酸钾溶液消毒过的干净河沙的
育苗筛上 ,并盖上塑料薄膜保湿。一周后可逐渐打开塑料薄膜 ,一个月后可将小苗移上基质为
干净表土∶火烧土=8∶2的育苗袋上 ,期间每周喷灭菌灵 ,隔周喷 1/4M S溶液一次。刚上袋 10
天内 ,小苗应遮阴 ,并注意保湿 ,之后可进行正常的水肥管理 ,其移栽成活率达 90%。当小苗
长到 15 cm 以上即可出圃 ,或作为采穗母株 。
3 组培苗的嫩梢扦插
上袋 2个月后的组培苗可作采穗母株。在组培苗采穗母株上 ,剪取 7 ~ 10 cm 长的顶梢或
侧梢 ,进行嫩梢扦插 。插穗应边采边放入装有清水的容器中 ,并剪去穗条基部叶子。扦插前将
穗条放进 0.5 g/L 的高锰酸钾溶液消毒 7 ~ 10 min ,然后用清水冲洗干净 。扦插时穗条基部 1
cm 的部位蘸上广东省林业科学研究院生物所研制的 FT 生根粉 ,插于用 5 g/L 的高锰酸钾溶
液消毒的黄心土∶河沙=6∶4的基质中 ,深度为穗条的 1/3 ~ 1/2 ,插后压实 ,淋透水 ,用塑料薄
膜覆盖保湿。薄膜内的空气湿度应保持在 90%以上 , 15天后可逐渐揭开薄膜 ,每周喷多菌灵
一次 ,15 ~ 20天后穗条即可生根 ,生根率达 70%以上 。30天后可移栽上袋 ,上袋的基质及管
理方法与组培苗的移栽相同。
用组培苗进行扦插育苗生产 ,在扦插技术成熟的前提下 ,提倡多采用嫩梢扦插育苗。因为
这样节省了组培生产环节上的人力和物力 ,从而降低了苗木的生产成本。
4 3种生产流程的效果比较
互叶白千层工厂化育苗生产流程的组织培养快速繁殖部分有 3种途径:①芽的增殖培养
—18—
※壮芽培养※移栽。在继代苗转到壮芽培养基时 ,将芽丛分成含 2 ~ 3个芽为一小丛接到壮芽
培养基中 ,在培养 20天后 ,可直接将苗放在遮阴度为 50%的温室中培养 ,30天后 ,即可进行移
苗。但这种苗的根系不如经过生根培养的苗的根系粗壮 ,移栽成活率不如根系粗壮的高 。②
芽的增殖培养※生根培养※移栽。如继代时间有 40天以上 ,可将长达 0.8 cm 以上的芽分割
下来 ,直接接到生根培养基上 。这样虽然节省了壮芽的培养过程 ,可试管中组培苗不如经过壮
芽培养后接到生根培养基中的苗壮 ,移栽成活率相对低 。 ③芽的增殖培养※壮芽培养※生根
培养※移栽。将继代苗的芽丛接到壮芽培养基中 ,壮芽培养时间为 20 ~ 30天 ,经过壮芽培养
后 ,选取长成 1 ~ 2cm 左右的小苗齐基部切下 ,转入生根培养基中 ,生根培养时间一般为 6 ~ 9
天 ,然后将其移到室外去炼苗 。3种生产流程的效果比较见表 2 。
表 2 3种生产流程的效果比较
途 径 所需天数(d) 移栽成活率(%)
① 50 73
② 62 78
③ 62 98
注:所需天数栏指从丛生芽到可移栽上育苗筛
这段时间。
5 结果与讨论
5.1 互叶白千层工厂化育苗 ,是解决当前种苗
缺乏的有效途径 。
5.2 互叶白千层工厂化育苗生产流程的组织
培养快速繁殖部分的 3种途径中 ,以③途径产
苗质量优 ,移栽成活率高 。因此 ,互叶白千层工
厂化育苗生产最优流程为:芽的增殖培养※壮
芽培养※生根培养※移栽※上袋※(扦插)※出
圃。运用这一流程 , 1999年上半年生产互叶白千层组培苗 56万株 ,由此可推算出年产量可达
112万株 。
5.3 互叶白千层不同无性系的叶片生物量及其所含的互叶白千层芳香油的主要成分差异较
大 ,而互叶白千层不同无性系在组织培养的繁殖过程中其繁殖率及生长状况也存在很大的差
异。因此 ,在选择无性系进行大规模工厂化育苗时 ,应综合以上的几个因素加以考虑 。
参考文献
1 贾芬 , 黄宇翔 ,丁舒敏.互叶白千层的组织培养及植株再生.植物生理学通讯 , 1995(4):282
2 翟应昌 , 周志坚 ,龚峥等.林木组培工厂化育苗技术的研究.广东林业科技 , 1996 , 12(4):1 ~ 8
3 上海市科学技术交流站组编.正交试验设计法.上海人民出版社 , 1975
4 古佛政 , 张燕君.互叶白千层芳香油的提取和利用研究.广东林业科技 , 1999 , 15(3):33 ~ 38
PROPAGATION OF MELALEUCA ALTERNIFOLIA IN INDUSTRIAL MODE
Zhou Lihua1 Zhang Huatong2 Gong Zheng1 Zeng Lei1 Zhou Zijian1 Tan Bixia3
(1 Guangdong Forestry Research Institute , Guang zhou , 510520;
2 Guangzhou Forestry School;3 Forestry College , South China Ag ricultural University)
Abstract Using the stem piece as material , the propagation technology of Melaleuca al-
terni folia was studied with t issue culture and shoo t cutting method.In the test , 1 ,120 ,000
plantlets has been cultivated in the year , and the production cost reduced.
Key words Melaleuca alterni folia , tissue culture , industrial propagation
—19—