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红花荷的组织培养技术



全 文 :South China Forestry Science
第 44卷第 1期
2016年 2月
Vol. 44, No. 1
Feb., 2016
收稿日期:2015-08-18
作者简介:李晓辉,男,工程师,硕士研究生,主要从事园林植物与观赏园艺的繁殖与培育方面研究等工作。
★通信作者:连芳青,女,教授,主要从事园林植物与观赏园艺的繁殖与培育方面研究与教学等工作。
红花荷的组织培养技术
李晓辉 1,邹 芸 1,丁进义 1,朱 恒 1,连芳青 2★
(1.上饶市林业科学研究所,江西 上饶 334000;2.江西农业大学,江西 南昌 330045)
摘 要:以红花荷(Rhodoleia championii)为试验材料,对红花荷组织培养进行了初步的研究。试验得出:初代培养带
腋芽茎段培养以 MS+6-BA 1.5 mg/L +NAA0.2 mg/L为最佳培养基,带顶芽茎段以 MS+6-BA 1.5 mg/L +NAA0.2 mg/L为
最佳培养基;继代培养以 WPM+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L为最佳培育基;生根培养以 1/2 WPM+NAA 0.2 mg/L +
IBA 0.5 mg/L为最佳培养基;移栽以基质以泥炭︰蛭石=1︰1为最佳;红花荷组培快繁技术的建立为工厂化生产奠定了
理论基础。
关键词:红花荷;组织培养;快速繁殖
分类号:Q813:12:S792.99 文献标识码:A 文章编号:2095-9818(2016)01-0010-03
Tissue culture techniques of Rhodoleia championii
Li Xiaohui1, Zou Yun1, Ding Jinyi1, Zhu Heng1, Lian Fangqing2★
(1. Shangrao Institute of Forestry Science, Shangrao Jiangxi 334000, China;
2. Jiangxi Agricultural University, Nanchang Jiangxi 330045, China)
Abstract: Taking Rhodoleia championii as experiment material, tissue culture and reproduction technology of Rh. championii
were studied. Test results showed: primary culture stems with axillary buds for MS+6-BA 1.5 mg/L +NAA 0.2 mg/L was the
best medium, stem segment with bud for MS+6-BA 1.5 mg/L + NAA0.2 mg/L was the best medium. Subculture for WPM+6-
BA 0.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L was the best culture medium; rooting culture for 1/2 WPM+ NAA 0.2 mg/L +IBA 0.5 mg/L is
the best medium; transplanting for matrix with peat ∶vermiculite = 1︰1 is the best. The establishment of tissue culture and
cuttage reproduction techniques for Rh. championii laid the theoretical basis for itsfactorization production.
Key words: Rhodoleia championii; tissue culture; fast propagation
DOI 编码:10.16259/j.cnki.36-1342/s.2016.01.002
红花荷(Rhodoieia championi Hookf.),别名红苞
木、萝多木、吊钟王[1-2]。为金缕梅科(Hamamelidaceae)
红花荷亚科红花荷属(Rhodoieia)植物 [3-4], 为常绿阔
叶乔木。 原产于中国广东、广西及其沿海岛屿的山地
阔叶林中。 红花荷成龄树高可达 10 m 左右,具有材
质好、干形直、生长快、树形美、花大色艳、花期长、易
管理以及适应性强等特点, 是优良的用材树种;同
时,红花荷是观花、观叶的好树种,是一种极具有发展
前途的园林绿化观赏树种和行道树种,也可做盆景[5-11]。
由于红花荷在风景园林中占有的重要地位,大量快速
的繁殖也显得日益重要。 本文对红花荷进行了组培
技术的研究,以期探索出一条通过组织培养的方法大
量繁殖红花荷苗木,满足市场需要,以促进我国园林
事业的发展。
1 试验材料与方法
1.1 试验材料
供试验材料为江西农业大学园林与艺术学院花
木基地的红花荷叶片、带腋芽茎段和带顶芽茎段。
1.2 材料的处理与培养条件
将采回的枝条先用水清洗表面污渍,切取带顶芽
茎段、 带腋芽茎段及中度成熟叶片分别放入杯子中,
用清水冲洗 1 h。
1.2.1 顶芽茎段和带腋芽茎段的消毒处理。 在无菌室
内的超净工作台上,将带顶芽茎段和带腋芽茎段先用
75%酒精浸泡 10 s, 接着用 0.1% HgCl2 浸泡 3~10
min,再用无菌水冲洗4~5 遍,最后用无菌滤纸吸干表
面水分。 分别接种于诱导培养基上;
1.2.2 叶片的处理。将中度成熟叶片切成 6 mm×6 mm
第 1期
左右的小块, 用 75%酒精浸泡 10 s, 接着用 0.1%
HgCl2浸泡 3~5 min,再用无菌水冲洗 4 遍,最后用无
菌滤纸吸干表面水分,接种于诱导培养基上。
1.2.3 培养条件。 以上每个处理接种 15瓶,每瓶接种
1 个外植体,重复 3 次。 培养基添加琼脂 0.7%,蔗糖
3%,pH 5.8~6.0;培养温度(25±2)℃,光照每天 14 h,
光照强度 1 500~2 000 lx。
2 试验结果
2.1 初代培养
2.1.1 表面灭菌方式试验结果。 红花荷的 3种外植体
在不同灭菌时间处理中的污染率。
表 1 不同外植体接种效果(污染率)的比较
Tab. 1 Comparison of inoculation effect by
different explants (the contaminated rate)
2.1.2 带腋芽茎段试验结果。 将已消毒的带腋芽茎段
接种在以下培养基上,该试验共设 9 个处理,分别是
1 号:B5+6-BA 1.0 mg/L+ NAA 0.2 mg/L;2 号:B5+6-
BA 1.5 mg/L+ NAA 0.5 mg/L;3 号:B5+6-BA 2.0 mg/
L+ NAA 1.0 mg/L;4 号:WPM +6-BA 1.0 mg/L+ NAA
0.5 mg/L;5 号 :WPM +6-BA 1.5 mg/L+ NAA1.0 mg/
L;6 号:WPM +6-BA 2.0 mg/L+ NAA 0.2 mg/L;7 号:
MS +6-BA 1.0 mg/L+ NAA 1.0 mg/L;8 号:MS +6-BA
1.5 mg/L+ NAA 0.2 mg/L;9 号:MS +6-BA 2.0 mg/L+
NAA 0.5 mg/L;通过对比试验研究分析找出红花荷带
腋芽茎段初代培养的最佳方案。在接种 8 d后腋芽开
始萌动,抽生新梢明显,12 d 后可见两片细小鲜绿的
嫩叶,18 d 后叶片展开长约 2 cm,宽约 1 cm,约 25 d
后带腋芽茎段基部膨大,开始产生淡红色疏松愈伤组
织。 具体结果见表 2:
表 2 带腋芽茎段初代培养试验结果
Tab. 2 The test results of stem initial culture
表 2 中出芽指数:发生芽的外植体上的出芽的平
均数。
2.1.3 带顶芽茎段和叶片试验结果。 带顶芽茎段接种
后萌动、抽新梢、展叶均表现出与带腋芽茎段相似,通
过对启动率、出愈率和出芽指数的方差模型分析,表
现得与带腋芽茎段初代培养非常相似;叶片试验结果
表明:由于对叶片的消毒试验没有成功,叶片组织全
部杀死,叶片的初代培养试验失败。 需要进一步研究
探索。
2.2 继代增殖培养试验结果
在初代培养的基础上,获得的芽、苗数量有限,不
能充分发挥组织培养快速繁殖的优势,根据初代培养
中影响红花荷培养的主要因素,合理选择继代培养基
组合,以获得大量增殖的材料。该试验共设 9个处理,
分别是 1 号:B5+ 6-BA 0.2 mg/L+ NAA 0.2 mg/L;2
号:B5+6-BA 0.5 mg/L+ NAA 0.5 mg/L;3 号:B5+6-
BA 1.0 mg/L+ NAA 1.0 mg/L;4号:MS +6-BA 0.2 mg/
L+ NAA 0.5 mg/L;5 号 :MS +6-BA 0.5 mg/L+ NAA
1.0 mg/L;6号:MS +6-BA 1.0 mg/L+ NAA 0.2 mg/L;7
号:WPM +6-BA 0.2 mg/L+ NAA 1.0 mg/L;8号:WPM
+6-BA 0.5 mg/L+ NAA0.2 mg/L;9 号 :WPM +6-BA
1.0 mg/L+ NAA 0.5 mg/L; 通过不同培养基试验以期
找出红花荷最佳继代增殖培养方案,结果见表 3:
表 3 继代增殖培养试验结果
Tab. 3 Test results of multiplication
2.3 生根培养
将切割 3 cm以上的健壮无根单苗转入生根培养
灭菌时间
/ min
平均污染率/ %
带腋芽茎段 带顶芽茎段 叶片
3 48.00 51.00 0
5 47.67 42.33 0
8 37.33 25.00 0
10 10.67 8.33 0
试验号 启动率/ % 出愈率/ % 出芽指数
1 68 65 0.6
2 72 71 1.4
3 58 43 0.4
4 72 70 0.9
5 81 53 1.3
6 70 46 0.8
7 82 81 1.3
8 96 91 1.8
9 85 73 1.6
试验号 增殖倍数 有效苗数 新梢形态发生
1 3.1 3.5
新梢基部有愈伤组织发生 ,
苗绿健壮
2 3.4 2.2
新梢基部有愈伤组织发生 ,
苗叶小细弱
3 2.7 1.3
新梢基部无愈伤组织发生 ,
苗叶小细弱
4 2.1 0.9
新梢基部有愈伤组织发生 ,
苗叶小细弱
5 2.8 1.0
新梢基部无愈伤组织发生 ,
苗叶小细弱
6 2.3 1.9
新梢基部有愈伤组织发生 ,
苗叶小细弱
7 3.3 2.7
新梢基部膨大, 无愈伤组织
发生,苗叶小细弱
8 4.2 3.9
新梢基部有愈伤组织发生 ,
苗绿健壮
9 2.7 2.8
新梢基部有愈伤组织发生 ,
苗叶小细弱
李晓辉等:红花荷的组织培养技术 11
南 方 林 业 科 学 第 44卷
附图:
红花荷初代培养
红花荷生根培养
红花荷继代培养
红花荷移栽前
红花荷移栽后
基,40 d 统计生根时间、生根率、一级根平均根数,观
察生根情况。 本试验共设 9个处理,1 号:1/4 WPM +
NAA 0.2 mg/L+ IBA 0.2 mg/L;2 号:1/4 WPM +NAA
0.5 mg/L+ IBA 0.5 mg/L;3 号 :1/4 WPM +NAA 1.0
mg/L+ IBA 1.0 mg/L;4 号:1/ WPM +NAA 0.2 mg/L+
IBA 0.5 mg/L;5 号 :1/2 WPM +NAA 0.5 mg/L+ IBA
1.0 mg/L;6 号 :1/2 WPM +NAA 1.0 mg/L + IBA 0.2
mg/L;7 号:WPM +NA 0.2 mg/L+ IBA 1.0 mg/L;8 号:
WPM +NAA 0.5 mg/L+ IBA 0.2 mg/L;9 号 :WPM +
NAA 1.0 mg/L+ IBA 0.5 mg/L;试验结果如下:
表 4 生根试验结果
Tab. 4 The result of rooting test
2.4 炼苗与移栽
将瓶内获得的带根健壮单苗(根长 1.5~2 cm,苗
高 3~4 cm)移栽至大棚内。移栽前在培养室里揭开 1/2
的封口膜,2 d 后再揭开全部封口膜, 再过 3 天取出
试管苗,移出并洗净培养基,不要损伤根系,栽植到移
栽基质上(表 9)。 移栽前两周要精心管护,前一周内
(植株未发新根)湿度应控制在 90%左右,一周后(植
株发了新根) 湿度可控制在 70%~80%; 温度控制在
20 ℃~26 ℃。 移栽基质试验设 2个方案,1号:泥炭︰
珍珠岩=1︰1;2 号:泥炭︰蛭石=1︰1,移栽成活率如
下:
表 5 移栽成活率结果
Tab. 5 The survival rate result of transplanting
3 结论
3.1 表面灭菌方式
红花荷带腋芽茎段的最佳灭菌方法为 75%酒精
处理 10 s+0.1% HgCl2 处理 8 min, 带顶芽茎段为
75%酒精处理 10 s+0.1% HgCl2处理 5 min;叶片在消
毒过程中全部被杀死,因此,不能得出叶片的最佳灭
菌方式。
3.2 初代培养
带腋芽茎段培养以 MS+6-BA 1.5 mg/L +NAA
0.2 mg/L 为最适宜培养基配方组合, 启动率达到了
96%,出愈率达到 91%,出芽指数达到 1.8;带顶芽茎
段以 MS+6-BA 1.5 mg/L +NAA 0.2 mg/L 组合培养效
果最好,启动率达到 86.34%,出愈率达到 76%,出芽
指数达到 1.6。
3.3 继代培养
适宜于新梢继代增殖培养的最优组合是 WPM+
6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L,增殖倍数达 4.2,有效
试验号
生根时
间/ d
生根率
/ %
根数
/ 条
生根情况
1 20.8 62.90 3.2 轻度愈伤化,根系红色
2 16.3 54.67 2.8 正常,根系红色色
3 21.8 46.00 1.7 轻度愈伤化,根系红色
4 16.5 84.34 4.3 正常,根系红色
5 15.3 76.00 3.7 正常,根系红色
6 18.6 81.30 3.9 轻度愈伤化,根系白色
7 29.4 49.67 1.8 重度愈伤化,根系红色
8 27.7 26.67 1.2 重度愈伤化,根系白色
9 26.2 38.00 1.7 轻度愈伤化,根系红色
(下转第 19 页)
试验号 移栽基质 成活率/ %
1 泥炭︰珍珠岩=1︰1 73.50
2 泥炭︰蛭石=1︰1 85.43
12
第 1期
(上接第 12 页)
苗数达到 3.9。
3.4 生根培养
生根培养:以 1/2 WPM+NAA 0.2 mg/L +IBA 0.5
mg/L,为最适宜培养基配方组合,植株生长健壮,生根
时间较短,为 16.5 d,生根率最高,达到了 84.34%,平
均根数最多,为 4.3根,平均根长为 2.6 cm。
3.5 移栽
移栽: 移栽基质以泥炭︰蛭石=1︰1 效果最好,
成活率最高,达到 85.43%,且长势良好。
参考文献:
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率、高生长、粗生长均显著高于种植在阔叶林林缘的
华木莲。
2)在市林科所庭院内种植的 2株华木莲小苗,一
株所在位置光线较强,另一株光线较弱,其生长表现
过程见表 3。 由表 3 可见两株地径相近,种植在两个
土壤肥力相近但光线强弱不同的地方,在不同的时期
生长表现差异较大。 第 1 年和第 2 年光线较弱的地
方的华木莲生长量明显大于光线较强的地方的华木
莲,但到了第 4年和第 5年光线较强的地方的华木莲
生长量又明显大于光线较弱的地方的华木莲。
3)将华木莲种植在杉木残次林或砍伐迹地内,10
a后其树高可超过周边杉木。 这些试验证明了华木莲
具有良好的前期耐阴性,后期喜阳的特点,因此华木
莲作为针叶林更新树种,对改善林分结构有广泛的应
用空间,将是把我国长江以南地区大面积针叶纯林改
造成针阔混交生态林的理想树种。
3结论与讨论
1)人工栽培的华木莲一般 6年生时可开花,在华
南地区可提前 1~2年开花。 7-10年生时有少量挂果,
以后产种量逐年增加,70 年生成年母树产种量可达
4.5 kg/株以上。 华木莲 80 年生后成年母树产种量有
所下降。 华木莲母株产种的高峰期在树龄 50~80年。
2)华木莲的种子不存在生理休眠,用湿沙储存种
子就可,10月获得的种子在第 2年的春天 3月底至 4
月初播种发芽率最高,种子活性最强,种子储存时间
越长,种子的活性越低,第 3 年就基本上失去发芽能
力。
3)华木莲主伐后可考虑萌芽更新和天然种子更
新,这将使华木莲的第 2代林造林成本大幅下降。
4) 华木莲具有良好的前期耐阴、 后期喜阳的特
点,因此华木莲作为针叶林更新树种,对改善林分结
构有广泛的应用空间,将是把我国长江以南地区大面
积针叶纯林改造成针阔混交生态林的理想树种。
参考文献:
[1] 刘素梅,徐光辉,龙桂根,等 .华木莲原生地生境调查研究
[J].南方林业科学,2015,43(6):19-20.
表 3 华木莲在不同光照情况下不同时期的生长表现
Tab. 3 The growth performance of S. glauca in
different light conditions in different periods
位置 光线较强地点
生长指标 树高/ cm 树高/ cm 地径/ cm
2011 年 4 月 26 日 15.0 21.0 0.47
2011 年 7 月 22 日 87.3 66.8 0.75
2011 年 11 月 11 日 118.6 66.2 1.0
2012 年 4 月 19 日 140 90
2014 年 9 月 15 日 330 393 5.1
2015 年 5 月 29 日 380 460 6.0
碱解氮/ mg/kg 101
有效磷/ mg/kg 7.4
速效钾/ mg/kg 57
有机质/ g/kg 71.9
光线较弱地点
地径/ cm
0.48
0.96
1.6
4.1
4.5
121
6.0
67
73
徐光辉等:华木莲结实规律与林下利用技术研究 19