白林2號楊組織培養幼化技術的研究

摘要：本研究以白林2號楊斷根處新萌發的嫩枝作為外植體，通過探究不同激素濃度配比對其各培養階段的影響，篩選出適合白林2號楊生長的培養基，總結出一套白林2號楊的組培幼化技術，為其母株保幼提供技術支持。試驗結果表明，白林2號楊嫩枝莖段最適合萌芽的培養基為MS+6-BA 0.08 mg L-1+NAA 0.30 mg L-1＋蔗糖30 g L-1＋瓊脂6 g L-1，萌發率最高可達90.56%；最適合增殖的培養基為MS+6-BA 0.08 mg L-1+NAA 0.30 mg L-1+IBA 0.30 mg L-1＋蔗糖30 g L-1＋瓊脂6 g L-1，增殖倍數可達14.45；最適合生根的培養基為MS+NAA 0.30 mg L-1+IBA 0.30 mg L-1＋蔗糖20 g L-1＋瓊脂6 g L-1，生根率達94.5%。

關鍵詞：白林2號楊；組織培養；幼化；莖段

Study on tissue culture rejuvenation technology of Populus ‘Bailin-2’

Cai Qun1，Wei Linyan2，Gu Meiying2，Wang Guozhu2，Su Lin2，Fu Zhixiang2

（1.Jilin Provincial Forest Seedling Management Station，Changchun 130000，China;Baicheng Academy of Forestry，Baicheng 137000，China）

Abstract：In this study，the stem segments of shoots germinating from the broken roots of Populus ‘Bailin-2’were used as explants，by exploring the effects of different hormone concentrations on each culture stage，the medium suitable for growth of" Populus ‘Bailin-2’ was screened， and a set of tissue culture and juvenile technology of" Populus ‘Bailin-2’ was summarized to provide technical support for the preservation of its mother plant.The results showed that the most suitable medium for germination was MS+6-BA 0.08 mg L-1+NAA 0.30 mg L-1+ sucrose 30 g L-1+ agar 6 g L-1， and the highest germination rate was up to 90.56%;The most suitable medium for proliferation was MS+6-BA 0.08 mg L-1+NAA 0.30 mg L-1+IBA 0.30 mg L-1+ sucrose 30 g L-1+ agar 6 g L-1， and the proliferation multiple was 14.45;The most suitable medium for rooting was MS+NAA 0.30 mg L-1+IBA 0.30 mg L-1+ sucrose 20 g L-1+ agar 6 g L-1， and the rooting rate was 94.5%.

Key words：Populus ‘Bailin-2’；Tissue culture；rejuvenation；stem segment

白林2號楊是白城市林業科學研究所以新疆阿勒泰的歐洲黑楊為母本、龍井鎮的鉆天楊為父本（P.nigra×P.pyramidalis）進行人工雜交選育而成，具有耐寒、耐干早、抗爛皮病、速生和適應性強等特點[1]。楊樹在成熟后許多幼年時期的優良性狀會逐漸消失（即成熟效應）會影響其繁育苗木質量，通過幼化技術可以保障楊樹較強的生長能力[2]，而組織培養是對楊樹幼化的有效途徑[3]，也是目前最常用的復幼方法。為了保護白林2號楊采穗圃母株幼齡狀態，提高其繁育速度及繁育苗木質量，可以通過建立白林2號楊高效穩定的組織培養體系來解決此問題，也可稱之為白林2號楊組培幼化技術。因此，總結出白林2號楊組培幼化技術具有重要意義。

1.試驗材料

試驗材料取自于吉林省白城市林業科學研究院生態試驗林場，選取生長良好，無病蟲害的白林2號楊斷根處新萌發的嫩枝（根萌苗）作為試驗材料。

2.試驗方法

2.1外植體消毒

用清水沖洗掉嫩枝表面污物，放到洗衣粉水中浸泡30 s，再用流動的自來水沖洗30 min左右。然后移至超凈臺內用75%的酒精浸泡45 s，用無菌水沖洗3-5次，以外植體上完全沒有酒精味道為準。置于無菌濾紙上，吸干水分備用[4]。

2.2培養條件

培養室內的溫度控制在22～24 ℃左右，光照強度1500～2000lx，光照時間14 h/d。各階段培養基均用高壓滅菌鍋高溫高壓（121℃，101KPa）滅菌20 min[5]。

2.3不定芽的誘導培養

將植株根萌苗的嫩枝剪成1.5～2.0 cm左右的莖尖，保證每個莖段上都帶有一個莖節，接種在添加不同濃度（0.06、0.08和0.10 mg L-1）的6-BA、不同濃度（0.10、0.30和0.50 mg L-1）的NAA和不同濃度（0.00、0.20和0.40 mg L-1）的IAA、蔗糖濃度為30 g L-1，瓊脂粉濃度為6 g L-1，pH為5.8～6.2的MS培養基上，每個處理接種15瓶，每瓶接種3個外植體。置于培養室內30 d，觀察不定芽的萌發情況，篩選出適合不定芽萌發的培養基。

2.4增殖培養

將獲得的不定芽，接種于0.08 mg L-1的6-BA、0.30 mg L-1的NAA和不同濃度（0.30、0.20和0.10mg L-1）的ZT、IBA、蔗糖濃度為30 g L-1，瓊脂粉濃度為6 g L-1，pH為5.8～6.2的MS培養基中，每個處理接種15瓶，每瓶接種3個。接種后放置于培養室內，培養30 d后統計增殖情況。

2.5生根培養

選取約3.0 cm的不定芽接種于添加不同濃度（0.10、0.30和0.50 mg L-1）的NAA、IBA、蔗糖濃度為20 g L-1，瓊脂粉濃度為6 g L-1，pH為5.8～6.2的MS培養基中，每個處理接種15瓶，每瓶接種3株。接種后放置于培養室內，15 d后觀察生根情況，統計生根率。

2.6數據處理

采用Excel 2016軟件進行數據統計和表格制作。

萌發率=萌發株數/接種株數×100%；

增殖倍數=增殖株數/接種株數；

生根率=生根株數/接種株數×100%。

3.結果與分析

3.1不同激素濃度對不定芽誘導的影響

由表1可以看出，在6-BA濃度為0.08 mg L-1時，大部分不定芽的萌發率相較于其他濃度高，萌發率可達到70%以上，進一步觀察發現在6-BA濃度為0.08 mg L-1時，同時添加適宜濃度NAA和IAA后，不定芽的萌發率會顯著提升，但是均不高于單獨添加濃度為0.30 mg L-1的NAA，說明單獨使用NAA就可以達到較高萌發率，達到90.56%。

結合不定芽生長情況來看，在6-BA的濃度為0.08 mg L-1時，大部分處理的不定芽生長狀況良好，其他6-BA濃度會出現不萌芽、萌芽較慢、有愈傷以及褐化現象，雖處理6、處理7和處理19的不定芽生長狀況良好，但是其萌發率均低于70%；需選擇不定芽的生長良好和萌發率高的培養基作為最適培養基。綜上，最適合白林2號楊不定芽萌發的培養基為處理13：MS+6-BA 0.08 mg L-1+NAA 0.30 mg L-1＋蔗糖30 g L-1＋瓊脂6 g L-1。

3.2不同濃度激素對增殖培養的影響

根據不定芽誘導培養時不定芽萌發的情況發現，在6-BA濃度為0.08 mg L-1、NAA濃度為0.30 mg L-1時，不定芽的生長情況良好，在增殖階段對這兩種激素的濃度不進行調整，觀察其他激素變化對白林2號楊不定芽增殖情況的影響。由表2可以看出，分別添加不同濃度的ZT和IBA均可以對不定芽進行增殖誘導，在添加ZT時，不定芽的增值倍數隨著其濃度的降低，發生不規則變化，增殖倍數最高為12.50；而在添加IBA時，不定芽增殖倍數會隨著其濃度的增加而增大，最高可達14.45。因此，白林2號楊最適增值的培養基為處理4：MS+6-BA 0.08 mg L-1+NAA 0.30 mg L-1+IBA 0.30 mg L-1＋蔗糖30 g L-1＋瓊脂6 g L-1。

3.3生根培養基篩選

將長至約3.0 cm高的不定芽接種于生根培養基中，由表3可知，在NAA和IBA共同作用時，添加IBA濃度為0.50 mg L-1，白林2號楊均不生根，即此濃度配比不適合其生根。在IBA濃度為0.10 mg L-1時，白林2號楊的生根率會隨著NAA濃度的增加而升高，最高可達65.3%，每株生根數在7根左右，根長在2.0～3.0 cm之間；在IBA濃度為0.30 mg L-1時，白林2號楊的生根率隨著NAA濃度的增加發生不規則變化，生根率最高可達94.5%，每株生根數在23根左右，根長在1.5～2.0 cm之間，綜合生根效果最好。因此，白林2號楊最適生根的培養基為處理5：MS＋NAA 0.30 mg L-1+IBA 0.30 mg L-1＋蔗糖20 g L-1＋瓊脂6 g L-1。

3.4煉苗移栽

將生根的組培苗移至溫室大棚煉苗，選擇1：1的細河沙和草甸土的混合物作為煉苗基質，將帶有培養基的組培苗移栽到基質中，使用微噴系統定時澆水以保證育苗盤處于濕潤狀態。除此之外，需在早9點至下午3點半在大棚外設置遮陰網，避免燒苗。在煉苗10-15 d后就有新芽萌發，且幼苗生長健壯，煉苗45 d后，移至大田栽植。

4.討論

植物組織培養體系的建立對楊樹種質資源的保護、優質種苗的繁育以及恢復楊樹采穗圃母株的幼齡狀態以維持較強的生長狀態，具有重要意義[6]。一般來說建立植株的組織培養體系主要通過調整植物生長調節劑之間的配比來實現，細胞分裂素和生長激素發揮主要作用，其可以分別促進細胞的分裂和細胞的生長[7]。在不定芽誘導階段，較低濃度的6-BA和相對較高濃度的NAA，對白林2號楊的不定芽誘導較為明顯，且不定芽生長狀況較好。

有研究表明，雖然細胞分裂素是植物組織培養的增殖激素，但是當濃度過高時也會抑制植物的增殖[8]。因此，在白林2號楊增殖培養過程中，細胞分裂素6-BA與生長素NAA濃度不變時，與生長素IBA組合增殖效果顯著高于細胞分裂素ZT，增殖倍數最高達14.45。

在植物生根培養過程中，NAA和IBA是植物誘導不定根常用的植物生長調節劑[9]，本試驗通過兩種激素不同濃度配比發現，最佳生根培養基為MS+NAA 0.30 mg L-1+IBA 0.30 mg L-1＋蔗糖20 g L-1＋瓊脂6 g L-1，生根數多，生根率可達94.5%。

綜上所述，白林2號楊初代培養最適培養基為MS+6-BA 0.08 mg L-1+NAA 0.30 mg L-1＋蔗糖30 g L-1＋瓊脂6 g L-1；最適增殖培養基為MS+6-BA 0.08 mg L-1+NAA 0.30 mg L-1+IBA 0.30 mg L-1＋蔗糖30 g L-1＋瓊脂6 g L-1；最適生根培養基為MS+NAA 0.30 mg L-1+IBA 0.30 mg L-1＋蔗糖20 g L-1＋瓊脂6 g L-1。

參考文獻：

[1]金志明，金培林，金曉紅等.白林二號楊[J].吉林林業科技，2001，（03）：10-13.

[2]伍孝賢，熊忠華，朱忠榮.響葉楊群落結構與改良技術研究[J].浙江林學院學報，1998，（02）：37-42.

[3]徐佳.楊樹高效擴繁技術的初步研究[D].北京林業大學，2009.

[4]任菲宏，李曉松，王姣等.沙子空心李組織培養技術研究[J].安徽農學通報，2023，29（20）：78-82.

[5]付雪寧，高洪治，申耀榮等.紅樺組織培養體系的建立[J].林業科學研究，2021，34（03）：194-200.

[6]謝純剛，劉哲，章書聲等.手指檸檬莖段離體再生體系建立[J].植物學報，2023，58（06）：926-934.

[7]劉海濤，劉玲，呂沙妹.小葉梔子再生體系的建立研究[J].河南科技學院學報（自然科學版），2024，52（01）：16-24+32.

[8]劉燕，王濟紅，陳訓等.大白杜鵑種子胚組織培養研究[J].貴州農業科學，2010，38（12）：30-33.

[9]張佳奇.紫花槭莖段組織培養體系的建立及優化[D].延邊大學，2022.