黃玲
(福建省林業科技試驗中心,福建漳州 363600)
白桂木(Artocarpus hypargyreus) 是桑科(Moraceae) 波羅蜜屬(Artocarpus) 常綠喬木,零星分布在福建、江西、湖南、廣東、云南等地,現已被列為國家三級保護樹種[1]。白桂木樹形優美,枝葉繁茂,枝和葉柄有銹色柔毛,葉革質,花為單性,雌雄同株,與盾形苞片混生于花序托上,聚花果為球形。白桂木木材堅硬,紋理通直,是建筑、家具的制作良材,具有祛風除濕、舒筋活血、抗炎鎮痛等功效[2-5],其乳汁也可提取硬性膠,果實可生食或作調味用等,因此白桂木具有較好的經濟價值和應用前景。由于野生白桂木種子休眠期長,發芽率低,造成其種群數量少,瀕臨滅絕。野生白桂木組培與快繁是保護白桂木種質資源和恢復白桂木種群數量的重要手段。同時,基于組培快繁技術的白桂木優質種苗培育和推廣對于推進鄉土適生樹種的開發具有重要意義。目前,國內有關野生白桂木組培和快繁方面的報道較少[6,7]。以野生白桂木優樹當年生幼嫩枝條為試驗材料,研究白桂木組培快繁各階段的最佳培養基及激素濃度,建立白桂木組培快繁體系,以期為白桂木種苗繁育及開發利用提供科學指導。
試驗材料來源于福建省南靖縣和溪鎮聯橋村選擇的一株白桂木優樹,2020 年3 月取白桂木當年生的半木質化枝條為外植體。
1.2.1 外植體不同消毒時間
剪去白桂木木質化枝條的葉片,每段帶1 個芽剪成3 cm 左右莖段,新芽上有絨毛,先用洗衣粉水溶液輕柔刷洗表面,后將材料放在自來水龍頭下沖洗1 h 去除切口處溢出的白色乳汁。清潔后的莖段用75%酒精浸泡并輕微振蕩10 s 后用無菌水清洗3 次,再分別用0.1%升汞溶液浸泡振蕩5 min、10 min、15 min,再用無菌水清洗5 次。將消毒好的外植體,斜插在培養基中,每處理20 瓶,重復3 次。15 d 后分別統計污染率和存活率。
1.2.2 誘導培養基
利用上述試驗最佳處理結果,將消毒好的外植體,斜插于不同處理誘導培養基中,每處理20 瓶,重復3 次。
以不同基本培養基和不同的激素(6-BA、NAA),采用3 因素3 水平的正交設計L9(34)(見表1),設9 個處理,每個處理添加蔗糖30 g·L-1、卡拉膠7.5 g·L-1,pH 5.8,30 d 后統計萌芽率。培養環境溫度25±2 ℃,光照強度為2500 ~4000 lx,光照時間10 h·d-1。

表1 外植體誘導試驗設計
1.2.3 增殖培養基
基礎培養基為MS,添加的6-BA 濃度為0.4 mg·L-1、0.6 mg·L-1、0.8 mg·L-1,添加的NAA 濃度為0.1 mg·L-1、0.2 mg·L-1,按照完全隨機試驗設計。
1.2.4 生根培養基基礎培養基為MS,添加的IBA 濃度為0 mg·L-1、0.5mg·L-1、1.0 mg·L-1,添加的IAA 濃度為0.1 mg·L-1、0.2 mg·L-1,按照完全隨機試驗設計。
1.2.5 數據處理
應用GPS 分析軟件進行數據的統計和LSD 多重比較分析。
表2 是白桂木的外植體消毒時間處理的效果。從表2 可看出,在污染率和存活率指標上,不同消毒時間處理間存在顯著差異,使用0.1%升汞溶液消毒15 min 的污染率最低,為36.67%,但存活率也最低。綜合污染率和存活率指標,使用0.1%升汞溶液消毒時間10 min 效果較佳,存活率最高為26.67%。

表2 外植體不同消毒時間效果
不同培養基、激素濃度對外植體誘導培養的影響結果如表3 所示,三個因素對試驗結果影響的主次順序為6-BA >NAA >基本培養基。由表3 可知,三種基本培養基中以MS 培養基萌芽率最高,6-BA激素以0.2 mg·L-1水平的萌芽率最高,NAA 以0.2 mg·L-1水平的萌芽率最高,因此,通過極差分析白桂木外植體誘導的最適宜培養基為:MS+ 6-BA 0.2 mg·L-1+ NAA 0.2 mg·L-1。方差分析結果(表4) 表明,基本培養基、6-BA 和NAA 對白桂木外植體萌芽率的影響均達極顯著水平。

表3 不同培養基及激素濃度對白桂木外植體誘導的極差分析

表4 正交試驗方差分析表
從表5 可知,相比不加NAA 的增殖培養基,相同6-BA 濃度時添加0.1 mg·L-1NAA 能顯著提高白桂木增殖倍數和生長狀況。當NAA 濃度為0.1 mg·L-1時,添加0.6 mg·L-16-BA 可獲得最高的增殖倍數。同時,該條件下,不定芽長勢良好,葉深綠、莖較粗(圖1)。因此,白桂木增殖最適宜培養基為:MS+6-BA 0.6 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1。

表5 不同激素水平對白桂木增殖及生長的影響

圖1 白桂木的繼代苗

表6 不同激素水平對白桂木生根的影響
高,達91.67%。綜合得出,白桂木生根最適宜培養基為:1/2 MS+IBA 0.5 mg·L-1+IAA 0.1 mg·L-1+活性炭0.5 g·L-1,其根數為3 ~4 條,生根苗生長健壯(圖2)。

圖2 白桂木的生根苗
通過試驗,篩選出白桂木外植體使用0.1%升汞溶液最佳消毒時間10 min,存活率最高為26.67%;外植體誘導的適宜培養基為:MS+6-BA 0.2 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1,萌芽率較高;增殖適宜培養基為:MS+6-BA 0.6 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1,增殖倍數達3.22;生根適宜培養基為:1/2 MS+IBA 0.5 mg·L-1+IAA 0.1 mg·L-1+活性炭0.5 g·L-1,生根率達91.67%。
目前國內有關白桂木組培育苗技術的研究仍較少。黎國運等[7]綜合探討了以白桂木種子和幼嫩枝條為外植體的組培育苗技術,本試驗中的培養基中激素濃度更低,且組培苗生根率也更高,這可能與白桂木品種差異以及激素種類等有關。同時,在研究過程中還發現白桂木幼嫩枝條組織培養過程中的增殖階段容易褐化,因此建議在降低光照強度下進行培養。此外,白桂木生根苗的植株單株葉片面積偏大,在組培瓶中空間占比大,增加了組培苗培育成本,有關優化組培苗移植和煉苗等技術規程有待進一步研究。