我國櫸樹組培快繁研究現狀與發展趨勢

艾 丹,殷兆晴,王 建,王 鑫

(河南林業職業學院,河南 洛陽 471000)

1 引言

櫸樹，又叫大葉櫸，屬于榆科櫸屬，是珍貴的硬闊葉樹種，被列為我國國家二級重點保護的野生植物，主要分布在我國遼東半島至西南以東的廣泛地區[1]。櫸樹在經濟、生態、景觀等方面都具有較高的利用價值，其木材材質優良，為珍貴用材，市場需求量極大，同時又因為其具有廣闊的樹冠，優美的樹形，葉色季相變化豐富，并且病蟲害少，成為了重要的園林風景樹種。但近年來因為環境不斷被破壞以及櫸樹林木資源被過度采伐，櫸樹的野生資源已日趨枯竭，所以對于櫸樹的保護、開發、利用顯得尤為重要[2]。但因為種子的萌發率和結實率都很低、實生苗生長量個體差異大等原因，櫸樹并不適合利用其實生苗進行規模化造林[3]。因此，為滿足市場需求，需要通過櫸樹的無性繁殖技術來培育性狀相近的櫸樹苗木。目前，扦插、嫁接和組織培養是我國櫸樹進行無性繁殖的三種主要方式[4]。這些方法中，組織培養因為具有繁殖速度最快、繁殖系數最高的特點，更適用于工廠化育苗及珍稀瀕危樹種的繁殖。尤其櫸樹的扦插不容易生根，組織培養不失為其快繁的一條可行途徑 。因此，對櫸樹的組培快繁研究具有重要的意義。本文綜述了我國櫸樹組培快繁研究現狀與發展趨勢。

2 我國櫸樹組培快繁技術研究現狀

2.1 外植體的選擇和消毒時間對組培快繁影響的研究

如何選擇外植體以及外植體的消毒方式對櫸樹的組培快繁來說非常重要。不同的外植體類型、采樣時間和消毒方式都會影響櫸樹組織培養的結果。 金曉玲等[5，6]曾用大葉櫸未成熟胚以及種子的子葉、胚軸、頂芽、嫩枝葉片和莖段等不同外植體，對影響愈傷組織誘導及繼代培養的因素進行了探討，結果表明：不同外植體的愈傷組織誘導能力存在一定差異，其誘導率按由低到高的順序排列依次為子葉、胚軸、葉片、莖段和頂芽。羅雪梅[7]選擇初春已展葉的新芽、秋季抽梢萌發的秋芽、當年生幼嫩帶芽莖段，對黃色品系櫸樹不同外植體誘導不定芽發生進行了研究，結果表明進行其芽誘導培養最適合的外植體是當年生枝條的帶芽莖段。汪靈丹[8]通過選擇成年大葉櫸的腋芽、莖段和葉片以及實生幼苗大葉櫸的頂芽、莖段、葉片，研究了不同外植體對其組織培養的影響，結果表明，成年型外植體的愈傷組織誘導率明顯低于幼年型外植體；不同類型的幼年型外植體誘導率也不同,按大小排序依次為:頂芽>莖段>葉片。

羅雪梅[7]以當年生帶芽莖段為外植體材料，分別于4月中旬、8月中旬和12月中旬進行取材，進行不同取材時間對芽誘導的影響實驗。結果表明：4月是櫸樹較適宜的外植體采集時間，76.67%的外植體材料萌芽，組織培養成功率較高。汪靈丹等[8]分別于3月、5月、8月、11月進行取材,在相同培養基、培養時間和培養條件下進行愈傷組織誘導，研究了不同采樣時間對愈傷組織誘導的影響。結果表明：3月是大葉櫸最好的采樣時期,愈傷組織誘導率最高,為95.8%,污染率最低,為3%,且生長良好。

羅雪梅[7]和汪靈丹[8]還分別研究了不同消毒時間對櫸樹組織培養的影響。羅雪梅認為，帶芽莖段進行芽誘導試驗中，消毒效果最好的方法是70%酒精30 s與0.1%升汞消毒3 min。汪靈丹認為，70%酒精30 s與0.1%升汞8～10 min左右,基本上能達到較好的消毒效果。

2.2 培養基和激素種類對組培快繁影響的研究

適宜的基本培養基和植物激素是櫸樹組培技術能否成功的關鍵,基本培養基和植物激素不同,組培快繁的結果也不盡相同。金曉玲等[9]用經常規消毒的成年櫸樹當年生嫩枝，接種于附加不同質量濃度的激素BA、NAA、2,4-D的MS的培養基上，誘導莖尖萌芽。其研究結果發現：MS+BA(1.0 mg/L)為誘導芽萌發的最適宜培養基, MS+BA(0.5 mg/L)+CH(500 mg/L)為最適壯苗培養基, 1/2MS+IBA(0.5 mg/L)為最適生根培養基。汪靈丹等[10]用頂芽作為外植體，就不同培養基和激素濃度對芽體的誘導、增殖系數的影響等方面進行試驗研究，其結果表明：頂芽萌芽和增殖培養均受到不同培養基和激素濃度的影響，其中WPM+BA(1.0 mg/L)是最佳頂芽萌芽培養基,萌芽率最高可達98.3%, WPM+BA(4.0 mg/L)是最佳增殖培養基,最大增值系數為15。羅雪梅[7]選用帶芽莖段為外植體材料進行櫸樹組培快繁研究，其研究結果發現：誘導芽萌發的最適宜的培養基為MS+BA(0.5 mg/L)或MS+BA(1.0 mg/L),增殖培養基是MS+BA(0.5 mg/L)，壯苗培養基為MS+BA(0.5 mg/L)+0.5GA3(500 mg/L),生根培養基為1/2 MS+NAA(0.5 mg/L)+活性炭0.1 g/L。劉雪梅等[11]以當年生帶芽莖段為外植體材料,進行了櫸樹不定芽的直接誘導試驗.結果表明: MS+BA (2.25～4.50μmol/L)為適合的不定芽誘導培養基,有效芽誘導率達到76.67%；MS+BA (2.25 μmol/L)為最適繼代增殖培養基,增殖系數為5.1；MS+BA (2.25 μmol/L)+GA3(1.45μmol/L)為最適壯苗培養基；1/2 MS+NAA(2.69 μmol/L)+活性炭0.1 g/L為最適生根培養基,生根率和生根數分別達到77.78%與4.5條.

3 櫸樹組培快繁技術的發展趨勢

雖然我國櫸樹的組織培養已經在實驗室取得了初步成功，但仍面臨諸多問題，如相應投資大，成本高， 技術性強，需有溫室等一系列配套設施等，因此真正應用于工廠化生產還有待進一步的研究。①為適應生產的需要，可以進一步擴大櫸樹優良品系(種)的外植體的篩選范圍，以培育出更多優良品種的櫸樹組培苗。②進行櫸樹不同品系的組織培養，以探討不同櫸樹品系在組培快繁關鍵技術等方面的差異顯著性。③在櫸樹的生理生化和分子機制等方面加強基礎理論研究，這些問題的突破將會有利于櫸樹樹種的改良。④為了使櫸樹組織培養技術盡快應用到實際的生產中，要進一步簡化、優化培養程序，降低成本。盡管目前櫸樹組培快繁技術的工廠化應用是比較困難的,但是隨著生物技術及其手段的不斷發展,櫸樹的組織培養工廠化快速繁殖生產優質櫸樹苗木已指日可待。