杉木優(yōu)良無性系組織培養(yǎng)及再生體系研究.pdf

1、杉木(Cunninghamialanceolata(Lamb.)Hook)為我國南方特有的主要造林樹種,其生長快、材質(zhì)軟、紋理直、易加工、用途多,是我國南方最重要的商品材種之一。近年來隨著集體林權(quán)制度改革的推進(jìn)和商品材價格的上漲,林農(nóng)經(jīng)營杉木的積極性加大,杉木經(jīng)營水平和良種意識的不斷提高,對杉木良種壯苗的需求日益增加。目前國內(nèi)有關(guān)杉木扦插繁殖、嫁接繁殖和播種育苗等方面的研究較多,杉木的良種選育水平得到了較大的提升,但由于這些傳統(tǒng)的育苗方

2、法存在播種育苗的成本較高、培育出的苗木長勢不好、參差不齊、、杉木良種潛力未能得到充分發(fā)揮等問題,使得目前杉木優(yōu)質(zhì)壯苗的供應(yīng)還無法滿足市場的需求。因此,國內(nèi)學(xué)者應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)對杉木的優(yōu)良選育開展了研究,并且表明:通過組織培養(yǎng)技術(shù)可以保持杉木無性系母本的優(yōu)良性狀,有利于杉木優(yōu)良無性系苗木的規(guī)?；a(chǎn),作為商業(yè)生產(chǎn)手段來滿足市場對杉木苗的巨大需求,也是保存珍稀種源和無性系的重要途徑。雖然有關(guān)于應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)對不同無性系進(jìn)行比較研究的報道,

3、但是研究的很少,由于不同杉木無性系間的生理性狀等存在一定的差異,并且對新篩選的不同杉木優(yōu)良無性系間的比較研究幾乎空白。
　　鑒于此,本論文以指導(dǎo)老師課題組前期篩選出的耐瘠薄、速生、高產(chǎn)高效、生態(tài)型杉木無性系為基礎(chǔ),從中再次篩選出41、14、302、18、21等5個無性系為研究對象,通過對不同杉木無性系在外植體消毒、誘導(dǎo)培養(yǎng)、叢生芽增殖、不定根發(fā)生、組培苗移栽和降低組培成本等方面進(jìn)行不同杉木無性系組織培養(yǎng)繁殖特性的比較研究,探討不同

4、無性系在組織培養(yǎng)過程中無菌苗得率、誘導(dǎo)率、增殖率、生根率、移栽成活率和降低生產(chǎn)成本上的差異性,從而篩選出各杉木無性系配套的組培體系,為完善杉木組織培養(yǎng)快繁技術(shù)和促進(jìn)杉木組培苗產(chǎn)業(yè)化提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐。本論文的主要研究結(jié)果如下:
　　1、表面滅菌:在春季采集的莖尖,用0.1％升汞進(jìn)行10min的消毒處理,5個無性系獲得的無菌苗得率均高于85%,用0.1%升汞對莖段進(jìn)行14min的消毒滅菌處理獲得的無菌苗得率均在60%以上。

5、>　　2、誘導(dǎo)培養(yǎng):在改良MS+6-BA4mg?L-1+NAA0.1mg?L-1+KT1.5mg?L-1+AC1g?L-1的誘導(dǎo)培養(yǎng)基上5個無性系獲得的誘導(dǎo)率為100%,改良MS基本培養(yǎng)基的大量元素含量為硝酸鉀和硫酸鎂的含量不變、磷酸二氫鉀含量加倍、氯化鈣含量減半、硝酸銨含量為零。并且各無性系的最佳誘導(dǎo)培養(yǎng)基為:41無性系:改良MS+6-BA2mg?L-1+NAA0.5mg?L-1+KT1.5mg?L-1+AC0g?L-1(改良MS:硝

6、酸鉀的含量加倍,硫酸鎂、磷酸二氫鉀、硝酸銨和氯化鈣的含量減半);14無性系:改良MS+6-BA1mg?L-1+NAA0.5mg?L-1+KT2.0mg?L-1+AC1.5g?L-1(改良MS:硝酸鉀和磷酸二氫鉀的含量加倍,硫酸鎂、硝酸銨和氯化鈣的含量減半);302無性系:改良MS+6-BA4mg?L-1+NAA0.1mg?L-1+KT1.5mg?L-1+AC1g?L-1(改良MS:硫酸鎂的含量加倍,硝酸鉀、磷酸二氫鉀、硝酸銨和氯化鈣的含

7、量減半);18無性系:改良MS+6-BA4mg?L-1+NAA0.1mg?L-1+KT1.5mg?L-1+AC1g?L-1(改良MS:硝酸鉀和硫酸鎂的含量加倍,磷酸二氫鉀、硝酸銨和氯化鈣的含量減半);21無性系:改良MS+6-BA2mg?L-1+NAA1mg?L-1+KT0.5mg?L-1+AC0.5g?L-1(改良MS:硝酸鉀和硝酸銨的含量為零,硫酸鎂、磷酸二氫鉀和氯化鈣的含量減半)。
　　3、增殖培養(yǎng):在改良MS+6-BA3m

8、g?L-1+NAA0.5mg?L-1+KT0.5mg?L-1+2,4-D0.5mg?L-1+AC1.5g?L-1+Su25g?L-1的培養(yǎng)基上5個無性系均能獲得9個以上芽數(shù)的增殖,其改良MS培養(yǎng)基的大量元素含量為:氯化鈣含量為零,硝酸鉀和磷酸二氫鉀的含量減半,硫酸鎂含量不變,硝酸銨的含量加倍。各無性系的改良MS基本培養(yǎng)基的大量元素含量如下:41無性系:硝酸銨含量為零,硫酸鎂、磷酸二氫鉀、硝酸鉀和硫酸鎂的含量減半;14無性系:硝酸鉀含量保

9、持不變,磷酸二氫鉀含量加倍,硝酸銨、硫酸鎂和硫酸鎂的含量各減半;302無性系:硝酸鉀含量為零,硝酸銨含量加倍,硫酸鎂、磷酸二氫鉀和硫酸鎂的含量各減半;18無性系:硝酸銨含量為減半,氯化鈣含量為零,硫酸鎂、磷酸二氫鉀和硝酸鉀的含量保持不變;21無性系:氯化鈣含量為零,硝酸銨、硫酸鎂、磷酸二氫鉀和硝酸鉀含量各減半。4、愈傷組織的誘導(dǎo):在NAA濃度為0.6mg?L-1、2,4-D濃度為1.0mg?L-1的條件處理下5個無性系獲得的愈傷組織塊占

10、外植體面積的百分比均高達(dá)83%。
　　5、生根培養(yǎng):在White+NAA0.5mg?L-1+IBA1.0mg?L-1的生根培養(yǎng)基上5個無性系的生根率均高達(dá)95%左右。
　　6、組培苗移栽:在泥炭土+蛭石+珍珠巖+椰糠(1:1:1:1)的移栽基質(zhì)中,生物菌劑浸泡5min,5個無性系的移栽成活率均能達(dá)到92%以上,能夠滿足生產(chǎn)上的需求。
　　7、降低組培成本:41、14、302、18、21無性系的增殖培養(yǎng)過程中,均可以用3

11、0g?L-1的白砂糖代替25g?L-1的蔗糖,從而降低組織培養(yǎng)在增殖過程中的生產(chǎn)成本。
　　8、本試驗(yàn)設(shè)計的培養(yǎng)體系5個無性能得到較好的組培效果,說明可以作為大多數(shù)杉木優(yōu)良無性系組織培養(yǎng)的培養(yǎng)體系加以推廣,其培養(yǎng)體系如下:在春季采集的莖尖,用0.1%升汞進(jìn)行10min的消毒處理,5個無性系獲得的無菌苗得率均高于85%,用0.1%升汞對莖段進(jìn)行14min的消毒滅菌處理獲得的無菌苗得率均在60%以上;在改良MS+6-BA4mg?L-1

12、+NAA0.1mg?L-1+KT1.5mg?L-1+AC1g?L-1+Su25g?L-1(改良MS基本培養(yǎng)基的大量元素含量為硝酸鉀和硫酸鎂的含量不變、磷酸二氫鉀含量加倍、氯化鈣含量減半、硝酸銨含量為零)誘導(dǎo)培養(yǎng)基中,5個無性系的誘導(dǎo)率均高達(dá)100%;在改良MS+6-BA3mg?L-1+NAA0.5mg?L-1+KT0.5mg?L-1+2,4-D0.5mg?L-1+AC1.5g?L-1+Su25g?L-1(改良MS基本培養(yǎng)基的大量元素含量

13、為氯化鈣含量為零,硝酸鉀和磷酸二氫鉀的含量減半,硫酸鎂含量不變,硝酸銨的含量加倍)的增殖培養(yǎng)基中,5個無性系的芽數(shù)增殖均在9個以上;在MS+NAA0.1mg?L-1+2,4-D1.0mg?L-1+Su25g?L-1的葉片愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)基中,5個無性系的葉片愈傷組織占外植體的百分比均高達(dá)83%以上;在White+NAA0.5mg?L-1+IBA1.0mg?L-1+Su25g?L-1的生根培養(yǎng)基中,5個無性系的生根率均高達(dá)95%;用生物菌