杉木优良无性系组培生根技术优化

ｄｏｉ：１０．１３３６０／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－８１０１．２０１５．０５．０１７　中图分类号：￥７２２．３＋７　—啊■啊啊Ｅ日■啊＾口●●　杉木优良无性系组培生根技术优化　刘海龙，陈晓明，覃子海，陈博雯，姚瑞玲，安家成　，王鹏良　（广西林业科学研究院，国家林业局中南速生材繁育实验室，　广西优良用材林资源培育重点实验室，南宁５３０００２）　

摘　要：为了解决杉木组培生根问题，通过壮苗培养与生根培养，将杉木组培生根率提高到９０％以上。最佳生根　培养基为：１／４　ＭＳ＋ＩＢＡ　１．５　ｍｇ／Ｌ＋ＮＡＡ　１．０　ｍｇ／Ｌ，生根率达９１．１％。壮苗培养能有效提高杉木组培继代芽的木　质化程度，有利于后续的生根，适宜的壮苗培养基为改良的１／２　ＭＳ培养基（不添加激素）。组培生根苗在椰糠基质　上能获得较高的移栽成活率，苗木生长健壮。　关键词：杉木；组培；生根培养　Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｅｄｉａ　ｆｏｒ　ｒｏｏｔ　ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｕｐｅｒｉｏｒ　ｃｌｏｎｅｓ　ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｆｉｒ　ｉｎ　ｖｉｔｒｏ　ｆｆ　ＬＩＵ　Ｈａｉｌｏｎｇ．ＣＨＥＮ　Ｘｉａｏｍｉｎｇ，ＱＩＮ　Ｚｉｈａｉ，ＣＨＥＮ　Ｂｏｗｅｎ，ＹＡＯ　Ｒｕｉｌｉｎｇ，ＡＮ　Ｊｉａｃｈｅｎｇ，ＷＡＮＧ　Ｐｅｎｇｌｉａｎｇ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｐｕｒｐｏｓｅ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｓｔｕｄｙ　ｗａｓ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｒｏｏｔｉｎｇ　ｒａｔｅ　ｏｆ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｆｉｒ　ｉｎ　ｖｉｔｒｏ．Ｂｙ　ｈａｒｄｅｎｉｎｇ－ｏｆｆ　ａｎｄ　ｒｏｏｔｉｎｇ　ｃｕｌ—　ｔｕｒｅ，ｔｈｅ　ｒｏｏｔｉｎｇ　ｒａｔｅ　ｏｆ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｆｉｒ　ｓｈｏｏｔ　ｉｎ　ｖｉｔｒｏ　ｒｅａｃｈｅｄ　ａｂｏｖｅ　９０％．Ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍｕｍ　ｍｅｄｉａ　ｆｏｒ　ｒｏｏｔ　ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ　ｗａｓ　１／４　ＭＳ＋　ＩＢＡ　１．５　ｍｇ／Ｌ十ＮＡＡ　１．０　ｍ　Ｌ，ｏｎ　ｗｈｉｃｈ　ｔｈｅ　ｒｏｏｔｉｎｇ　ｒａｔｅ　ｗａｓ　ｕｐ　ｔｏ　９１．１％．Ｈａｒｄｅｎｉｎｇ—ｏｆｆ　ｃｕｌｔｕｒｅ　ｃｏｕｌｄ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｔｈｅ　ｌｉｇ－　ｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｄｅｇｒｅｅ　ｏｆ　ｓｈｏｏｔ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ，ｗｈｉｃｈ　ｗｉｌｌ　ｂｅ　ｈｅｌｐｆｕｌ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ　ｒｏｏｔｉｎｇ　ｃｕｌｔｕｒｅ．Ｔｈｅ　ｍｅｄｉａ　ｆｏｒ　ｈａｒｄｅｎｉｎｇ—ｏｆｆ　ｃｕｌｔｕｒｅ　ｗａｓ　ｍｏｄｉｆｉｅｄ　１／２ＭＳ　ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔｅｄ　ｗｉｔｈ　ｎｏ　ｈｏｒｍｏｎｅ．Ｔｈｅ　ｔｉｓｓｕｅ　ｃｕｌｔｕｒｅ　ｓｅｅｄｌｉｎｇ　ｇｒｅｗ　ｗｅｌｌ　ｏｎ　ｃｏｃｏｎｕｔ　ｃｏｉｒ　ｍｅｄｉａ，　ｏｎ　ｗｈｉｃｈ　ｈｉｇｈ　ｓｕｒｖｉｖｅ　ｒａｔｅ　ｗｅｒｅ　ｏｂｓｅｒｖｅｄ　ａｆｔｅｒ　ｔｒａｎｓｐｌａｎｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍｉａ　Ｌａｎｃｅｏｌａｔａ；ｔｉｓｓｕｅ　ｃｕｌｔｕｒｅ；ｒｏｏｔｉｎｇ　ｃｕｌｔｕｒｅ　Ａｕｔｈｏｒｓ’ａｄｄｒｅｓｓ：Ｇｕａｎｇｘｉ　Ｚｈｕａｎｇ　Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ　Ｒｅｇｉｏｎ　Ｆｏｒｅｓｔｒｙ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｎａｎｎｉｎｇ　５３０００２，Ｃｈｉｎａ　

杉木（Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍｉａ　ｌａｎｃｅｏｌａｔａ）是我国特有的用　材树种，也是南方各省区最重要的造林树种之一＿ｌ　。　它具有生长快、产量高、材质好、用途广等特点，深受　广大群众的喜爱。杉木也是广西最重要的造林树种　之一，在桂北、桂西北、桂东北广泛栽培。广西现有杉　木林面积和蓄积量均位于所有树种的第一位，为广西　林业产业发展和林业产值增加发挥了重要作用　Ｊ。　组织培养技术繁殖苗木的主要优点是能够在短　期内大量繁殖遗传基因型比较一致的优良材料，充分　利用繁殖材料的遗传潜能，发挥最佳的效益ｌ３ｊ。目　前，已有桉树、杨树、杉木、香樟等树种实现了组培工　厂化育苗　。广西杉木已有优良无性系扦插育苗　的成功经验，并建有各种试验示范林。文献表明　，　有年增长超过树高２　ｃｍ与胸径１．５　ｉｎ的优良单株。　收稿日期：２０１５－－０４—１４　修回日期：２０１５－Ｊ０６＿２７　基金项目：广西林业科技项目（桂林科字［２０１４］０１号）；广西林业科技　项目（桂林科字［２０１３］０７号）；广西科学研究与技术开发计划（桂科能　１４１２１００８—１—１６）；广西科学研究与技术开发计划项目（桂科能１５９８０２５　＿＿４２）。　作者简介：刘海龙（１９８０一），男，高级工程师，主要从事林木遗传育种方　面的研究。通信作者：安家成，男，教授。Ｅ—ｍａｉｌ：ａｎｊｉａｃｈｅｎｇｌｚ＠１６３．ｃｏｍ　林业科技开｜ｃ　２０１５年第２９卷第５期　鉴于杉木组培技术已经成熟，且广西有很好的杉木良　种种质资源，因此有必要利用广西杉木优良无性系进　行组培产业化育苗生产，以实现有性创造、无性利用，　最大限度地提高杉木产量。　广西林科院于２００８年开始进行杉木组培快繁技　术研究，成功地突破了杉木优良无性系外植体诱导、　继代增殖、生根、炼苗移栽等多项技术，在杉木组培育　苗系列技术中，外植体诱导、继代增殖技术相对简单，　但组培生根技术是重点和难点。杉木组培苗生根率　既与培养基配方有关，也与组培继代芽本身的状态有　关，还与培养环境有关，因此时常会出现生根率不稳　定的情况。笔者重点进行生根技术优化，以提高杉木　组培生根率，降低杉木组培苗培育成本。在此基础　上，还进行了杉木组培苗移栽技术研究，研究不同基　质对杉木组培苗移栽成活率的影响，为杉木组培壮苗　的培育提供技术支持。　１材料与方法　１．１　供试材料　以广西壮族自治区内杉木优良个体作为组培试　验材料，经１０代增殖培养后的组培芽作为诱导生根　

６７　—啊－ＩＥ日—啊工口ｒ－　材料。　１．２试验方法　生根培养以１／２ＭＳ或Ｉ／４ＭＳ为基本培养基，ｐＨ　５．６，琼脂６％，附加的激素为ＩＢＡ、ＩＡＡ、ＮＡＡ、ＡＢＴ。　设８个处理，分别切取长势一致的无性系组培继代增　殖芽顶端茎段，接种于不同处理的生根培养基中，每　处理１５瓶，每瓶２０棵芽。经过２０　ｄ培养后，对生根　率进行统计。　壮苗培养以Ｉ／２ＭＳ或Ｉ／４ＭＳ为基本培养基，采　用ＢＡ、ＫＴ、ＩＢＡ　３种激素，或者完全不加激素。继代　增殖芽直接转入壮苗培养基中培养约４５　ｄ后转人生　根培养。壮苗培养基设４个处理，每个处理６瓶，每　瓶约转入１２０棵芽。　在筛选的适宜壮苗培养基基础上，调整壮苗培养　基中大量元素的用量，重点研究ＮＨ　ＮＯ，、ＫＨ　ＰＯ　、　ＣａＣ１　（无水）３种成分的最佳用量组合。　以椰糠、混合基质１（　糠：　心土＝３：１）、混合基　质２（　糠：　心土＝１：１）、红心土为育苗基质，研究不　同基质下杉木组培苗的移栽成活率，每种基质上移栽　杉木组培生根苗６０株，重复２次。　１．３数据处理　采用Ｅｘｃｅｌ　２０１０和ＳＰＳＳ　Ｖ１９．０软件对数据进行　方差分析。　２结果与分析　２．１　不同生根培养基对杉木生根率的影响　采用Ｉ／２ＭＳ和１／４ＭＳ两种基本培养基，采用　ＩＢＡ、ＮＡＡ、ＡＢＴ、ＩＢＡ　４种不同激素，设计了８种不同　组合的生根培养基。剪取继代增殖瓶中长３～４　ｃｍ　的杉木单芽，接种到生根培养基中进行单芽的生根实　验，结果见表１。由表１可看出采用１／４ＭＳ作为基本　培养基，其生根率明显优于１／２ＭＳ的基本培养基。　在培养基Ｃ６中，杉木单芽能获得５０．６％的生根率，　为８种培养基中最高。　表１　不同生根培养基配比及其生根情况　注：不同字母表示在Ｐ＜０．０５水平上差异显著。下同。　６８　通过观察，笔者发现木质化程度较高的单芽较之　无木质化或者木质化程度低的单芽更容易生根，即杉　木的组培生根不完全取决于培养基，还与单芽本身的　状态有较大关系。因此在后续的研究工作中，笔者将　进行壮苗培养的研究，通过壮苗培养达到增加杉木组　培继代芽木质化程度的目的，从而提高生根率。　２．２　壮苗培养基对杉木生根率的影响　设置Ｓ１～Ｓ４共４种培养基，对杉木继代苗进行　壮苗培养，壮苗培养４５　ｄ后转人生根培养基Ｇ６，再　过２０　ｄ后观察，统计生根率，结果如表２。　表２不同壮苗培养基配比及其生根情况　

培养基Ｓ３是笔者在杉木继代增殖过程中所采用　的培养基。ｓ１和ｓ２采用无激素培养基，采用无激素　培养基是壮苗培养的常用方法。通过表２可看出，壮　苗培养采用１／２　ＭＳ作为基本培养基，其效果好于１／４　ＭＳ的基本培养基。同时也可看出不添加激素的培养　基其壮苗效果也优于添加激素的壮苗培养基。　通过１次壮苗培养可大大提高杉木组培继代芽　的木质化程度，转入生根培养后，生根率从５０．６％提　高到８０％以上。在此基础上，笔者继续调整壮苗培养　基中大量元素的用量，重点调整ＮＨ　ＮＯ　、ＫＨ　ＰＯ　、　ＣａＣ１２这３种成分的用量。ＮＨ４ＮＯ　设置６８０和８５０　ｍｇ／Ｌ两种浓度，ＫＨ２ＰＯ４设置８５和５７　ｍｇ／Ｌ两种浓　度，ＣａＣ１　设置１００和２００　ｍｇ／Ｌ两种浓度，用正交设　计表设计２水平３因素的实验，培养基配方及最终的　生根率如表３。　表３不同培养基正交试验及结果　

表３可知，采用直观分析法，对生根率指标进行　分析，壮苗培养基中影响杉木生根率的大量元素从主　到次为：ＣａＣ１２（极差１４．４５）＞ＮＨ４ＮＯ３（极差４．２５）＞　ＫＨ　ＰＯ　（极差３．１５）。方差分析显示：３个因素均未　

林业科技开发２０１５年第２９卷第５期　达到显著水平。但通过直观分析法，仍可筛选出适宜　的壮苗基本培养基，ＮＨ　ＮＯ　、ＫＨ：ＰＯ　和ＣａＣ１　的用　量分别为：８５０，８５和２００　ｍｇ／Ｌ。　通过在改良１／２ＭＳ培养基（不添加激素，其中：　ＮＨ４ＮＯ３　８５０　ｍｇ／Ｌ，ＫＨ２ＰＯ４　８５　ｍｇ／Ｌ，ＣａＣ１２　２００　ｍｇ／Ｌ）　上进行壮苗培养，转入Ｇ６生根培养基（１／４ＭＳ＋　ＩＢＡ１．５＋ＮＡＡ１．０）后，生根率可达９１．１％。　２．３基质对杉木组培苗移栽成活率的影响　采用椰糠、混合基质１（　糠：　心土＝３：１）、混合　基质２（　糠：　心土＝１：１）、红心土４种基质进行杉木　组培生根苗的移栽。移栽时间为８月１０号，３个月　后进行观察，统计移栽成活率，结果如表４。　表４不同基质下的移栽成活率　从表４可以看出，椰糠和混合基质１对杉木组培　苗生长比较有利，两者没有显著差别。杉木组培苗在　红心土基质上移栽成活率最低，仅５２．２％，混合基质　２上的移栽效果介于基质１、２和４之间。　３讨论　１）杉木组培生根技术是杉木组培的重点和难　点。研究发现，杉木组培继代芽的生根不仅受到生根　培养基的影响，也与杉木继代芽本身的状态有关。通　过数年的实践，笔者可目测杉木继代芽木质化程度的　高低。木质化程度较高的杉木继代芽，其针叶舒展，　呈深绿色，有些叶面似有白粉覆盖，茎较细，无水肿。　木质化程度较低的杉木继代芽，针叶较稀少且短，叶　嫩绿或黄绿色，不舒展，茎白嫩肿大。掌握了目测的　方法，生产工人在杉木组培生根过程中，能迅速的挑　选出状态适宜的继代芽用于生根，这样能进一步提高　单芽生根率，甚至可达到１００％。　２）通过壮苗培养可以将继代瓶中的大部分芽转　化成木质化程度较高，适宜进行生根培养的有效芽，　这样可以大大减少生产工人因挑选芽带来的工作量，　提高工作效率。笔者认为杉木组培工厂化育苗有两　种可行的方案：一种是一边继代增殖，一边挑选适宜　的继代单芽生根，这种生产方式需要生产工人有较丰　富的经验，能区分不同木质化程度的继代芽。经验丰　富的生产工人采用此方式进行杉木组培苗生产，同样　可获得很高的生根率，且继代增殖不受影响。另一种　林生科技开发２０１５年第２９卷第５期　———瓯■●－Ｅ日王陬工口●－　方案是前期先做继代增殖，等继代瓶苗达到一定数量　后，再统一进行壮苗培养，然后全部转入生根培养。　这种方案的优点是工人操作方便，能在比较集中的时　间统一出苗。　３）观察发现：较强的光照和适宜的培养温度可　进一步提高杉木组培继代芽的木质化程度，从而提高　生根率。温度、光照、苗木状态与生根率的明确关系　还有待进一步研究。　４）基质对杉木组培苗移栽效果影响显著，红心　土可能由于易板结，导致透水透气性差，从而影响了　杉木组培苗根系的生长和营养吸收。椰糠作为基质　能显著改善土壤板结的情况，因而能获得较高的移栽　成活率，苗木生长也十分健壮。