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红豆树的组织培养技术



全 文 :第 38 卷 第 3 期
2 0 1 1 年 9 月
福 建 林 业 科 技
Jour of Fujian Forestry Sci and Tech
Vol. 38 No. 3
Sep.,2 0 1 1
doi:10. 3969 / j. issn. 1002 - 7351. 2011. 03. 23
红豆树的组织培养技术
范辉华1,李朝晖1,张 蕊2,陈柳英3
(1. 福建省林业科学研究院,福建 福州 350012;2. 中国林业科学研究院亚热带林业研究所,
浙江 富阳 311400;3. 福建省建瓯市林业技术推广中心,福建 建瓯 353100)
摘要:以红豆树(Ormosia hosiei et Wils )优树根蘖苗移栽促萌形成枝条为外植体进行带牙茎段组织培养试验研究,结果表
明:最佳外植体为半木质化嫩枝顶端的带牙茎段;最适诱导培养基为 MS + BA 0. 5 mg·L -1 + NAA 0. 05 mg·L -1,平均诱
导率达 52. 05%;增殖培养阶段最适不定芽诱导培养基为 MS + BA 2. 0mg·L -1 + NAA 0. 1 mg·L -1。
关键词:红豆树;带牙茎段;组织培养
中图分类号:S791. 49;S723. 1 + 32. 6 文献标识码:A 文章编号:1002 - 7351(2011)03 - 0100 - 03
Ormosia hosiei Tissue Culture Technique
FAN Hui-hua1,LI Chao-hui1,ZHANG Rui2,CHEN Liu-ying3
(1. Fujian Academy of Forestry,Fuzhou 350012,Fujian,China;
2. Research Institute of Subtropical Forestry,China Academy of Forestry,Fuyang 311400,Zhejiang,China;
3. Fujian Jian’ou Forestry Technology Popularization Center,Jian’ou 353100,Fujian,China)
Abstract:Ormosia hosiei dominant tree root suckers were transplanted to form branches by promoting sprouting,which were taken as
explants for tissue culture test of a stem with buds,the results showed that:the best explant was the semi-woody twig top of the stem
segments with buds;optimum induction medium was MS + BA0. 5 mg·L -1 + NAA0. 05 mg·L -1,the average induction rate was
52. 05%;the optimal adventitious induction medium at proliferation culture stage was MS + BA2. 0 mg·L -1 + NAA0. 1 mg·L -1.
Key words:Ormosia hosiei;stem with buds;tissue culture
红豆树(Ormosia hosiei et Wils)别名鄂西红豆树、花梨木、花榈木,为蝶形花科红豆树属常绿或半落叶
乔木,为我国特有树种,国家Ⅱ级保护珍稀濒危植物[1],自然分布于福建、浙江、江西、江苏、湖北、湖南、陕
西、四川、贵州等省,多生于海拔 400 ~ 650 m的丘陵、河边或山谷常绿阔叶林中[2]。红豆树以其鲜红艳丽
的种子、优质的木材著称于世,具有极高的材用、景观和森林文化价值。木材光滑坚硬、纹理美丽,不经油
漆却形同墨玉,因而与红木齐名,是我国珍贵乡土用材之一,目前市场价达 2 万元·m -3以上;其树冠浓荫
覆地,树姿优雅清秀,枝叶翠绿发亮,也是优良的庭院绿化树种。但现存红豆树天然资源稀少,结实年龄很
迟且不稳定,一般在 35 年生左右才开花结实,结果盛期在 50 年生以后,而且通常需间隔 3 ~ 5 a 开花结果
1 次,极少连年开花结果,种子传播扩散和自然繁衍能力差,种子来源少,种苗紧缺,制约了红豆树的规模
发展[3 - 5]。20 世纪 70 ~ 80 年代,福建省建瓯水西、邵武卫闽、三明辛口等多个国有林场先后开展了小规
模营造红豆树人工片林,但因使用播种种苗造林,其林木个体间在树高、胸径、枝下高、通直度及心材率等
方面分化与变异程度大,严重影响红豆树人工林的高效栽培。因此,开展优良单株的选择并采取组织培养
等无性繁殖技术培育优质苗木,对高效保育珍稀濒危红豆树资源具有重要的理论意义与实际应用价值。
蝶形花科树种的组织培养仅见朱靖杰[6]檀属的海南降香黄檀的离体培养和植株再生,有关红豆树的
组织培养技术尚未见报道,仅见姚军等[7]对同科、同属的花榈木,采用种子无菌萌发获得的带叶茎段进行
组织培养和快速繁殖研究的报道。因此,笔者对红豆树进行了组织培养技术研究,以期探索出一条通过组
织培养的方法大量繁殖红豆树苗木,满足市场需求。
收稿日期:2010 - 12 - 08;修回日期:2011 - 03 - 01
基金项目:福建省公益类科研专项(2009R10008 - 2) ;中央级公益性科研院所基本科研专项(RISF6809)
作者简介:范辉华(1963 一) ,男,福建建瓯人,福建省林业科学研究院教授级高级工程师,从事林木良种选育和苗木培育
技术研究。
第 3 期 范辉华,等:红豆树的组织培养技术
1 材料与方法
1. 1 外植体来源
供试材料为 3 年生红豆树优树根蘖苗经移栽促萌长出的萌条,取其带芽茎段先经清水冲洗(嫩枝 0. 5
h,老枝 1 h)后,在超净工作台上用 75%的酒精浸泡 30 s后,再用 0. 1%升汞溶液浸泡 8 ~ 10 min,最后用无
菌水冲洗 4 ~ 5 次。
1. 2 外植体取材方式
外植体取材采用 3 种不同方式,分别取茎的顶端、中段和下段,要求带芽的茎段。
1. 3 外植体处理方法
将外植体萌芽条切成 1 ~ 2 cm的小段,保留 1 ~ 2 个小芽,竖直插入诱导培养基中。萌芽后转接增殖
培养基。
1. 4 培养条件及培养基
本试验培养温度为(26 ± 2)℃,光照时间为 12 h·d -1,光强为 2000 ~ 3000 lx,湿度为 60% ~70%。诱
导和芽增殖培养均以 MS全价培养基为基础,各培养基均加入 3%蔗糖和 0. 6%琼脂,pH 调为 5. 8。外植
体诱导培养基采用 MS + BA 0. 5 mg·L -1 + NAA 0. 05 mg·L -1;增殖培养采用附加不同浓度的 BA、NAA,
以找出增殖效果最佳的配方,使用的增殖培养基种类见表 1。
表 1 增殖培养基种类
培养基号 培养基类型 培养基号 培养基类型
1 MS + BA 0. 5 mg·L -1 + NAA 0. 1 mg·L -1 5 MS + BA 0. 5 mg·L -1 + NAA 0. 2 mg·L -1
2 MS + BA 1. 5 mg·L -1 + NAA 0. 1 mg·L -1 6 MS + BA 1. 5 mg·L -1 + NAA 0. 2 mg·L -1
3 MS + BA 2. 0 mg·L -1 + NAA 0. 1 mg·L -1 7 MS + BA 2. 0 mg·L -1 + NAA 0. 2 mg·L -1
4 MS + BA 4. 0 mg·L -1 + NAA 0. 1 mg·L -1 8 MS + BA 4. 0 mg·L -1 + NAA 0. 2 mg·L -1
1. 5 培养过程
外植体接种后,统计接种瓶数,培养 7 d 后及时
观察、记载,淘汰污染的培养瓶数,待萌芽长2 ~3 cm
时,及时转接到增殖培养基上,观察增殖倍数。
2 结果与分析
2. 1 不同外植体取材方式萌芽情况比较
外植体取半木质化嫩枝的带芽茎段(茎顶端、
中段和下段)及木质化老枝的带芽茎段(茎顶端、
中段和下段)等不同方式,切成 1 ~ 2 cm的小段,经
消毒后接入诱导培养基中,其萌发情况见表 2。
表 2 红豆树不同外植体接种方式的萌芽情况
外植体 取材部位 接种数
污染率 /
%
萌发率 /
%
平均萌
发率 /%
生长
情况
幼枝 茎顶端 35 31. 34 58. 33 52. 05 极佳
茎中段 34 35. 29 50. 00 较好
茎下段 36 36. 11 47. 82 较好
老枝 茎顶端 53 64. 15 15. 79 11. 45 一般
茎中段 78 78. 21 11. 76 较差
茎下段 106 89. 62 9. 09 极差
* :萌发率是淘汰已污染的培养瓶数后,已萌发接种瓶数与
未污染瓶数之比。
由表 2 可知:红豆树嫩枝的平均萌发率达 52. 05%,其中:茎顶端的萌发率为最高,达 58. 33%;其污染
率最低,为 31. 43%;萌发时间最短,生长最好。老枝的平均萌发率为 11. 45%;其中:老枝茎下段的萌发率
最低(只有 9. 09%) ,污染率最高(达 89. 62%) ,萌芽也最迟,生长极差。
2. 2 BA和 NAA不同浓度组合对红豆树茎芽萌发及增殖的影响
取红豆树半木质化嫩枝带牙茎段,用 8 种不同的增殖培养基进行萌芽和增殖试验,结果见表 3。表 3
显示:BA与 NAA配合使用时,以 3 号培养基(MS + BA 2. 0 mg·L -1 + NAA 0. 1 mg·L -1)萌芽最快,萌芽
率最高(达 51. 28%) ,新生芽数最多,长势好,增殖倍数最大,达到 5 倍以上(图 1 - a) ;而 1 号培养基
(MS + BA 0. 5 mg·L -1 + NAA 0. 1 mg·L -1)萌芽慢,萌芽率仅 19. 35%;新芽少,长势差,无增殖(图 1 -
b) ;2 号培养基(MS + BA 1. 5 mg·L -1 + NAA 0. 1 mg·L -1)新芽的长势仅次于 3 号培养基,增殖倍数为 3
倍(图 1 - c) ;浓度较高的 NAA 对芽的后期生长不利,如 5 ~ 7 号培养基,NAA 质量浓度均为 0. 2 mg·
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L -1,而 BA质量浓度分别为 0. 5、1. 5 和 2. 0 mg·L -1,都表现为增殖较慢且生长不整齐(图 1 - d)。从表 3
还可知,高浓度的 BA 也会抑制芽的生长,如 4 号和 8 号培养基,BA 质量浓度都为 4. 0 mg·L -1,而 NAA
质量浓度分别为 0. 1、0. 2 mg·L -1,芽都不生长(图 1 - e)。
表 3 BA和 NAA不同浓度组合对红豆树茎芽萌发及增殖的影响
增殖培
养基号
BA质量浓度 /
(mg·L -1)
NAA质量浓度 /
(mg·L -1)
接种茎芽
数 /个
萌发率 /
%
最早萌发
天数 /d
萌发高
峰期 /d
平均增
殖倍数 芽生长状况
1 0. 5 0. 1 31 19. 35 13 - 0 萌发迟,牙不生长
2 1. 5 0. 1 35 31. 43 9 30 3 萌发较快,牙不整齐
3 2. 0 0. 1 39 51. 28 7 28 5 萌发快,牙整齐
4 4. 0 0. 1 33 6. 06 18 - 0 萌发迟,芽不生长
5 0. 5 0. 2 30 23. 33 15 32 2 萌芽慢,生长慢
6 1. 5 0. 2 42 30. 95 14 33 2 萌芽较快,生长慢
7 2. 0 0. 2 36 41. 67 11 30 2 萌芽快,生长慢
8 4. 0 0. 2 31 9. 68 19 - 0 萌发迟,芽不生长
图 1 BA和 NAA不同浓度组合对红豆树茎芽萌发及增殖的影响
2. 3 芽的分化与增殖
切取诱导培养生长至高约 2 cm的小芽,接种到 1 号培养基中继续培养,13 d 后,芽基部膨大,单芽基
部愈伤组织分化不明显,芽萌发迟,芽不生长。在 2、5、6、7 号培养基中,单芽基部愈伤组织分化明显,21 d
后从愈伤组织中分化出许多绿色芽点,但只有部分不断抽出伸长,芽生长不整齐。而 3 号培养基中,21 d
后不定芽基部产生愈伤组织的同时,腋芽大量分化、伸长,28 d 后达到最大,芽萌发快,且整齐。在 4 号、8
号培养基中,则表现为萌芽受到抑制,芽不生长。
3 小结
红豆树外植体取嫩枝的萌芽率平均为 52. 05%,老枝萌芽率平均为 11. 45%。因此,组培外植体的取
材部位,以取半木质化嫩枝顶端带牙茎段为好。增殖培养试验可知,增殖培养基以 3 号,即 MS + BA 2. 0
mg·L -1 + NAA 0. 1 mg·L -1,增殖效果最为理想。红豆树的生根培养基、移苗种植及后期苗圃的管理还
有待进一步的研究和完善。 (下转第 120 页)
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树。建议疏伐后保留 750 株·hm -2比较适宜。不同冠形之间,即开心伞状形、稀疏圆柱形、自然圆柱形的
结实量间差异均达到极显著水平,以开心伞状形最好。不同施肥处理后,2008—2010 年总结实量分别达
到 1065、1084. 5、1318. 5、958. 5 kg·hm -2,分别比对照提高 52. 4%、55. 2%、88. 6%和 37. 1%,施肥可以提
高乳源木莲的结实量。
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