全 文 ：第 1 9卷 第 6期
1 9 9 4年 1 1月 林 业 科 技 FOR ES TR YC S IENC E &TC EH N O LO GYV o l
.
N o v
1 9N o
.
6
1 9 9 4
钻天柳快速无性繁殖及商业化生产技术的研究
于启滨 张含国 王乃 西 尚立权
( 黑 龙江省林科所 )
钻 天柳 (C ho e sni a a rbu ti j’ o l i aA .K V S)
又 名 红 毛 柳 、 朝 鲜 柳 等 , 是 杨 柳 科
( aS l’ ca ce ae ) 钻天柳属唯一的一个种 。 钻天柳
高可达 30 m , 直径达 l m 。 树干通直 、 速生 、
材质轻软 、 纤维长 、 少反翘 , 木材适用于纤
维工业 、 造纸箱板 、 农具等 。
黑龙江省林科所 自 19 89 一 1 9 9 1 年从 7
一 3 5 年生成龄钻天柳外植体诱导 出再生植
株 。 所有无性系苗木经过圃地移植后 , 均 已
上山造林并取得成功 。 为进一步实现工厂化
快速繁殖钻天柳优良单株提供了一条可行途
径 。
1 离体快速无性繁殖材料和方
法
.1 3 培养条件和培养基制备
所有试验用培养基 P H 值调正在 5 . 6一
6
. 。 之间 。 分装后在 1 . kZ g c/ m “ 气压下 灭菌
20 m in
。 培养室温度调正为 20 ℃ ~ 28 ℃ , 光照
强度 1 0 0 0一 1 5 0 0 L u x , 每 日光照时间为 8一
1 6h
。
1
.
4 移栽
5 月一 6 月初是试管苗移栽的最佳时间 。
基质为草炭土与蛙石按 1 : 1 的比例混
合均匀 , 用高锰酸钾或甲醛消毒 , 放入营养
杯中 。
移栽后的 2一 3 夭至关重要 。 这期间既要
注意保湿 , 又要适当通风 。
移栽 3一 4 周后 ,将生长健壮营养杯苗的
土壤向上推出 , 带土佗将小苗移栽苗床 , 浇
足水 , 要注意遮荫 , 并保持床面经常湿润 。
1
.
1 外植体材料选择和消毒灭菌过程
供试材料为 5 株钻天柳 , 分别采自经过
选优的海林 、 清河林业局钻天柳优 良个体 ,树
龄分别为 7 、 1 2 、 2 0 、 3 0 年生和 3 5一 4 0 年生 ,
采集时间为 1 9 8 9 年 2 月末 , 1 9 8 0 年的采集
时间为 5 月末和 1 9 9 2 年 7 月中旬 。 将接种材
料在 30 %一 45 %安 替福 民溶液 (有效 氯
10 % ) 中浸泡 10 ~ 1 5m in , 然后用灭菌水冲洗
3 次 , 再转人浓度为 7%次氯酸钙浸泡 5一
10 m in
, 再经过灭菌水 3 次冲洗后 , 除去芽鳞
即可接种 。
1
.
2 培养基
试验用培养基为 A C M 、 W PM 、 D C K 、
W S
、
1 / ZM S 等 , 附加不同激素水平的 B A P 、
N A A 和 I B A 。
2 试验步骤
.2 1 诱导芽的分化
.2 .1 1 休眠芽培养
顶芽和腋芽接种 7一 10 天后开始进一步
膨胀 , 25 一 30 天后顶芽和腋芽处可分化许多
丛生芽 , 芽的数量一般在 5一 7 个左右 , 丛生
芽生长较快 , 经过接种后 35 天 , 即可长到 3
一 sc m 。 在试验用的四种培养基中 , 附加不同
的激素组合和水平 , 结果认为不同培养基和
激素组 合及水平对不 定芽分化影响效果明
显 , 得出 W PM 培养基是诱导休眠芽分化较
好的培养基 , 因此在筛选最优化休眠芽分化
培养基时 , 以 W PM 为基本培养基 , 设计了 6
林 业 科 技 第 1 9卷
个激素组合 。 试验结果看 出 以 3 . 0 mg /L、
N A A O
.
s mgL /6B A P这一激素水平和组合分
化率最高 , 并且 6一 B A P 同 N A A 联合使用
比单一使用 6一 B A P 对休眠芽分化的作用效
果好 。
2
.
1
.
2 嫩枝芽培养
扦插后接种到诱导 分化培养基 上的嫩
枝 , 3天以后腋芽明显膨大 , 2 周以后腋芽可
生长到 1一 Z c m , 也有部分嫩枝基部分化出丛
生不定芽 , 平均为 4一 6个左右 , 诱导嫩枝芽
的培养基为 4 种 , 设计 5个激素组合 , 选取
4 个不同树龄的钻夭柳个体 , 试验结果认为
不同培养基 、 激素组合 、 」 树龄对嫩枝芽的诱
导分化率作用明显 , 在同一培养条件下 , 年
生和 3 0一 4 0年生钻夭柳由于树龄较高 ,诱导
率低于 7年和 i2 年生的 。
通过表 1可以看出 , 外植体选用 5 月中
旬嫩枝芽比休眠芽以及 7 月末嫩枝芽诱导分
化率高 , 而且分化时间短 , 能够缩短繁殖培
育时间 。
表 1 取材时间对诱导芽分化的影响
休眠芽 (3 月 ) 嫩 枝 (5 月 ) 休眠芽 (7 月 ) 嫩 枝 ( 9~ 1 0 月 )树龄 分化时间
(天 )
分化率
( % )
分化时间
(天 )
分化率
(写 )
分化时间
(天 )
分化率
O公4内h一b
.…6丹七抽hn`tUOz月七仁」
7
1 1
2 2
3 0
35 ~ 4 0
2 5~ 3 0
2 5~ 3 5
4 9 1
b 7
。 吕
3 0~ 3 5
, 上表数值为接种四周后调查结果 。
, 百分率计算是 ” ~ 23 个芽在不同培养基上的百分率 .
.2 L 3 芽增殖培养
D C R 培养基被当做芽增殖培养的基本
培养基 , 试验证明 , 它可以提供芽增殖期间
所需的营养物质 , 能使芽增殖速度快 、 嫩茎
生长健壮 。 在该培养基上 , 不同树龄钻天柳
在继代增殖培养阶段生长情况相对 比较一
致 , 分化率也没有明显差异 。 另外在芽增殖
阶段 , 我们发现部分试管苗顶端发生死亡现
象较严重 , 后经摸索认为增加 C A ( N O 3 ) : 含
量后 , 该现象容易得到缓解 (详见表 2) 。
2
·
1
,
4 根的诱导
在 1 2/ M S 培养基上 , 苗根生长很慢 , 两
周以后植株有严重枯死现象 , W P M 和 W S
培养基植株枯死现象较少 , 生根率高于 1/
ZM S 培养基 。 D c R 培养基诱导生根率最高 ,
并无植株枯死现象发生 。根据有关学者报道 ,
P V P (聚 乙稀毗咯烷酮 ) 对诱导生根效果很
好 , 可以减少植株枯死现象发生 。 通过试验
比较 l / ZM S 、 D C K 、 W PM 和 W S 培养基 , 附
表 2 培养基 、 激紊和 P V P对生根率及生长状
况的影响
培养基 BI A N A A P V P 蔗糖
( m g / L ) (m g / L ) ( m g / L ) (g / L )
生根率 死亡率 相对生
( % ) (% )
W S
D C R
W PM
1 / ZM S
0
.
3 1 0
0 5 0
.
0 2 2 0 1 0
0
.
8 1 0
0
`
3 1 0
0
.
5 0
.
0 2 1 0
0
.
8 1 0
0
.
3 1 0
0
.
5 0
.
0 2 1 0
0
.
8 1 0
0
.
3 2 0 10
0
.
5 0
。
0 2 2 0 10
0
.
8 1 0
长情况
+ + +
十 + +
1 0 +
0 十+ + +
0 十十 + +
5 十 +
20 +
3 0 + +
十一00巴Ju口ób
857096.6一2
加不同数量 P V P 和激素组合表明 , 在相同激
素水平上 , 各种培养基的不同及其作用效果
强于 P V P 。
3 温室移栽
试验表 明 ,钻天柳温室移栽成活率最高 。
第 6期 于启滨等 :钻天柳快速无性繁殖及商业化生产技术的研究
移栽时期是 5 月末至 6月中旬 , 这一时期温
室温度在 巧℃ ~ 25 ℃之间 , 最适合试管苗移
栽后的生长 , 移栽成活率达 80 %以上 。 我们
在 7 月和 4 月份移栽时 , 成活率只有 40 % , 7
月份成活率也只有 50 %一 60 % 。这是由于温
室的环境条件基本上还是靠外界 自然条件控
制 。
营养杯苗移入温室一个月以后 , 平均高
生长可达 1 c0 m , 之后可移入苗床 , 一周后钻
天柳苗木茎即可变成紫红色 。 钻天柳苗高当
年一般平均在 3 0c m 左右 , 最高为 65 c m 。 ’
4 商业化 生产 可 行性的微繁殖
技术步骤见表 3
表 3 钻天柳商业化生产可行性的微繁殖技术步骤
步骤 时间 (夭 ) 培养基
1
. 外植体诱导分化
休眠芽
嫩枝芽 (5 月 )
嫩枝芽 ( 9 月~ 1 0 月 )
2
. 继代繁殖
3
. 茎生长与生根
4
. 试管苗温室移栽
2 5~ 3 5
s ot s
1 5~ 2 0
1 5
1 0~ 1 5
1 5~ 3 0
W PM
, 0
.
s m g 一 IB A P + 0
.
o 3 m g 一 IN A A
工〔 R , 0 . sm g 一 IB A P
D C R
, 0
.
o sm g 一 I BA P
L屹 R , 0 . Zm g 一 IB A P
D C R
, 0
·
o s m g 一 l + 0
.
0 2 m g 一 IN A A
草炭土 : 蜓石 1 : 1 ( V / v )
5 讨论
.5 1
. 用钻天柳一年内不同生理阶段 采集的
外植体置于相同的培养基培养 , 不同阶段采
集的外植体表现出明显不同的分化率 。 5 月
中旬采集以带芽嫩枝为外植体其芽分化率远
远高于在 2一 3 月采集的以休眠芽为外植体
的分化率 。 9 ~ 10 月的外植体分化率较 7一 8
月份采集的外植体分化高 , 这可能是 由于 7
~ 8 月份腋芽还没有发育完全的缘故 。
5
.
2 通过比较不同培养基的 (W PM 、 A C M 、
M s
、
l / ZM S
、
D C R 等 ) 不同培养阶段 (诱导
分化 、 继代和增殖 、 生根 ) 。 认为低无机盐浓
度的培养基如 D C R 、 W S 较适合钻天柳不同
阶段的培养 ; 中等浓度次之 , 但 A CM 、 W PM
诱导休眠芽分化效果也很好 ; 高无机盐浓度
培养基是不适合钻天柳组织培养的 。 这是否
与钻天柳自然生长环境条件有关 , 造成对营
养物质需求量减弱 。
5
.
3 钻天柳组织培养各阶段所需激素量不
大 。 细胞分裂素以 B A P 作用效果 明显 , 使用
量在 。 . Zm g 一 `一 10 m g 一 `之间 , 大部分情况在
。 . 2m g 一 `一 。 . sm g 一 `之间 。 生长素以 Z B A 和
N A A 使用效果好 , 强于 1 A A 、 1 B A , 使用
量在 .0 Zm g 一 ’ 一。 . s m g 一 `之间 , N A A 使用量
在 0 . o l m g 一 `一 0 . o s m g 一 ’之 间 。 · 关于植物激
素在组织培养各阶段中的作用机理 , 所见资
料不多 , 有待进一步研究 。
5
.
4 钻天柳生根较难 。 林静芳 ( 1 9 8 3 ) 建议
在 1 2/ M S 培养基中 , 附加 P V P Z。 / L , 将有利
于植株生根 。 不含 P V P 的培养基嫩枝一般不
生根 。 我们通过试验认为 , 1 2/ M S 不适合作
钻天柳生根培养基 , 在该培养基中嫩茎确实
生根较难 , 但必须用低无机盐浓度 D C R 、 W S
做生根培养基后 , 生根率大大提高 , 而且植
株生长健壮 , 没有枯死现象发生 。
5
.
5 在芽增殖培养阶段 ,钻天柳试管苗芽尖
枯死现象时有发生 , 影响了试管苗的增殖率
和正常生长 。 根据有关报道 , 其它木本植物
组织培养该现象也常见到 。 这一现象的生理
过程是复杂的 , 有一种解释是由于试管苗缺
C a 引起的 , 在芽增殖培养基中 , 试管苗生长
很快 , 在湿度极大的试管内 , 叶部蒸发能力
受阻 ,影响了培养基营养物质输送到顶端 ,并
且 C a 元素在植物体内活动性差 , 造成了茎
尖严重缺 C a 以至发生枯死现象 。 根据这一
解释 , 在钻天柳培养基增加 C a 元素含量后 ,
茎尖枯死现象得到了缓解 , 说明这一解释是
有道理的 。