【論文摘 要】:櫸樹(shù)具有較高的經(jīng)濟、生態(tài)、景觀(guān)利用價(jià)值,市場(chǎng)需求量極大,野生資源已日趨枯竭。利用組織培養技術(shù)對櫸樹(shù)進(jìn)行快速繁殖是勢在必行的。文章對國內櫸樹(shù)組織培養研究進(jìn)展概況進(jìn)行了綜述,指出了櫸樹(shù)組織培養過(guò)程中存在的一些問(wèn)題,提出了部分建議。
引言
櫸樹(shù)(Zelkovaschneideriana),又叫大葉櫸,屬于榆科(Ulmaceae)櫸屬(ZelkovaSpach)。在我國,櫸樹(shù)主要分布于遼東半島至西南以東的廣大地區。櫸樹(shù)材質(zhì)優(yōu)良,是珍貴的硬闊葉樹(shù)種。櫸樹(shù)樹(shù)冠廣闊,樹(shù)形優(yōu)美,葉色季相變化豐富,病蟲(chóng)害少,又是重要的園林風(fēng)景樹(shù)種。
櫸樹(shù)具有較高的經(jīng)濟、生態(tài)、景觀(guān)利用價(jià)值,木材為珍貴用材,市場(chǎng)需求量極大,野生資源已日趨枯竭。在《國家重點(diǎn)保護野生植物名錄》(第一批)中,櫸樹(shù)被列為國家二級重點(diǎn)保護的野生植物。
組織培養是優(yōu)良樹(shù)木得以大量繁殖的有效方式。到目前為止,已對大量的林木樹(shù)種進(jìn)行了組織培養的研究,少數樹(shù)種已進(jìn)入到工廠(chǎng)化生產(chǎn)階段。在我國,桉樹(shù)和楊樹(shù)的快速繁殖技術(shù)已經(jīng)用于工廠(chǎng)化生產(chǎn),并產(chǎn)生了顯著(zhù)的經(jīng)濟效益。國內對櫸樹(shù)的研究主要是集中在栽培和生物學(xué)特性方面。據報道,目前國外只有日本福岡縣林業(yè)中心成功的進(jìn)行了櫸樹(shù)的組織培養研究。在國內,金曉玲等對櫸樹(shù)的生物學(xué)特性和微繁技術(shù)進(jìn)行了初步的研究,取得了一定的進(jìn)展。
1.植物組織培養技術(shù)概況
植物組織培養技術(shù)是指在無(wú)菌條件下,將離體的植物器官、組織、細胞以及原生質(zhì)體,在人工配制的環(huán)境里培養成完整的植株。植物組織培養的依據是植物細胞"全能性"及植物的"再生作用"。
1.1 植物組織培養的用途
植物組織培養的用途可分為四大類(lèi):第一類(lèi)是,利用植物組織培養技術(shù)可以對植物體進(jìn)行體外無(wú)性快速繁殖(即微繁); 第二類(lèi)是,大規模細胞培養可以用來(lái)生產(chǎn)次生代謝物質(zhì);第三類(lèi)是,用于育種,如花藥、花粉培養產(chǎn)生單倍體,胚乳培養產(chǎn)生三倍體,胚培養挽救雜種胚,原生質(zhì)體培養進(jìn)行體細胞雜交等;第四類(lèi)是,用于理論研究,如將植物組織培養應用于植物生理學(xué)、病理學(xué)、胚胎學(xué)、細胞與分子生物學(xué)等的研究。
1.2植物組織培養的基本過(guò)程
1.2.1外植體材料的選取
對大多數種子植物來(lái)說(shuō),莖尖是最好的部位,但往往受到材料來(lái)源的限制,為此莖段也得到了徹底的應用,而葉片的培養利用更為普遍,材料來(lái)源也較豐富。子葉和下胚軸的培養對于難培養的植物很有效。
選材時(shí)應注意選取帶菌少、生長(cháng)時(shí)間短、生長(cháng)旺盛的材料,還應注意取材的時(shí)期。大多數植物應在生長(cháng)開(kāi)始的季節進(jìn)行采樣,生長(cháng)末期或休眠期的外植體對誘導反應遲飩。
1.2.2材料的滅菌處理
從田間或溫室等地切取材料時(shí),應選擇健壯無(wú)病蟲(chóng)母株,取幼嫩、分生能力強的部位,以利生長(cháng)。
取來(lái)的材料雖經(jīng)選擇,外部總還有不少雜菌。為此,接種前應進(jìn)行表面滅菌。經(jīng)過(guò)表面滅菌的材料,用無(wú)菌濾紙將水吸掉,再用解剖刀切取所需部位,然后將材料接種到培養基上。
1.2.3脫分化階段
將培養好的無(wú)菌材料接種到誘導培養基中進(jìn)行培養。在此階段中,可根據不同的需要,接種到不同的培養基上,可以進(jìn)行愈傷組織、不定芽等的誘導,從而進(jìn)行不同途徑的培養。
誘導培養基一般選MS培養基作為基本培養基,再配合一定比例的細胞分裂素和生長(cháng)素。
1.2.4 分化階段
此階段是將脫分化階段產(chǎn)生的愈傷組織或不定芽,接種到誘導分化培養基上,誘導分化。
誘導分化階段仍以MS作為基本培養基,再加入一定的激素配制。
1.2.5壯苗生根
將分化階段產(chǎn)生的大芽接種到合適的壯苗培養基中,便可長(cháng)成健壯的無(wú)根苗了。健壯的無(wú)根苗長(cháng)成后,將其轉入生根培養基中。生根培養基多以1/2MS培養基作為基本培養基,再配合一定比例的激素進(jìn)行配制。
1.2.6 移栽
生根苗的移栽是組織培養育苗的重要一環(huán),只有移栽成活才能達到快速育苗的目的。
為此,將已生根的瓶苗移出進(jìn)行煉苗,應注意調控光線(xiàn)與溫度。煉苗結束后,將其移栽到保水、透氣性好的基質(zhì)或苗床土中。
2.植物組織培養技術(shù)在林木中的應用
利用植物組織培養技術(shù),在林木中的應用主要有:優(yōu)良遺傳材料的快速繁殖(良種快繁);脫毒良種苗的培養和無(wú)病毒苗的大量繁殖:主要利用莖尖培養以脫除病毒。
到目前為止,已有大量的林木樹(shù)種進(jìn)行了組織培養的研究。據不完全統計,通過(guò)器官發(fā)生和體細胞胚發(fā)生途徑獲得再生植株的闊葉樹(shù)己有22屬120種,針葉樹(shù)有12屬63種。桉樹(shù)和楊樹(shù)的快速繁殖技術(shù)已經(jīng)用于工廠(chǎng)化生產(chǎn),并產(chǎn)生了顯著(zhù)的經(jīng)濟效益。但從總體上看,研究主要集中的少數幾個(gè)屬,如闊葉樹(shù)中,桉屬、楊樹(shù)屬、金合歡屬和泡桐就有95種,約占80%;針葉樹(shù)則主要集中在杉屬和松屬,約占81%。
3.我國櫸樹(shù)組織培養的研究進(jìn)展
國內對櫸樹(shù)的研究主要集中在栽培和生物學(xué)特性方面。傅松玲、鄭興林研究了皖東石灰巖山地榆科樹(shù)種的生理特性[11],曾勝虞、李淑琴等研究了櫸樹(shù)豐產(chǎn)育苗的方法和技術(shù)要點(diǎn)[12],張立軍、周麗君等研究大葉櫸人工栽培技術(shù),劉德良、曾松青等先后研究了櫸樹(shù)扦插繁殖實(shí)驗[,周文明等研究了櫸樹(shù)大樹(shù)移栽技術(shù),黃利斌等研究了櫸樹(shù)半同胞家系苗期性狀變異的研究,趙旺兔等對櫸樹(shù)木材的發(fā)育解剖學(xué)進(jìn)行了一系列的研究。但較系統和更深層次的研究報道卻很少。在櫸樹(shù)組織培養方面的研究,只有金曉玲等做了一些初步的研究。
目前,從國內的研究現狀我們可以看出,對櫸樹(shù)的研究大部分是圍繞著(zhù)櫸樹(shù)的栽培進(jìn)行的,其他方面的研究較少且不深入,特別是組織培養的研究,仍處于初級階段。
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