基本培養(yǎng)基、激素和糖種類及濃度對(duì)毛泡桐組培苗增殖的影響

蔣祥娥 蔡 桁 田 玲 管蘭華 佐佐木義則

(1.湖北省林業(yè)廳林木種苗管理總站 武漢 430079；2.荊門市彭場(chǎng)林場(chǎng) 荊門 448269； 3.日本大分縣林業(yè)試驗(yàn)場(chǎng) 日本 8770023)

毛泡桐(Paulowniatomentosa)是玄參科泡桐屬落葉喬木，生長(zhǎng)速度快，材質(zhì)和紋理好，是制作家具、樂器的上等木材。毛泡桐繁殖容易，一般采用扦插和埋根育苗，但常年采用埋根和分株繁殖，造成了植物體內(nèi)病毒的“累積”效應(yīng)，不利于品種優(yōu)良性狀的保持，致使叢枝病逐代加重。但“叢枝病”和“低干大冠”是目前生產(chǎn)的主要問題[1]，極大影響了其生長(zhǎng)、材質(zhì)、出材率和林農(nóng)的種植積極性。利用組織培養(yǎng)技術(shù)，對(duì)培育的速生、抗性強(qiáng)、材質(zhì)好的優(yōu)良品種進(jìn)行大量繁殖可以有效減輕叢枝病病原菌的感染[2]。本試驗(yàn)以毛泡桐無菌試管苗作為試驗(yàn)材料，通過比較不同基本培養(yǎng)基、激素、糖類及濃度對(duì)增殖擴(kuò)繁的影響，為毛泡桐組培苗增殖擴(kuò)繁培養(yǎng)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以毛泡桐無菌試管苗芽為外植體，無菌試管苗由湖北省林木育種中心組培室培養(yǎng)。從培養(yǎng)室是挑選生長(zhǎng)健壯、旺盛、無任何污染及玻璃化的苗木若干，備用。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 增殖培養(yǎng)基本培養(yǎng)基和激素種類培養(yǎng)試驗(yàn)

采用WPM和1/2MS為基本培養(yǎng)基，細(xì)胞分裂素6-BAP、KT分別為(1.0 mg·L-1)共4個(gè)處理組合進(jìn)行實(shí)驗(yàn)[3]。添加的蔗糖為20 g/L,瓊脂7 g/L，培養(yǎng)基pH值調(diào)節(jié)到5.8。15 d后開始觀察，30 d后統(tǒng)計(jì)芽的誘導(dǎo)和生長(zhǎng)情況。

1.2.2 糖的種類選擇培養(yǎng)試驗(yàn)

在組織培養(yǎng)中培養(yǎng)基的糖類有蔗糖、麥芽糖、黑糖、海藻糖等多種。本試驗(yàn)采用基本培養(yǎng)基為WPM，細(xì)胞分裂素6-BAP(1.0 mg·L-1),將小苗接入蔗糖、海藻糖、麥芽糖、黑糖這四種糖類。添加的糖為各20 mg·L-1、瓊脂7 g/L，培養(yǎng)基pH值調(diào)節(jié)到5.8。通過培養(yǎng)來調(diào)查糖的種類對(duì)毛泡桐生長(zhǎng)的影響，以選擇適宜的糖的種類用于增殖培養(yǎng)。30 d后統(tǒng)計(jì)芽的誘導(dǎo)和生長(zhǎng)情況。

1.2.3 不同蔗糖濃度的培養(yǎng)試驗(yàn)

以WPM為基本培養(yǎng)基，細(xì)胞分裂素6-BAP(1.0 mg·L-1),蔗糖濃度10，15，20，25 g·L-1、4個(gè)處理組合進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析比較[4-5]。各組合處理添加瓊脂7 g/L，培養(yǎng)基pH值調(diào)節(jié)到5.8。

定期觀察芽的誘導(dǎo)及生長(zhǎng)情況，30 d后統(tǒng)計(jì)芽的誘導(dǎo)和生長(zhǎng)情況。

1.2.4 培養(yǎng)條件及數(shù)據(jù)分析

以上試驗(yàn)的培養(yǎng)均在培養(yǎng)室進(jìn)行，培養(yǎng)溫度為25℃左右，光照3 000 Lx，光照時(shí)間16 h/d，組培室的相對(duì)濕度為80%。將無菌外植體接入增殖培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)，將芽切成約1.5 cm、帶1～2個(gè)節(jié)的莖段，接種培養(yǎng)30 d后進(jìn)行觀察統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 基本培養(yǎng)基及激素對(duì)小苗增殖及伸長(zhǎng)生長(zhǎng)的影響

由表1可知，不同基本培養(yǎng)基、激素種類對(duì)毛泡桐小苗增殖培養(yǎng)的誘導(dǎo)影響不同，其中，不定芽分化數(shù)是1/2MS比WPM的組合多些、達(dá)2.94個(gè)，小苗生長(zhǎng)量是WPM的組合生長(zhǎng)旺盛些，達(dá)5.33 cm，但基本培養(yǎng)基和激素組合是WPM和BAP相結(jié)合時(shí)分化系數(shù)和苗的生長(zhǎng)要好，長(zhǎng)勢(shì)好、苗健壯、葉綠。激素的種類不同導(dǎo)致培養(yǎng)結(jié)果存在很大差異。因此，在毛泡桐組培增殖中，WPM和BAP相結(jié)合是最適宜的培養(yǎng)基。

表1 基本培養(yǎng)基及不同激素對(duì)毛泡桐增殖培養(yǎng)的影響

注：N：樣本數(shù)；M，V：平均值；SD：標(biāo)準(zhǔn)誤差；**：差異顯著。

2.2 糖的種類對(duì)小苗增殖培養(yǎng)的影響

由表2可知，培養(yǎng)基中添加20 g·L-1蔗糖培養(yǎng)效果最好，組培苗增殖倍數(shù)為2.14倍；小苗長(zhǎng)3.99 cm，苗長(zhǎng)勢(shì)好，植株健壯，葉片濃綠,葉片面積大。其次是麥芽糖，生長(zhǎng)差的是海藻糖，小苗無增殖，小苗長(zhǎng)2.43 cm，長(zhǎng)勢(shì)差，植株矮小，葉片黃綠。對(duì)于糖的種類的選擇，還是以蔗糖效果最好。

2.3 不同蔗糖濃度對(duì)小苗增殖培養(yǎng)的影響

由表3可知：隨著蔗糖濃度的升高，不定芽誘導(dǎo)數(shù)、小苗長(zhǎng)呈上升趨勢(shì)。在蔗糖為25 g·L-1時(shí)，誘導(dǎo)數(shù)為1.50,小苗數(shù)及小苗長(zhǎng)的處理區(qū)間沒有明顯差異。誘導(dǎo)數(shù)在濃度高的區(qū)間增加明顯。其次，伸長(zhǎng)生長(zhǎng)20 g·L-1區(qū)間增長(zhǎng)顯著。從綜合指標(biāo)考慮，蔗糖的適宜濃度為20 g·L-1。

表2 糖的種類對(duì)毛泡桐的小苗增殖培養(yǎng)的影響

表3 蔗糖濃度對(duì)毛泡桐增殖培養(yǎng)的影響

注：N：樣本數(shù)；MV：平均值；SD：標(biāo)準(zhǔn)誤差；NS：差異不顯著.

3 結(jié)論

(1)芽誘導(dǎo)增殖培養(yǎng)中，基本培養(yǎng)基配方和激素是決定其成功與否的關(guān)鍵所在，本試驗(yàn)結(jié)果顯示，小苗增殖系數(shù)是基本培養(yǎng)基1/2MS比WPM的組合高些，增殖系數(shù)是2.94，但小苗的伸長(zhǎng)量是WPM的組合生長(zhǎng)旺盛些、小苗長(zhǎng)達(dá)5.33 cm。激素的種類不同導(dǎo)致培養(yǎng)結(jié)果存在很大差異。在毛泡桐組培增殖中，WPM和BAP相結(jié)合是最適宜的培養(yǎng)基。

(2)在調(diào)查糖的種類對(duì)增殖培養(yǎng)的影響中，還是以蔗糖效果最好。增殖倍數(shù)為2.14倍；小苗長(zhǎng)3.99 cm, 苗長(zhǎng)勢(shì)好，植株健壯，葉片濃綠。

(3)不同蔗糖濃度的培養(yǎng)試驗(yàn)中，隨著糖濃度的增加，其增殖誘導(dǎo)數(shù)增多，但小苗的伸長(zhǎng)在20 g·L-1區(qū)間增長(zhǎng)顯著。

(4)本試驗(yàn)材料因從日本引進(jìn)，其外植體繁殖材料少，為了保證毛泡桐試管苗的質(zhì)量，開始繼代培養(yǎng)增殖時(shí)沒有一味追求增殖系數(shù)。以上數(shù)據(jù)是首次繼代增殖的繁殖系數(shù)，隨著繼代增殖次數(shù)的增加，會(huì)出現(xiàn)激素的逐代積累，繁殖系數(shù)會(huì)越來越高。