國桐1號泡桐的組培快繁技術研究

吳紅英 李清香 何貴整 陳麗文 楊利平 時群

摘要 [目的]研究國桐1號泡桐組培快繁技術的最優條件。[方法]以國桐1號的埋根萌芽條為試材，在組培增殖及生根過程中進行不同的基本培養基對比試驗、不同濃度6-BA、NAA、ABT 6號和IBA的激素組合試驗。[結果]2MS+6-BA 2.0 mg/L +NAA 0.1 mg/L +蔗糖30 g/L（pH 5.8～6.0）為最佳增殖培養基，MS+ABT 6號0.6 mg/L +IBA 0.4 mg/L +蔗糖20 g/L（pH 5.8～6.0）為最佳生根培養基，繼代增殖時間為20 d，生根培養時間為30 d。[結論]該研究可為泡桐種質資源保護提供科學依據。

關鍵詞 國桐1號;泡桐;組培快繁

中圖分類號 S 723? 文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611（2022）12-0117-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.10.029

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Study on Tissue Culture and Rapid Propagation of Paulownia Guotong No.1

WU Hong-ying， LI Qing-xiang， HE Gui-zheng et al

（Guangxi Qinzhou Forestry Science Research Institute， Qinzhou， Guangxi 535099）

Abstract [Objective]To study the optimum conditions of tissue culture and rapid propagation of Paulownia Guotong No. 1. [Method]Taking the root sprout of Guotong No. 1 as the test material，the comparative test of different basic media and the hormone combination test of different concentrations of 6-BA， NAA， ABT6 and IBA were carried out in the process of tissue culture proliferation and rooting.[Result]The best medium for tissue culture of Guotong 1 was 2MS + 6-BA 2.0 mg/L + NAA 0.1 mg/L + sugar 30 g/L （pH 5.8-6.0）， the best medium was MS+ABT 6 0.6 mg/L + IBA 0.4 mg/L + sugar 20 g/L （pH 5.8-6.0）， the subculture proliferation time was 20 days， and the rooting culture time was 30 days.[Conclusion]This study can provide a scientific basis for the protection of Paulownia planting resources.

Key words Guotong 1;Paulownia;Tissue culture and rapid propagation

泡桐（Paulownia），別名白花泡桐、大果泡桐、空桐木等，是我國人工栽培歷史最悠久的樹種之一。泡桐是一種喜光速生樹種，較耐陰，喜溫暖氣候，耐寒性不強，對黏重瘠薄土壤有較強適應性，是速生樹種。目前已經分布到全世界。泡桐木材可用于建筑、家具、人造板和樂器等用材[1]，其纖維素含量高、材色較淺，是造紙工業的好原料，但泡桐不耐寒，一般分布在海河流域南部和黃河流域以南，是黃河故道上防風固沙的良好樹種，泡桐的花、葉、果、樹皮是傳統的中藥材，也可作為動物的優良飼料[2-7]。

泡桐苗木繁育比較容易，繁殖以埋根扦插為主，組織培養及嫩枝扦插在生產上不多見。埋根育苗是生產上使用最多的方法之一[8]。然而，多數泡桐優樹由于受生長環境條件的限制，根段采集十分困難，且對優樹的損傷也較大，培育的苗木也對泡桐的叢枝病防范也存在較大風險。開展泡桐的無性繁殖技術研究，進行組織培養及扦插育苗技術研究，可為優良泡桐種植資源保護提供有效途徑。該研究以泡桐新品種國桐1號優樹為材料，開展無性快繁技術研究，以期為國桐1號的快速繁殖提供科學方法。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

泡桐品種為廣西國桐科技股份有限公司提供的國桐1號。國桐1號是以白花泡桐與蘭考泡桐為母本進行培育而成的優良泡桐品種，試驗所用材料為國桐1號的埋根萌芽條。

1.2 試驗方法

1.2.1 外植體的選擇與處理。

將泡桐種根剪成6～8 cm長的小段，平鋪在6 cm厚的砂床中，種根上覆蓋約2 cm厚的細砂，淋水保濕，15 d后，種根上開始有小芽萌發，待嫩芽長至3～5 cm時，即可剪取健壯的萌芽作為外植體進行誘導。將芽條上的葉片全部剪干凈，用洗潔精清洗干凈，后用流水沖洗3～5 min，在超凈工作臺上先用75%乙醇滅菌30 s，再用0.1%HgCl2滅菌8 min，后用無菌水沖5～6次，接種時將芽條剪成2～3 cm長小段接種到誘導培養基中。外植體誘導培養基為MS+6-BA 0.4 mg/L+NAA 0.2 mg/L+蔗糖30 g/L，瓊脂3.0 g/L，pH 5.8～6.0，培養條件：接種后先暗培養7～10 d，待側芽萌動后置于弱光下培養，光照強度為3 000 lx，溫度條件為 25～27 ℃，光照周期8 h。B4846A40-4C96-425F-9227-010EBB2B1C6B

1.2.2 繼代培養及培養基的篩選。

待誘導的小芽長至2 cm時，將其剪下接種到繼代培養基中進行繼代增殖，以MS、3/2 MS、2MS共3種培養基為基本培養基，添加不同濃度的6-BA、NAA，3/2MS與2MS的大量元素分別是MS的3/2倍與2倍，但鐵鹽、無機物及有機物與MS相同。觀察泡桐無菌芽的生長情況。每個處理接種20 瓶，每瓶接種小芽 2 個。培養周期為 20 d，接種方式采用直插與平放2種方式，接種后先置于弱光下培養，10 d之后轉到較強的散射光下進行培養，光照強度3 000 lx，統計芽的生長情況、分化率，選擇最佳的繼代培養基。

1.2.3 生根培養。

選取生長健壯，高 2.5 cm 左右粗壯的芽誘導生根。以MS為基本培養基，添加不同濃度的ABT 6號、IBA、NAA進行對比試驗，每瓶接種10株，接種后先進行弱光培養10 d，待根長約1 cm后置于生根煉苗室進行自然散射光培養20～55 d。待小苗根系健壯，莖半木質程度高，葉片濃綠時可進行移栽。

2 結果與分析

2.1 不同基本培養基對泡桐繼代的影響

以MS、3/2MS、2MS培養基為基本培養基，添加6-BA 2.0 mg/L +NAA 0.1 mg/L 進行不同培養基對泡桐繼代增殖的影響試驗，結果見表1。由表1可知，不同基本培養基對泡桐繼代有影響，進行繼代增殖時，莖切口均會產生愈傷組織，但不同培養基會有差異，3/2MS、2MS的增殖系數大于MS的，芽的分化情況表現為3/2MS、2MS優于MS，小芽的生長情況表現為2MS>3/2MS>MS。由此可知，泡桐組培繼代增殖時，較高用量的大量元素對其生長與分化有利，但并不是越高其增殖系數就越高，3/2MS與2MS條件下的泡桐增殖系數相同，大量元素較低時，其分化率低，且切口的愈傷組織易玻璃化，隨大量元素的增加，葉的顏色也呈加深的趨勢。因此，可確定泡桐繼代增殖時，最佳基本培養基為2MS。

2.2 不同激素對泡桐增殖的影響

以2MS為基本培養基，添加不同濃度的6-BA、NAA進行增殖試驗，接種后進行觀察，20 d后統計不同組合的生長情況，結果見表2。由表2可知，6-BA對增殖系數有影響，3種濃度的6-BA對增殖系數的影響表現為 2.0 mg/L>1.5 mg/L>5.0 mg/L，高濃度的6-BA對泡桐的作用首先是促進其愈傷組織分化，然后愈傷組織上分化小芽，但也有少部分小芽直接從側芽長出，而在低濃度6-BA的作用下，大部分小芽直接從側芽長出。NAA對泡桐愈傷組織的影響很大，NAA濃度為0.1 mg/L時產生的愈傷組織比濃度為0.5 mg/L的致密且玻璃化少，且NAA濃度較高時也促進泡桐愈傷組織的生長。由此可知，泡桐組培增殖較適宜的激素組合為6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L，其次為6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L。

2.3 不同接種方式對泡桐增殖的影響

進行繼代增殖時，將泡桐的單芽采取平放與直插的方式進行接種，接種的培養基為2MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L，接種20 d后觀察芽條的生長情況，結果見表3。

由表3可知，不管平放還是直插的接種方式，增殖倍數差別不大，分別為4.5和4.2，但對側芽生長的影響卻有少許差別，平放時側芽生長較直插時稍壯、芽高。平放接種時，激素分布均勻，且不受頂端優勢的影響，芽條上每個側芽生長均勻，長約0.5 cm;直插時，受頂端優勢的影響且激素分布不均勻，頂芽長得很快，長約2.0 cm，下面的側芽則生長受抑制，長不高，僅0.2 cm。

2.4 不同基本培養基對泡桐生根的影響

將泡桐小芽接種到MS與1/2MS基本培養基上，添加ABT 0.4 mg/L進行不同生根培養基對泡桐生根影響試驗，觀察出根情況，20 d后進行統計，結果見表4。由表4可知，基本培養基對泡桐生根有影響，在2種基本培養基的作用下，泡桐的生根率均達到100%，但平均生根數有差異，MS培養基的平均生根數較多，為9.0條。接種后進行觀察，發現1/2MS培養基中的根明顯變黃，而MS培養基中的根仍很白，可見泡桐根的生長需要較高濃度的無機鹽，這與繼代增殖時一致。

2.5 不同激素對泡桐生根的影響

以MS培養基為基本培養基，添加NAA、IBA、ABT 6號3種激素，進行不同濃度及不同激素的組合試驗，接種30 d后記錄泡桐的生長情況，結果見表5。由表5可知，泡桐易出根，但不同激素對泡桐生根的影響有一定的差別，即在NAA的作用下，泡桐小苗的基部均長出愈傷組織，且愈傷組織大、結構疏松，且NAA濃度越大，愈傷組織越大，結構越疏松;而在IBA與ABT 6號的作用下，泡桐的基部大部分長愈傷組織，長出的愈傷組織都很小、結構致密;從對泡桐初始生根時間的影響來看，ABT 6號與IBA的影響差別不大，生根時間分別為6、5 d，添加NAA處理的泡桐生根時間均長于未添加NAA處理，但在接種15 d后，8種激素組合的出根率均可達到100%。從平均生根量上看，NAA 0.2 mg/L+IBA 0.6 mg/L組合的平均生根量最多，達9.8條，IBA 0.4 mg/L、NAA 0.4 mg/L+ABT 6號0.6 mg/L、NAA 0.4 mg/L+IBA 0.6 mg/L的平均生根量分別有9.4、9.3、9.3條，NAA 0.4 mg/L與ABT 6號0.4 mg/L的平均生根量較少，僅7.5和6.9條，IBA與ABT 6號的組合平均也有8.6、8.4條。NAA對泡桐小苗的長高作用較明顯，加入NAA培養基的泡桐小苗的平均株高均超過8.00 cm，未加NAA的株高相對矮一些，且3種激素對株高的作用表現為NAA>IBA>ABT 6號。綜合生根情況及根系質量，確定泡桐適宜的生根激素為IBA 0.4 mg/L。B4846A40-4C96-425F-9227-010EBB2B1C6B

3 結論與討論

通過該試驗得出，進行國桐1號組培繼代增殖時，基本培養基以2MS為宜，6-BA濃度以1.5～2.0 mg/L，NAA以0.1 mg/L為宜，6-BA濃度過高，泡桐不僅切口的愈傷組織大，且接觸培養基的部位也會有愈傷組織產生，且隨著6-BA濃度的增高，愈傷組織更大，愈傷組織玻璃化更嚴重，這與李芳東等[3，9-11]的報道不同，可能泡桐不同品種的組培增殖會存在差異。增殖所需NAA濃度較低，以0.1 mg/L為宜，0.5 mg/L NAA作用下，切口愈傷組織比0.1 mg/L NAA的大、多，不利于小芽的生長。從該試驗也可看出，泡桐對無機鹽需求量較大，當培養基中大量元素增加時，葉片明顯變綠，莖壯，3/2MS培養基上的小芽明顯比MS上的長得好，2MS與3/2MS的相比雖然有差異，但差異不大。因此，綜合考慮，組培時基本培養基用3/2MS與2MS均可。

進行國桐1號組培繼代增殖接種時，接種的小芽、莖段最好以平放的方式在培養基進行接種，不宜采用直插的方式，因為平放有利于泡桐不定芽的生長，不定芽生長整齊，長得稍快。

國桐1號生根試驗結果表明，MS培養基比1/2MS培養基更適合作為生根基本培養基，MS培養基中泡桐的根較多、根白。

國桐1號較易生根，不同激素條件下均可出根，組培生根培養基以MS+IBA 0.4 mg/L為宜，在該激素作用下，泡桐生根時間最快，5 d即可生根，出根量多，質量較好。在NAA與IBA 或ABT 6號組合的生根培養基中，雖生根量較多且小苗高度也很高，但泡桐基部長愈傷較多，根質量不好。

參考文獻

[1] 泡桐_百度百科[EB/OL].[2021-01-07].http：//baike.baidu.c.

[2] 田國忠，李志清，張存義，等.泡桐脫毒組織苗的生產和育苗技術[J].林業科技開發，2006，20（1）：52-55.

[3] 李芳東，鄧建軍，張悅，等.白花泡桐優樹組織培養幼化技術研究[J].中南林業科技大學學報，2010，30（8）：22-28.

[4] 曲金柱，崔波，馬杰，等.白花泡桐葉柄愈傷組織再生植株的誘導與培養[J].信陽師范學院學報（自然科學版），2006，19（4）：407-410.

[5] 許德榮.T4溶菌酶基因的遺傳轉化及作為選擇標記基因的研究[D].北京：中國林業科學研究院，2010.

[6] 李樹峰，薛永東.吳堡縣園林綠化引種馴化試驗報告[J].現代園藝，2012（8）：15-16.

[7] 屈楓錦，張曉珍，姚默，等.泡桐屬藥學研究新進展[J].安徽農業科學，2011，39（32）：19809-19810.

[8] 鄧建軍，李芳東，喬杰，等.白花泡桐優樹試管嫁接幼化及組培快繁技術研究[J].林業科學研究，2011，24（5）：646-650.

[9] 劉燕平.泡桐不同無性系組培繁殖特性的比較研究[D].南昌：江西農業大學，2015.

[10] 王和樂，洪志霞，崔惠，等.改良白花泡桐組織培養及快速繁殖[J].農業科技通訊，2003（2）：18.

[11] 蘇江，冼康華，付傳明，等.白花泡桐優樹組織培養及產業化快繁技術[J].廣西植物，2017，37（11）：1386-1394.B4846A40-4C96-425F-9227-010EBB2B1C6B