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我国榉树组培快繁研究现状与发展趋势

文章作者:腾昊科技 发布时间:2021-09-06 15:11:42 浏览次数:39

  1 引言

  榉树,又叫大叶榉,属于榆科榉属,是珍贵的硬阔叶树种,被列为我国国家二级重点保护的野生植物,主要分布在我国辽东半岛至西南以东的广泛地区。榉树在经济、生态、景观等方面都具有较高的利用价值,其木材材质优良,为珍贵用材,市场需求量极大,同时又因为其具有广阔的树冠,优美的树形,叶色季相变化丰富,并且病虫害少,成为了重要的园林风景树种。但近年来因为环境不断被破坏以及榉树林木资源被过度采伐,榉树的野生资源已日趋枯竭,所以对于榉树的保护、开发、利用显得尤为重要。但因为种子的萌发率和结实率都很低、实生苗生长量个体差异大等原因,榉树并不适合利用其实生苗进行规模化造林。因此,为满足市场需求,需要通过榉树的无性繁殖技术来培育性状相近的榉树苗木。目前,扦插、嫁接和组织培养是我国榉树进行无性繁殖的三种主要方式。这些方法中,组织培养因为具有繁殖速度最快、繁殖系数最高的特点,更适用于工厂化育苗及珍稀濒危树种的繁殖。尤其榉树的扦插不容易生根,组织培养不失为其快繁的一条可行途径 。因此,对榉树的组培快繁研究具有重要的意义。本文综述了我国榉树组培快繁研究现状与发展趋势。


  2 我国榉树组培快繁技术研究现状

  2.1 外植体的选择和消毒时间对组培快繁影响的研究

  如何选择外植体以及外植体的消毒方式对榉树的组培快繁来说非常重要。不同的外植体类型、采样时间和消毒方式都会影响榉树组织培养的结果。曾用大叶榉未成熟胚以及种子的子叶、胚轴、顶芽、嫩枝叶片和茎段等不同外植体,对影响愈伤组织诱导及继代培养的因素进行了探讨,结果表明:不同外植体的愈伤组织诱导能力存在一定差异,其诱导率按由低到高的顺序排列依次为子叶、胚轴、叶片、茎段和顶芽。选择初春已展叶的新芽、秋季抽梢萌发的秋芽、当年生幼嫩带芽茎段,对黄色品系榉树不同外植体诱导不定芽发生进行了研究,结果表明进行其芽诱导培养最适合的外植体是当年生枝条的带芽茎段。通过选择成年大叶榉的腋芽、茎段和叶片以及实生幼苗大叶榉的顶芽、茎段、叶片,研究了不同外植体对其组织培养的影响,结果表明,成年型外植体的愈伤组织诱导率明显低于幼年型外植体;不同类型的幼年型外植体诱导率也不同,按大小排序依次为:顶芽>茎段>叶片。

  以当年生带芽茎段为外植体材料,分别于4月中旬、8月中旬和12月中旬进行取材,进行不同取材时间对芽诱导的影响实验。结果表明:4月是榉树较适宜的外植体采集时间,76.67%的外植体材料萌芽,组织培养成功率较高。]分别于3月、5月、8月、11月进行取材,在相同培养基、培养时间和培养条件下进行愈伤组织诱导,研究了不同采样时间对愈伤组织诱导的影响。结果表明:3月是大叶榉很好的采样时期,愈伤组织诱导率最高,为95.8%,污染率最低,为3%,且生长良好。

  分别研究了不同消毒时间对榉树组织培养的影响。罗雪梅认为,带芽茎段进行芽诱导试验中,消毒效果很好的方法是70%酒精30 s与0.1%升汞消毒3 min。汪灵丹认为,70%酒精30 s与0.1%升汞8~10 min左右,基本上能达到较好的消毒效果。

  2.2 培养基和激素种类对组培快繁影响的研究

  适宜的基本培养基和植物激素是榉树组培技术能否成功的关键,基本培养基和植物激素不同,组培快繁的结果也不尽相同。用经常规消毒的成年榉树当年生嫩枝,接种于附加不同质量浓度的激素BA、NAA、2,4-D的MS的培养基上,诱导茎尖萌芽。其研究结果发现:MS+BA(1.0 mg/L)为诱导芽萌发的最适宜培养基, MS+BA(0.5 mg/L)+CH(500 mg/L)为最适壮苗培养基, 1/2MS+IBA(0.5 mg/L)为最适生根培养基。用顶芽作为外植体,就不同培养基和激素浓度对芽体的诱导、增殖系数的影响等方面进行试验研究,其结果表明:顶芽萌芽和增殖培养均受到不同培养基和激素浓度的影响,其中WPM+BA(1.0 mg/L)是很佳顶芽萌芽培养基,萌芽率最高可达98.3%, WPM+BA(4.0 mg/L)是很佳增殖培养基,很大增值系数为15。选用带芽茎段为外植体材料进行榉树组培快繁研究,其研究结果发现:诱导芽萌发的最适宜的培养基为MS+BA(0.5 mg/L)或MS+BA(1.0 mg/L),增殖培养基是MS+BA(0.5 mg/L),壮苗培养基为MS+BA(0.5 mg/L)+0.5GA3(500 mg/L),生根培养基为1/2 MS+NAA(0.5 mg/L)+活性炭0.1 g/L。刘雪梅等[11]以当年生带芽茎段为外植体材料,进行了榉树不定芽的直接诱导试验.结果表明: MS+BA (2.25~4.50μmol/L)为适合的不定芽诱导培养基,有效芽诱导率达到76.67%;MS+BA (2.25 μmol/L)为最适继代增殖培养基,增殖系数为5.1;MS+BA (2.25 μmol/L)+GA3(1.45μmol/L)为最适壮苗培养基;1/2 MS+NAA(2.69 μmol/L)+活性炭0.1 g/L为最适生根培养基,生根率和生根数分别达到77.78%与4.5条.


  3 榉树组培快繁技术的发展趋势

  虽然我国榉树的组织培养已经在实验室取得了初步成功,但仍面临诸多问题,如相应投资大,成本高, 技术性强,需有温室等一系列配套设施等,因此真正应用于工厂化生产还有待进一步的研究。①为适应生产的需要,可以进一步扩大榉树优良品系(种)的外植体的筛选范围,以培育出更多优良品种的榉树组培苗。②进行榉树不同品系的组织培养,以探讨不同榉树品系在组培快繁关键技术等方面的差异显著性。③在榉树的生理生化和分子机制等方面加强基础理论研究,这些问题的突破将会有利于榉树树种的改良。④为了使榉树组织培养技术尽快应用到实际的生产中,要进一步简化、优化培养程序,降低成本。尽管目前榉树组培快繁技术的工厂化应用是比较困难的,但是随着生物技术及其手段的不断发展,榉树的组织培养工厂化快速繁殖生产优质榉树苗木已指日可待。

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