杂交鹅掌楸无根体胚苗瓶外生根技术研究.docx

杂交鹅掌楸无根体胚苗瓶外生根技术研究 以杂交鹅掌楸无根体胚苗为材料，研究其瓶外生根技术。采用不同种类与浓度的生根剂、不同的浸泡时间及不同种类与配比的基质诱导杂交鹅掌楸无根体胚苗瓶外生根，并观察生根效果。结果表明：用500mg?L-1ABT1溶液浸泡1h，生根率最高，为60.29%；移栽基质选用珍珠岩：泥炭土=2：1 混合，生根率最高，为59.91%、不定根最长，为6.73cm、生根数最多，为5.44条。 杂交鹅掌楸（Liriodendron chinenseL.tulipifera）为木兰科鹅掌楸?傧执媪礁鲋郑?鹅掌楸（又称中国鹅掌楸）和北美鹅掌楸的种间杂交种，由南京林业大学叶培忠教授选育得到。杂交鹅掌楸具有叶形奇特，花色艳丽，树型优美，树干通直，速生等特点；木材淡色，结构细密，纹理直，质轻软，韧性强，不翘不裂，刨面光滑，不仅是建筑、装饰、细木工和优质胶合板的优质用材；而且由于木材白度高，棕纤维的含量高大80%以上，因此也适用于作为优质制浆造纸用材培育。杂种后代具有明显的杂种优势，不仅树形比亲本更加通直，花叶更加幽丽，而且生长也更加迅速，并且抗逆性增强，无病虫害等。但由于人工杂交种子数量有限，种子的发芽率低，杂种种苗市场的年供应缺口大，限制了杂交鹅掌楸更新造林的应用。 南京林业大学施季森教授领导的科研团队利用杂交鹅掌楸体细胞胚胎工程及植株再生技术成功获得体胚苗，并在福建金森集团有限公司实现了大规模的工厂化育苗，具有培育周期短、繁殖速度快、不受季节限制等优点。但所得体胚苗主根长且细、须根少且短、分布不均衡，给温室炼苗移栽造成一定难度，且对移栽成活率有一定的影响。为此，在杂交鹅掌楸体胚育苗技术成熟的基础上，开展无根体胚苗瓶外生根技术研究，以提高体胚苗移栽成活率，降低生产成本，进一步完善杂交鹅掌楸体胚育苗技术体系，促进体胚苗的推广应用具有重要的现实意义。 1 材料与方法 1.1 材料 无根体胚苗微扦插试验材料为福建金森集团有限公司生产出的无根体胚苗，微扦插基质所用材料为珍珠岩、泥炭土、黄心土。 本试验在福建省林木细胞繁育企业工程技术研究中心温室大棚中进行，棚内有可移动苗床、自动喷灌系统等。大棚内天窗常开，空气与外界相同，顶部有2层可自动控制的遮阴网，棚内温度为20-25，较稳定，湿度适中，适合开展杂交鹅掌楸瓶外生根试验。 1.2 方法 1.2.1材料预处理 先将无根苗从组培瓶中取出，选取生长健壮的植株，再在流动水下清洗并修剪，要求将无根苗基部剪去，同时保持下剪口剪平，保留2-5片叶子，大叶截去2/3；最后将无根苗插条分组捆绑，每组10株，备用。 无根苗扦插前24h，将扦插基质消毒处理，所用消毒剂为0.5%高锰酸钾溶液，然后用薄膜覆盖基质，备用。 1.2.2试验设计 （1）不同生根剂与不同浸泡时间对无根体胚苗瓶外生根的影响 以珍珠岩：泥炭土=2：1作为移栽基质，研究不同种类不同浓度的生根剂与不同浸泡时间对体胚苗瓶外生根的影响。采用L9（34）正交试验设计方法，考虑生根剂种类、生根剂浓度、浸泡时间等3个因素，每因素设计3个水平，生根剂种类3个水平为IAA、IBA、ABT1；生根剂浓度3个水平为100mg?L-1、500mg?L-1、1000mg?L-1；浸泡时间3个水平为1h、2h、3h。试验主要指标为生根率和生长情况，共设置9个处理，每个处理移栽100株，重复3次。移栽后定期观察并记录体胚苗生长情况，60d后统计生根率。 （2）不同移栽基质对体胚苗瓶外生根的影响 以500mg?L-1ABT1溶液对体胚苗进行处理，浸泡时间为1h。以珍珠岩和泥炭土按不同比例进行混合，研究不同移栽基质对体胚苗瓶外生根的影响。共设5种移栽基质处理，分别为珍珠岩、泥炭土、珍珠岩：泥炭土=1：1、珍珠岩：泥炭土=1：2、珍珠岩：泥炭土=2：1，每个处理移栽100株，重复3次。试验主要指标为平均生根率、平均根长、平均生根数。移栽后定期观察并记录体胚苗生长情况，60d后统计指标值。 1.2.3扦插方法 将预处理已捆绑好的体胚苗插条放入75%酒精溶液中，消毒2min后取出；再放入不同的生根剂溶液中，按不同的处理方案进行浸泡后取出，备用。 将预处理已消毒的扦插基质按照试验设计的比例充分混合拌匀，将混合后的不同基质分别放入底部有透水孔的种植盘中，标号要与无根苗插条一致，齐口刮平多余基质；顿2-3下致实备用。 在种植盘基质中央用小棍或镊子插一小孔，将无根苗插条植入穴内，用双手拇指和食指捺基质轻轻向下斜压实，用基质补满至穴盘平口。扦插完毕后，立即用带花洒的喷壶均匀浇足、浇透水，且水预先与室温平衡。移栽后10d内，每天定时喷一次MS大量溶液。移栽后的第5天开始，每隔2天喷洒一次0.1%多菌灵溶液。移栽60d后统计相应的试验指标。 1.2.4数据处理与分析 数据通过Excel初步统计分析后，用SPSS17.0进行方差分析、显著性比较分析。统计与计算指标如下： 平均生根率 = 生根的苗数 / 接种总苗数100% 平均根长 = 不定根长度总和/总根数 平均生根数=不定根总条数/接种总苗数 2 结果与分析 2.1 不同生根剂与不同浸泡时间对无根体胚苗瓶外生根的影响 按照试验设计的要求，将经过不同处理的体胚苗移栽到以珍珠岩：泥炭土=2：1的基质中，60d后统计分析结果如表1所示。第8个处理方案：用500mg?L-1ABT1溶液浸泡1h，生根率最高，为60.29%，且体胚苗长得最好，诱导出的不定根粗壮且多；第3个处理方案：用1000mg?L-1 IAA溶液浸泡3h，生根率最低，为20.34%，且体胚苗长得最差，不定根细弱且少。从均值（k）的结果可知，因素A生根剂种类以ABT1为最佳种类，因素B生根剂浓度以500mg?L-1为最佳浓度，因素C浸泡时间以1h为最佳时间。从各因素极差R值可判断：生根剂种类浸泡时间生根剂浓度，在瓶外生根培养中，生根剂种类起主导作用，浸泡时间次之，生根剂浓度影响最小。 各影响因子的方差分析结果如表2所示，激素种类对瓶外生根的影响达到了极显著水平（p=0.0080.01），浸泡时间的影响达到了显著水平（p=0.0350.05），而激素浓度的影响不显著。 综上分析可知，第8个处理方案A8：用500mg?L-1ABT1溶液浸泡1h，生根率最高，?樵咏欢煺崎碧迮呙缙客馍?根的最佳处理方案。 2.2 不同移栽基质对体胚苗瓶外生根的影响表 不同移栽基质对体胚苗瓶外生根的影响结果见表3，其中第5个处理，珍珠岩：泥炭土=2：1平均生根率最高，为59.91%；平均根长也最大，为6.73cm；同时平均生根数最高，为5.44条，与其他处理方案相比，三个试验指标均达到了极显著水平，且体胚苗生长最好，诱导出的不定根最多且粗壮。而单独使用泥炭土平均生根率最低，为23.09%，此时平均根长和平均生根数也最小，体胚苗生长最差，不定根最少且细弱。同时，单独使用珍珠岩比单独使用泥炭土效果好，平均生根率更高；随着珍珠岩比例的不断增大，平均生根率、平均根长、平均生根数均随之升高，可见在瓶外生根培养中，珍珠岩起主导作用。 3 讨论与结论 3.1 讨论 组培苗瓶外生根的方法操作比较简单，对环境要求较低，能够降低生产成本，杂交同时简化组培苗的生产程序，是解决杂交鹅掌楸体胚苗生产成本高等问题的主要手段之一。无根体胚苗瓶外生根是一种自养的生根方法，因自身没有潜生根原基，故必须创造环境诱导根原基的产生、分裂、伸长和生长。而影响体胚苗诱导生根的因素有很多，本文选取了生根剂的类型、生根剂的浓度、浸泡时间以及移栽基质等因子，研究对瓶外生根的影响。 通过正交试验，生根剂的类型在诱导不定根的过程中占主导地位。IAA是一种植物体内普遍存在的内源生长素，用途较广。其促进扦插枝条生根的原因是能够改变植物体内的营养物质分配，在IAA分布多的部分，得到的营养物质就多，故能促进不定根的形成，加快营养繁殖速度。但IAA不稳定，在光和空气中易分解，故不是瓶外生根的最佳生根剂类型。IBA能诱导根原体的形成，促进细胞分裂与细胞生长，有利于新根生成和维管束系统的分化，促进插条不定根的形成。但浸泡时间过长，会减少不定根的发生。 ABT1生根粉处理植物插穗，能参与其不定根形成的整个生理过程，具有补充外源激素与促进植物体内内源激素合成的双重功效，因而能促进不定根形成，缩短生根时间，并能促使不定根原基形成簇状根系，呈暴发性生根。ABT1主要应用于扦插育苗，可以促进生根，缩短生根时间，提高生根率，使难生根的树种扦插繁殖成功，其功效优于IBA；同时能够加快营养生长，根深叶茂，使植物个体发育健壮，提高抗性。 珍珠岩可以调整土壤结构，抑制土壤板结，增加营养基质的透气性和吸水性，但单独使用时，因缺少营养物质，故不是杂交鹅掌楸无根体胚苗瓶外生根的最佳基质类型。而泥炭土主要是由草类、树叶、树根经过一定的条件生成的，故含有的有机质成分高，但其强度低，压缩性大，透气性没有珍珠岩好，也不是无根体胚苗瓶外生根的最佳基