榉树茎尖的培养

榉树又称血榉、鸡油树、大叶榆,为榆科榉树属树种.榉树材质优良,而且具有较高的观赏价值.目前,野生的榉树资源已相当匮乏，被列为国家二类保护植物，组织培养是优良树木得以大量繁殖的有效方式.到目前为止,已对大量的林木树种进行了组织培养的研究,少数树种已进入到工厂化生产阶段.在我国,桉树和杨树的快速繁殖技术已经用于工厂化生产,并产生了显著的经济效益,，但对硬木树种的相关研究报道却很少.本研究希望能通过组织培养为保护榉树资源提供新方法,为榉树优良无性系的快速繁殖提供新技术。

一、材料和方法

（一）、材料：供试材料为榉树成年树的春季刚萌芽的嫩枝,采自华中农业大学植物标本园.

（二）、方法

1、外植体的消毒：截取含茎尖的嫩枝为外植体.用中性洗衣粉洗净,再用流水冲洗1个晚上,第2天取出.用体积分数为75%的乙醇浸泡1min,再用1g·L-1的升汞处理10min,最后用无菌水冲洗数次。

2、芽的诱导和增殖：从消毒后的嫩枝上小心切下茎尖,进行如下试验:外植体接种于不同激素(BA、NAA和2,42D)的MS培养基上,各种激素的质量浓度见表1.所有培养基中均加30g·L-1的蔗糖和7.0g·L-1的琼脂,培养基的pH值为5.8,在121℃高温、107.87kPa的压力下消毒20min.培养温度(25±1)℃、光照时间14ö10(白天ö黑夜)h、光照强度为2000lx.每1配方接种20个外植体,试验重复3次.1个月后统计愈伤组织和芽的诱导率,并进行方差分析。

3、诱导生根：将生长良好的小苗转接到1ö2MS附加不同浓度(0.0、0.5、1.0、2.0mg·L-1)IBA的培养基上,培养条件同芽的诱导条件.每1配方接种15个外植体,试验重复3次.1个月后统计不定芽的诱导率,并进行方差分析。

二、结果与分析

1、芽的诱导不同激素的不同质量浓度对榉树不定芽诱导的影响结果知,在含BA或BA与NAA组合的培养基中都有不定芽的形成,其中以单独使用BA的效果较好.而且,榉树芽尖的不定芽的形成对BA的浓度有一定的要求,BA浓度过低(0.1mg·L-1)或过高(5.0mg·L-1)都不利于不定芽的诱导,当BA的浓度为1.0mg·L-1时,最有利于不定芽的诱导,其萌发率可达48.3%,而且正常芽比例也高,达76.3%.随着BA浓度的提高,正常芽比例呈较明显的下降趋势.从表2中还可以看出,在所有的培养基组合中,都有一定比例的愈伤组织形成.形成的愈伤组织按形态结构特点可分为两类:一类是在含有BA或BA与NAA组合的培养基中形成的结构较致密的愈伤组织;另一类是在含2,42D或2,42D与BA的组合的培养基中形成的结构松散且水浸状较严重愈伤组织.

2、芽的增殖和壮苗：将形成的芽切开,在原培养基上进行继代培养,1个月后,在每个芽的基部又可长出3～7个小芽.将芽接种在WPM+BA(0.5mg·L-1)+CH(500mg·L-1)的培养基上,30～40d后,形成健壮的小苗。

3、生根和移栽选择：生长旺盛的幼嫩小苗进行生根诱导,生根培养基为1ö2MS附加不同浓度的IBA和NAA,不同激素诱导生根的情况可以看出,对于榉树试管苗生根,IBA的诱导效果要好于NAA.在含NAA的培养基中,较多的是通过愈伤组织产生不定根.高浓度的IBA,在小苗的基部也有一定比例愈伤组织的形成.添加0.2%活性炭能明显地抑制小苗茎段基部愈伤组织的形成,不定根发育良好,毛根多,诱导效果.1ö2MS+IBA(0.1mg·L-1)+0.2%活性炭为榉树生根的适宜培养基,生根率为42.2%.洗净再生苗上的琼脂培养基后,将其移栽到装有营养土的花盆中栽培,10d左右再生苗由新根长出,成活率在70%以上.一个月后,将小苗移到温室,练苗,约2周后,将小苗移栽到装有田土的花盆中定植,于室温下培养,成活率达91.2%。

三、讨论

植物激素的种类和浓度对植物组织培养过程中芽的分化有重要影响,榉树的组织培养情况与此类似。

从实验结果看,适合榉树茎尖不定芽分化的细胞分裂素为BA,生长素为NAA,其中MS+BA(1.0mg·L-1)培养基为最适配方.在含BA或BA与NAA的组合中有较致密的愈伤组织,经过继代培养可以诱导不定芽的分化.在含2,42D或BA与2,42D组合的培养基中没有芽的分化,却有水浸状愈伤组织的形成,这类愈伤组织经过继代培养也未能诱导不定芽的分化.培养基中激素的种类和浓度对诱导生根有较大的影响.不同激素的种类和浓度对不同植物的诱导生根的影响情况不同.对于榉树小苗的生根,1ö2MS+IBA(0.1mg·L-1)的诱导效果最好.同时,活性炭的使用有利于榉树再生苗的生根.利用组织培养技术进行无性系扩繁,在保护珍稀树种和名贵花卉的工厂化生产中具有较高的应用价值本研究结果可为榉树资源的保护和利用提供新的研究思路和新技术。

但是,林木组织培养的研究在实际生产中的应用仍受到较大的限制,目前真正能投入工厂化生产的树种不多,其主要原因是:

(1)林木的生长速度慢,次生代谢物积累多,在组织培养过程中常出现褐化或玻璃化现象。

(2)在许多重大植物的组织培养再生植株的成功报道中,都有效率偏低的问题,使得繁殖技术难以满足实际生产的需求。林木组织培养的繁殖系数普遍较低,生长周期长,这导致了生产成本的提高.我们在研究中也遇到了类似的情况.目前还有相当多的植物没有离体培养技术,特别是对于珍稀和濒危植物的研究,因此可应用范围较窄.没有建立起适用范围较广的林木组织培养的基本培养基;体细胞胚发生再生植株研究的范围还主要集中在针叶植物,所研究的外植体仍局限于合子胚等幼嫩组织;胚性愈伤组织及体细胞胚和不定芽的诱导频率在绝大部分树种中仍未达到中试水平,人工种子在实际生产的应用仍限于少数植物.加上实验操作繁琐,重复性也较差等问题,都限制了组织培养技术在实际生产上的应用.因此,林木组织培养技术的研究还有许多工作要做。