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杂交构树组培快繁技术概况
王 东
德农供销种业有限公司 甘肃 天水 741000
【摘 要】：杂交构树是一种具有突出抗逆性、丰产速生的树种,是中国科学院植物研究所以现代的生物技术和传统的杂交育种方法为依托,利用光叶楮进行培育而来的.无性扦插繁殖是当前光叶楮苗木主要且常规的培养方法.但是受制于材料来源不足、费时费工、较低的扦插成活率等原因,难以满足当前大面积栽培和推广的需要.构树组织培养快繁技术在近几年发展非常快.本文将通过分析杂交构树茎段的离体培养、繁殖,从杂交构树茎段的萌发、分化、不定芽生长分化和生根最佳培养基等方面进行探讨,希望这些有助于杂交构树的快速无性繁殖,从而使得种源生产得到扩大,不断保存优良的品种,形成一种行之有效的方法,为以后杂交构树的遗传转化和改良转基因品种提供一定的参考价值.
【关键词】: 构树；树种；繁殖
1.杂交构树组培快繁技术的发展背景
杂交构树是桑科构树,属于落叶乔木.光叶楮,又名日本构树,具有喜光、速生、适生性强的特点,有不少的保健、生态功能,同时也是一些钱币纸等特殊用纸的原材料,是园林绿化的优良树种.而且在发展动物和鱼的优质饲料原料方面具有较为广阔的前景,这是因为光叶楮的叶子中各种钙、磷、锌等微量元素和氨基酸含量较高,且树叶中粗蛋白的含量也不低.最为世界上最大的纸产品消费市场,我国对造纸原料的需求是巨大的,特别是木浆等纤维原料更是需要大量的进口.为了缓解进口需求的压力,我国近年来专门从日本引进光叶楮树种,以作制浆造纸专用.但是,在移植栽培过程中,引进的光叶楮毕竟数量资源有限,而且在种植了二至三代以后就会发生物种退化,材质效果大不如前.无性扦插繁殖是当前光叶楮苗木主要且常规的培养方法.但是受制于材料来源不足、费时费工、较低的扦插成活率等原因,难以满足当前大面积栽培和推广的需要.
多年来,针对 1997 年从日本引进的专用制浆造纸的树种,即四倍体光叶楮的研究一直未断,使得构树组织培养快繁技术得到快速的发展,取得了不少的技术突破.李际红等人在研究过程中以光叶楮母株茎段作为外植体,分析消毒处理方法不同,对其离体培养影响不同时,发现将吐温加入常规消毒剂中,能够获得良好的灭菌效果.孙天洲等探索了光叶楮快繁和生根的最佳培养条件,并利用侧芽为外植体诱导培养,繁殖系数达到 6-7 倍,郁蒙蒙等在初步建立以叶片和叶柄为高效再生体系的基础上,研究了遏制光叶楮外植体褐化的问题,实现了光叶楮无性快繁、扩大种源生产的途径可能.但是,在各种科研报道中,涉及改良品种杂交构树的组培快繁的内容很少,关注度不高.
2.杂交构树组培快繁技术概况
2.1 获取相关外植体及必要灭菌
区取杂交构树作为供试材料,将 2-3 厘米且带芽的茎段为外植体,将棉球在蘸取浓度 75% 的酒精后,轻轻擦拭两遍茎段,之后在浓度 75% 的酒精中浸泡 30 秒,再取出用无菌水冲刷一遍,在接种于诱导培养基之前,还要在 0.05% 的升汞中处理长达 7 分钟,并用无菌水反复冲洗 6 次,每次的冲洗时间要 1 分钟.
2.2 诱导杂交构树侧芽
使用基本培养基 MS,试验时要附加不同浓度的 6-BA 和 NAA,确保 PH 值保持在 5.8-5.9 之间.采用 16 个处理,每个处理重复 3 次,6 株为一个重复的正交实验设计,30 天之后计算分析芽的分化率即分化出不定芽的外植体数与外植体总数的比和分化系数即外植体分化不定芽的总数与外植体总数的比,分析芽的生长状况.
2.3 继代繁殖和扩大繁殖
使用基本培养基 MS,试验时要附加不同浓度的 6-BA 和 NAA,确保 PH 值保持在 5.8-5.9 之间.采用 16 个处理,每个处理重复 3 次,6 株为一个重复的正交实验设计,30 天之后对一个外植体增殖芽数即芽的增殖系数和嫩梢的生长状况进行调查分析.
2.4 生根壮苗
使用基本培养基 1/2MS,保持 5.8-5.9 的 PH 值区间.可以采用一般生根法、浸蘸生根法、二步生根法这三种生根法.所采取的实验设计仍为 16 个处理,每个处理重复 3 次,6 株为一个重复的正交实验设计.
2.5 数据的统计与分析
利用专门的数据统计软件 SPSS,采用 F 检验对获取的数据加以分析和处理.
2.6 分析影响杂交构树离体快繁的因素及培养过程中常遇到的问题
影响杂交构树离体快繁的因素有很多,例如组培苗被污染、材料变异、褐化、黄化、玻璃化、死亡,或是增殖率太低或太高,组培苗异常生根或是不生根,组培苗徒长或瘦弱,因出瓶导致瓶苗死亡率较高等.在具体的生产实践中,应用杂交构树组培快繁技术这一理论时会遇到不少的问题,如：怎样选取各个环节的最佳条件；判断组织培养中植株是否正常生长的标准是什么；在诱导培养物朝我们预期的方向发展时,怎样克服各种不利因素等.这些因素都会时刻的影响组培技术的应用效果.
3.杂交构树组培快繁技术的未来发展前景
我国各个科研机构当前对构树的研究方向,重点集中于药理成分和造纸原料,构树巨大的经济效益和生态效益还远没有得到应有的开发和利用.加大构树的科研开发力度是未来的重要课题工作,可以从构树的良种引进和选育及应用研究两个方面出发.构树的良种引进和选育,重点研究构树的组培快繁技术,以组培再生和遗传转化为出发点,利用各种现代的生物技术工具,逐步选育出优良的品种,以适合在全国范围内进行种植推广.同时,对构树在生态应用和抗逆性方面也要加强研究力度, 在时间和空间上实现构树与其它植物的合理配置,为实现工矿区绿化和治理石漠化发挥重要的生态作用.
总结：在未来实现构树的大面积种植之后,可以形成造纸、饲料、营林的产业化发展,甚至对构树进行全树利用,开发药品、食品、保健品、饮料、生物杀菌剂等.而且,将构树的优良品种在全国进行种植推广,也符合当前我国加快调整农业产业结构,促进农民增收的社会发展需求,经济效益、生态效益和社会效益都是巨大的.
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