美國紅楓組織培養(yǎng)與快繁技術(shù)

2013/5/23 0:00:00

美國紅楓（Acerrubrum）又名紅花槭、北方紅楓、北美紅楓、沼澤楓、加拿大紅楓、紅糖槭、猩紅楓，原產(chǎn)于美國東北部。其樹姿優(yōu)美，枝葉繁茂，葉型纖秀，葉色秀麗，秋天變色最早，主色鮮紅，副色橘黃，色艷如花，主要用于園林觀賞和庭院綠，也是珍貴的家庭盆栽樹種。目前，美國紅楓一般用種子繁殖、嫁接繁殖或扦插繁殖，但繁殖速度較慢。

組織培養(yǎng)快繁是一種有效的繁殖方式，可以為園林綠化提供充足的種苗。目前對美國紅楓的組織培養(yǎng)研究已有報道，以實生苗的葉片和嫩莖段為外植體、王振龍等以種胚為外植體進行了研究，鐘家驥以帶芽莖段為材料進行了研究，但均只誘導(dǎo)出了愈傷組織并增殖，沒有進行生根培養(yǎng)的優(yōu)化。

本文以美國紅楓為研究對象，對其進行組織培養(yǎng)和快速繁殖，確定美國紅楓組織培養(yǎng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)不定芽誘導(dǎo)、增殖、叢生芽生根的最佳配方，為加快美國紅楓產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)和技術(shù)保證。

一、材料與方法

1、試驗材料

試驗所用的外植體為美國紅楓帶芽的嫩莖。

2、無菌繁殖系的建立

以美國紅楓帶芽的嫩莖為外植體。接種前先用流水沖洗20min左右，同時用小軟刷去掉塵土，再用吸水紙吸干；然后用70%乙醇漂洗30s，再用10%次氯酸鈉消毒5min，最后用無菌水清洗數(shù)次，用無菌紙吸干水后接種［2］。將嫩莖切成1cm長的莖段，接種到1/2MS＋6－BA2.0mg/L＋I(xiàn)AA0.5mg/L的培養(yǎng)基中進行15d的愈傷組織誘導(dǎo)�；�本培養(yǎng)基

均以每升加8g瓊脂為固化劑，附加30g蔗糖，pH值控制在6.0左右。培養(yǎng)溫度為24～26℃，光照強度為1500～2000lx，每天10h光照/14h黑暗。

3、組織培養(yǎng)技術(shù)的優(yōu)化

(1)誘導(dǎo)最佳培養(yǎng)基的篩選在愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)15d后，從中選取淺綠色，有顆粒狀突起，無褐變的愈傷組織進行不定芽的誘導(dǎo)。在參照文獻(xiàn)的研究的基礎(chǔ)上，基本培養(yǎng)基的選取、生長素和分裂素的配比如表1所示。每個處理接種30瓶，每瓶接種1塊愈傷組織，重復(fù)3次，15d后統(tǒng)計誘導(dǎo)率。

誘導(dǎo)率＝誘導(dǎo)發(fā)芽的外植體數(shù)/未污染的外植體總數(shù)×100%。

(2)增殖最佳培養(yǎng)基的篩選待無菌苗長至2cm左右，切取長度為0.5～1.0cm的莖段（帶1～2個腋芽）轉(zhuǎn)接入增殖培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)。在參照文獻(xiàn)的研究的基礎(chǔ)上，基本培養(yǎng)基的選取、生長素和分裂素的配比優(yōu)化試驗見表1所示。每個處理接種30瓶，每瓶接種1個芽苗，重復(fù)3次，20d后統(tǒng)計芽高大于0.5cm的芽數(shù)，計算增殖系數(shù)。增殖系數(shù)＝叢生芽的總數(shù)/接種后未污染的外植體總數(shù)。

(3)生根最佳培養(yǎng)基的篩選當(dāng)苗長至2～3cm時切去基部組織，接種于生根培養(yǎng)基上進行培養(yǎng)。

在參照文獻(xiàn)［2－4］的研究的基礎(chǔ)上，以基本培養(yǎng)基、NAA、IAA為試驗對象進行篩選，如表1所示。每個處理接30瓶，每瓶接1個芽苗，重復(fù)3次，25d后統(tǒng)計生根率、根長和生根系數(shù)。生根率＝有生根現(xiàn)象的莖段數(shù)/接種莖段數(shù)×100%；生根系數(shù)＝生根條數(shù)/有生根現(xiàn)象的莖段數(shù)；平均根長＝總根長/生根苗的總數(shù)。

二、結(jié)果與分析

1、不定芽的誘導(dǎo)

結(jié)果表明，不同處理對不定芽的誘導(dǎo)影響差異較大（表2）。16個處理中誘導(dǎo)率最高的是11號處理，即1/2MS＋I(xiàn)AA0.3mg/L＋6－BA0.6mg/L，誘導(dǎo)率為95.6%，且愈傷組織膨大形成突起較多，黃綠色，質(zhì)地緊密。1～8號處理誘導(dǎo)率為30.0%～65.5%，其中部分芽保持鱗片膨大狀而未產(chǎn)生愈傷組織，有褐化跡象；部分芽產(chǎn)生了愈傷組織，后褐化死亡。其

原因可能是培養(yǎng)基中無機鹽含量高，對不定芽造成毒害，不利于愈傷組織誘導(dǎo)。9～16號處理誘導(dǎo)率為82.2%～95.6%，絕大多數(shù)芽體產(chǎn)生了愈傷組織，突起較多，質(zhì)地較緊密。其原因可能是無機鹽含量低，生長素含量高有利于愈傷組織誘導(dǎo)。

2、不定芽的增殖

結(jié)果表明，不同處理對不定芽的增殖影響差異很大（表3）。16個處理中不定芽增殖系數(shù)最高的是29號處理，即1/2MS＋NAA0.2mg/L＋6－BA2.0mg/L，增殖系數(shù)為6.8，且增殖快，質(zhì)地緊密，突起為紫紅色或淺綠色。21、22和29、30號處理的增殖系數(shù)均超過4.0，其余的處理為1.7～3.5，這說明不定芽的增殖與基本培養(yǎng)基關(guān)系不大，而與細(xì)胞分裂素及

生長素之間的不同濃度配比有關(guān)，細(xì)胞分裂素與生長素比值高時，促進芽的分化與增殖。

3、生根培養(yǎng)基的篩選

從表4可以看出，在生根培養(yǎng)試驗中生根率最高的是33號處理，即MS＋NAA0.5mg/L，生根率為82.2%，該處理平均根長為1.6cm，生根系數(shù)為2.9條。平均根長最長的是39號處理（2.1cm）。生根系數(shù)最高的是40號處理（3.4）。33～36號處理的生根率為43.3%～82.2%，生根系數(shù)為1.8～3.2，平均根長為1.2～1.9cm；37～40號處理的生根率為50.0%～76.6%，生根系數(shù)為1.5～3.4，平均根長為1.0～2.1cm，這說明生根培養(yǎng)基的選定與基本培養(yǎng)基關(guān)系不大。

33、36、37、40號處理的生根率均超過70%，這說明生根培養(yǎng)與生長素的種類及其濃度有關(guān)，從激素效應(yīng)強度來比較，同濃度的NAA比IAA強。綜合比較8個試驗處理的生根系數(shù)、生根率、平均根長生長結(jié)果，生根培養(yǎng)基選用生根率最高，根生長情況旺盛，平均根長較長和生根系數(shù)較高的33號處理，即生根培養(yǎng)適合配方為MS＋NAA0.5mg/L。

三、結(jié)論與討論

培養(yǎng)基中的生長素和細(xì)胞分裂素對美國紅楓不定芽誘導(dǎo)、增殖和叢生芽生根具有十分復(fù)雜而又重要的作用，一般情況下，細(xì)胞分裂素與生長素之間的不同濃度比可以有效地控制植物組織培養(yǎng)過程中芽和根的發(fā)生，生長素和細(xì)胞分裂素比值高時，會誘導(dǎo)根的形成，生長素和細(xì)胞分裂素比值低時，促進芽的分化與增殖。

在不定芽誘導(dǎo)分化過程中，培養(yǎng)基中無機鹽含量高，對不定芽造成毒害，不利于愈傷組織誘導(dǎo)；無機鹽含量低，生長素含量高有利于愈傷組織誘導(dǎo)。

在不定芽增殖過程中，增殖與基本培養(yǎng)基關(guān)系不大，而與細(xì)胞分裂素及生長素之間的不同濃度配比有關(guān)，細(xì)胞分裂素與生長素比值高時，促進芽的增殖。在生根培養(yǎng)基的篩選過程中，生根培養(yǎng)基的選定與基本培養(yǎng)基關(guān)系不大，而與生長素的種類及其

濃度有關(guān)，從激素效應(yīng)強度來比較，同濃度的NAA比IAA要強。

通過試驗篩選出最佳誘導(dǎo)培養(yǎng)基為1/2MS＋I(xiàn)AA0.3mg/L＋6－BA0.6mg/L；最佳增殖培養(yǎng)基為1/2MS＋NAA0.2mg/L＋6－BA2.0mg/L；生根培養(yǎng)最適培養(yǎng)基為MS＋NAA0.5mg/L。

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