CN114431154A

CN114431154A - 一种通过白牛槭休眠芽无性扩繁的方法

Info

Publication number: CN114431154A
Application number: CN202210367170.8A
Authority: CN
Inventors: 由香玲; 王灵宇; 赵曦阳; 曲冠证; 张世凯
Original assignee: Northeast Forestry University
Current assignee: Northeast Forestry University
Priority date: 2022-04-08
Filing date: 2022-04-08
Publication date: 2022-05-06
Anticipated expiration: 2042-04-08
Also published as: CN114431154B

Abstract

一种通过白牛槭（Acer mandshuricum Maxim.）休眠芽无性扩繁的方法，属于林业生物技术领域。为解决目前白牛槭优良实生苗木供应不足的问题，建立了通过休眠芽无性扩繁体系。主要技术过程为：以白牛槭早春休眠芽为外植体，经过消毒灭菌后接种在添加植物生长调节剂的无菌培养条件下，诱导其萌发及不定芽生成，进而实现不定芽的大量繁殖，并通过对不定芽进行生根，获得大量整齐一致的无性繁殖苗木，进而移栽入土壤中生长，用于造林。该发明能够克服白牛槭传统种子繁殖方式对其苗木产量的限制，及优良种质性状不易稳定遗传的问题，为良种繁育及遗传育种提供技术支持。

Description

一种通过白牛槭休眠芽无性扩繁的方法

技术领域

本发明涉及一种通过白牛槭（Acer mandshuricum Maxim.）休眠芽无性扩繁的方法。本发明属于林业生物技术领域。

背景技术

白牛槭（Acer mandshuricum Maxim.）学名东北槭，属槭树科槭属植物，落叶乔木（王向东等, 绿色科技, 2012(5): 32），因其秋天艳丽的红色叶片而闻名，是我国东北地区重要的彩叶树种。由于其较高的园林景观价值与生态价值，现阶段对于其种苗需求量日渐增加。

现阶段市场对于白牛槭的苗木供应主要以种子繁殖为主, 但又存在着种实产量低、种苗生产规模小且难以保持其木本优良种性的问题，所以其市场彩化苗木短缺现状迟迟无法得到解决。同时关于白牛槭的扦插繁殖到目前未有报道，但是其他槭属的树种扦插存在着生根较难、幼苗成活率极低的问题（梁鸣等,国土与自然资源研究，2005(4): 93-94）。因此，非常有必要对其进行离体快繁研究。然而，目前有关白牛槭离体再生体系的研究较为欠缺。刘宝光等研究者利用白牛槭未成熟的合子胚通过愈伤组织获得了不定芽，生根后形成了再生植株，但诱导率较低（刘宝光，施莹，植物生理学报，2010，46(6): 613-614）；而顾德峰等研究者将休眠芽进行离体培养，获得了萌发芽，但是未有再生植株形成（顾德峰等，北方园艺，2010(20): 154-155）。白牛槭的组织培养技术仍需进一步的优化提升才能满足优良植株的快繁要求。

本发明以白牛槭休眠芽为外植体材料，通过不定芽的诱导和增殖建立白牛槭无性扩繁体系，为良种繁育及遗传育种提供技术支持。

发明内容

本发明的目的是为了解决白牛槭优良苗木供应不足等技术问题，提供一种通过白牛槭休眠芽无性扩繁的方法。具体发明的技术路线包括以下内容：

早春于黑龙江省森林植物园内选取处于休眠的白牛槭带芽枝条，将枝条切取成约3.0 cm的带芽茎段，用流水冲洗10min，之后在超净工作台内进行如下消毒处理： 75%酒精浸泡5min、5%次氯酸钠浸泡12min、灭菌水冲洗5次，最后在无菌滤纸上晾干表面水分。将消毒后的带芽茎段剥除其上芽的芽鳞，切下芽，接种在如下培养条件：DKW+0.03 mg/L TDZ+0.01 mg/L IBA+0.5 mg/L GA₃+20 g/L蔗糖+7.47 g/L argar植物凝胶，置于光下培养，接种6周后进行数据统计，并观察芽在不同种培养基上的生长状态及萌发、增殖状况。将上述分化后的不定芽植株接种在如下培养条件：DKW+0.03 mg/L TDZ+ 0.01 mg/L NAA+0.5 mg/L GA₃+20 g/L蔗糖+7.47 g/L argar植物凝胶,培养4周获得大量不定芽。切取2.0cm不定芽，接种于如下培养条件：1/2 DKW+0.5 mg/L IBA+1.0 mg/L IAA+0.1% 活性炭+30 g/L蔗糖+7.47 g/L argar植物凝胶，培养4周诱导不定芽生根，获得大量整齐一致的再生植株；最后将生根的再生植株继续培养35~42天后进行土壤移栽，移栽前进行土壤高温灭菌，土壤成分为腐殖土、蛭石与珍珠岩的比例为5:3:2；移栽成活初期，每周定期对土壤表面喷洒多菌灵药剂，防止细菌、真菌感染，待幼苗彻底长成后可放缓到每月一次。

上述接种材料都培养在组织培养室内，培养室温度为25±2℃，光培养条件为16/8小时（光照/黑暗）。上述无性扩繁植株，土壤移栽后在温室内生长。

本发明包含以下有益效果：

1、本发明利用白牛槭休眠期腋芽诱导不定芽，建立起植株再生体系，克服了传统种子繁殖过程中因种子的性状分离而无法完全继承母本性状的问题。该方法苗木生产周期短、效率高，诱导当年即可生产大量整齐一致苗木，显著缩短育种周期，提高育种效率。

2、本发明为白牛槭后续的遗传育种研究奠定了基础。

3、本发明方法可推广性好。对于不同的槭树种质，均可借鉴本发明方法高效建立槭树类树种离体再生体系，有效解决城市园林景观对优质苗木的需求问题。

附图说明

图1 白牛槭休眠芽的萌发及不定芽增殖

A：早春于黑龙江省森林植物园内选取带有休眠芽的白牛槭枝条

B、C：分别是休眠芽接种在DKW+0.03 mg/L TDZ+0.01 mg/L IBA+0.5 mg/L GA₃+20g/L 蔗糖+7.47 g/L argar 植物凝胶条件下培养1周的萌发和培养6周诱导出的不定芽

D：从C中截取的不定芽在DKW+0.01 mg/L NAA+0.5 mg/L GA3+0.03 mg/L TDZ+20g/L 蔗糖+7.47 g/L argar 植物凝胶条件下培养4周增殖的不定芽

图2 白牛槭不定芽在1/2DKW+0.1%活性炭+0.5 mg/L IBA+1.0 mg/L IAA+20 g/L蔗糖+7.47 g/L argar 植物凝胶条件下培养3周根产生（A），继续培养1周，根继续生长，形成完整组培苗（B）

图3 白牛槭的土壤移栽

A、B、C 生根组培苗继续培养35~42天后的土壤移栽。

具体实施方式

实例 1 白牛槭休眠芽的萌发及增殖

早春于黑龙江省森林植物园内选取处于休眠期的白牛槭带芽枝条，将枝条切取成约3.0 cm的带芽茎段，用流水冲洗10min，之后在超净工作台内进行过如下消毒处理：75%酒精浸泡5min、5%次氯酸钠浸泡12min、灭菌水冲洗5次，最后在无菌滤纸上晾干表面水分。将消毒后的芽在超净台内剥除芽鳞，切割下芽接种在如下培养条件下：含有20 g/L 蔗糖和7.47 g/L argar植物凝胶，及不同植物生长调节剂（BA、NAA、GA₃、KT、TDZ、IBA、ZT）的DKW培养基中培养，并置于光下培养。发现休眠芽1周开始萌发，接种5周内开始产生不定芽，6周不定芽已经分化生长，统计结果如表1。结果显示: DKW培养基+0.03 mg/L TDZ+0.01mg/L IBA+0.5 mg/L GA₃条件下不定芽的分化最好，不定芽诱导率为61.5%及每个芽平均增殖7.5个芽。

表1 植物生长调节剂对不定芽的诱导及增殖的作用

注：数据采用SPSS软件进行多重比较分析。同一列数据相同字母为差异不显著，P<0.05，下同。

实例 2白牛槭不定芽的增殖

将实例1获得的不定芽切取2.0 cm长度，接种在如下条件下：含有20 g/L糖和7.47g/L argar植物凝胶，及植物生长调节剂（NAA、GA₃、ZT、BA、TDZ）的DKW培养基中进行增殖培养，并置于光下培养。培养4周后不定芽的增殖，数据统计结果如表2。结果显示：在培养条件DKW+0.03 mg/L TDZ+0.05 mg/L NAA+0.5 mg/L GA₃+1.0 mg/L ZT下，不定芽诱导率最高及诱导的不定芽个数较多，分别为88.9%和7.5个，且苗的生长状态最好，最终确定该条件为最适不定芽增殖培养条件。

表2植物生长调节剂对不定芽的增殖作用

实例3不定芽生根

切取实例2获得的幼嫩不定芽,长度为2.0cm，接种到含有IAA、IBA、NAA、20 g/L蔗糖、0.1%活性炭、7.47 g/L argar 的1/2DKW培养基中诱导生根，形成再生整植株。培养3周后统计试验结果显示如表3，1/2DKW+0.1%活性炭+0.5 mg/L IBA+1.0 mg/L IAA生根率较高，为50%，平均生根数为4个。

表3生长素类植物生长调节剂对生根的影响

注：“-”表示没有根生成

实例4 再生植株的土壤移栽

实例3中形成的再生植株继续培养35~42天后可进行土壤移栽。为了增加幼苗移栽成活率，减少病菌感染，移栽前必须进行土壤高温灭菌。土壤成分为腐殖土、蛭石与珍珠岩5∶3∶2。移栽成活初期，每周定期对土壤表面喷洒多菌灵等药剂，以防止细菌、真菌等感染，待彻底幼苗长成后可放缓到每月一次。

Claims

1.一种通过白牛槭休眠芽无性扩繁的方法，其特征包括以下步骤：

步骤一、白牛槭休眠芽萌发及增殖的培养条件：

早春选取处于休眠期的白牛槭带芽枝条，将枝条切成3.0 cm的带芽茎段，用流水冲洗10min，之后在超净工作台内进行如下消毒处理：依次使用75%酒精浸泡5min，5%次氯酸钠浸泡12min，灭菌水冲洗5次，最后在无菌滤纸上晾干表面水分；消毒后的带芽茎段剥除其芽上的芽鳞，切下芽接种在如下培养条件：20 g/L 蔗糖和7.47 g/L argar植物凝胶及植物生长调节剂的DKW培养基，所述植物生长调节剂为BA、NAA、GA₃、KT、TDZ、IBA、ZT中的一种或多种，进行光培养；接种1周后休眠芽开始萌发，5周内开始产生不定芽，6周不定芽已经分化生长；

步骤二、白牛槭不定芽的增殖培养条件：

将步骤一产生的不定芽切取2.0cm长度，接种在如下条件：含有20 g/L蔗糖和7.47 g/Largar植物凝胶及植物生长调节剂的DKW培养基，所述植物生长调节剂为NAA、GA₃、ZT、BA、TDZ中的一种或多种，进行光培养，诱导不定芽的分化增殖；

步骤三、不定芽生根的培养条件：

切取步骤二获得的不定芽,长度为2.0 cm，接种到含有20 g/L蔗糖、0.1%活性炭、7.47g/L argar 植物凝胶及生长素类植物生长调节剂的1/2DKW培养基中，所述生长素类植物生长调节剂为IAA、IBA、NAA中的一种或两种，进行光培养，诱导不定芽生根，形成再生植株；

步骤四、再生植株的土壤移栽：

步骤三形成的再生植株继续培养35~42天后进行土壤移栽；移栽前进行土壤高温灭菌；土壤成分为腐殖土、蛭石与珍珠岩的比例为5:3:2；移栽成活初期，每周定期对土壤表面喷洒多菌灵药剂，防止细菌、真菌感染，待幼苗彻底长成后可放缓到每月一次。

2.根据权利要求1所述的一种通过白牛槭休眠芽无性扩繁的方法，其特征在于，所述步骤一中诱导白牛槭休眠芽萌发及增殖的培养基条件为DKW培养基+0.03 mg/L TDZ+0.01mg/L IBA+0.5 mg/LGA₃+20 g/L蔗糖+7.47 g/L argar植物凝胶。

3.根据权利要求1所述的一种通过白牛槭休眠芽无性扩繁的方法，其特征在于，所述步骤二中不定芽增殖培养条件为DKW培养基+0.03 mg/L TDZ+ 0.01 mg/L NAA+0.5 mg/L GA₃+20 g/L蔗糖+7.47 g/L argar植物凝胶。

4.根据权利要求1所述的一种通过白牛槭休眠芽无性扩繁的方法，其特征在于，所述步骤三中不定芽生根培养条件为1/2DKW培养基+0.1% 活性炭+0.5 mg/L IBA+1.0 mg/L IAA+20 g/L蔗糖+7.47 g/L argar植物凝胶。