一种红锥嫩枝组培繁殖方法与流程

文档序号:12532593阅读:300来源:国知局

本发明属于植物繁殖技术领域,涉及一种红锥嫩枝组培繁殖方法。



背景技术:

红锥( Castanopsis hystrix A .DC )隶属壳斗科( Fagaceae )栲属( Castanopsis ),成年树高可达30m,胸径1m以上,是我国南亚热带和亚热带植被常绿阔叶林的优势组成树种,属华南地区重要的乡土阔叶珍贵用材和高效多用途生态公益林树种。红锥天然分布于东经95°20′~118°00′,北纬18°30′~25°00′,主产地集中于广东、广西、福建南部,其周边分布在海南、云南南部、贵州东南部以及湖南、江西等省南部。

红锥具有生长快、材质优、适应广、效益高等优良特性。其主干通直,材质坚硬,呈红色,色泽和纹理美观,耐腐蚀性强,不开裂、不变形、易加工,是优质珍贵用材,可供建筑、造船、高档家具、木制地板、军工用品、体育器材等用。种子富含淀粉,可用于炒食、饲料和酿酒,种实、壳斗均富含单宁,可提制栲胶。红锥林萌芽力强,萌条生长迅速,一次造林可采伐10次以上,合理经营可获利上百年。红锥枝叶浓密,较耐荫蔽,混生性能好,可作为用材和水源涵养林进行纯林种植,亦可为残次林改造,生态公益林改造的混交造林。目前我国多个省如广东、广西、福建等将红锥推选为当地区经济价值高、发展前途大的优良树种进行推广,造林面积大,推广应用前景广。

目前红锥人工林栽培所用苗木多采用混采种子育苗,导致苗木及其造林后的林分个体分化大,参差不齐,进而影响到人工林的造林质量、产量及经济效益。通过科技工作者近十几年的研究,已选育出一批红锥优良单株,但由于所选优株数量有限,加之树龄年轻,结实率低,所收获种子远不能满足造林需求。前期研究表明,红锥优树无论采用嫁接还是扦插进行繁殖,繁殖率低,同时存在程度不同的偏冠现象,所繁育苗木难以用于生产。以红锥优树萌枝进行组培研究虽有报道,但仍存在出芽慢,无菌系建立困难等问题,难以用于生产。



技术实现要素:

本发明的目的是针对红锥组织培养过程中芽增殖系数低,生长缓慢等问题,提供一种生长效果好、扩繁快的红锥嫩枝组培繁殖方法。

为了实现上述发明目的,本发明的技术方案如下:

一种红锥嫩枝组培繁殖方法,包括外植体选择、外植体处理、初始芽诱导培养、增殖培养、壮芽培养和生根培养工序,采集半木质化、生长健壮的当年生红锥嫩枝作为外植体,对外植体进行修剪、灭菌消毒处理后接种于初始芽诱导培养基中获取初始芽,再将初始芽接种于增殖培养基中经过3-4个周期增殖培养,形成丛生芽,将丛生芽接入壮芽培养基中培养,最后将高≥2cm的单芽插入生根培养基中诱导生根,具体操作步骤如下:

(1)外植体选择:采集半木质化、生长健壮的当年生红锥嫩枝作为外植体;

(2)外植体处理:将外植体置于自来水下冲洗10-15 min,然后去除外植体叶片,再将外植体浸泡在体积浓度 0.1%的升汞溶液中,控制浸泡时间15-20 min,最后用纯净水洗净药物,将外植体裁成带至少1个腋芽,1.5-3cm长的茎段,视茎段木质化程度分类置放容器内,备用;

(3)初始芽诱导培养:将步骤(2)得到的外植体接种于初始芽诱导培养基中培养,培养30-35 d,初始芽萌发、生长;

(4)增殖培养:将高≥1cm的初始芽接入增殖培养基中进行增殖培养,35-40 d转接一次,循环往复,经3-4个周期的培养,形成丛生芽;

(5)壮芽培养:将步骤(4)得到的丛生芽进行切割,4-5颗芽/丛,插入壮芽培养基中,培养35-40 d,形成壮芽;

(6)生根培养:将步骤(5)得到的高≥2cm的单芽插入生根培养基中诱导生根;余下小芽丛再次接种于步骤(4)的增殖培养基中继续增殖,然后再重复步骤(5),循环往复,获得大量壮芽。

以上所述的初始芽诱导培养基的配方为:1/2改良WPM培养基+6-BA 4.0-6.0 mg/L+NAA 2.0-3.0 mg/L+KT 1.0-2.0 mg/L+ZT 1.5-2.0 mg/L+ VC 15 mg/L+叶酸10mg/L+VB2 15 mg/+琼脂3.0 g/L+蔗糖25 g/L。

以上所述的增殖培养基的配方为:改良WPM培养基+6-BA 6.0-8.0 mg/L+NAA 2.0-3.0 mg/L+ZT 0.5-1.0 mg/L+VC 15 mg/L+VB2 15 mg+天冬氨酸 20 mg/L+琼脂 3.6 g/L+蔗糖 30 g/L。

以上所述的壮芽培养基的配方为:改良WPM培养基+6-BA 3.0-4.0 mg/L+NAA 1.0-1.5 mg/L+VC 15 mg/L+VB2 15 mg+天冬氨酸 20 mg/L+琼脂 3.5 g/L+蔗糖 25 g/L。

以上所述的生根培养基的配方为:1/2改良WPM培养基+6-BA 1.5-2.5 mg/L+NAA 1.0-1.5 mg/L+琼脂 3.5 g/L+蔗糖 30 g/L。

以上所述的改良WPM培养基的配方为:以上所述改良WPM培养基的组分和体积重量比为:NH4NO3 390 mg/L,CaCl2·2H2O 82 mg/L,MgSO4·7H20 265 mg/L,KH2PO4 170 mg/L,Ca(NO3)2·4H2O 165 mg/L,KI 0.83 mg/L,MnSO4·H2O 22.4 mg/L,ZnSO4·7H2O 8.6 mg/L,Na2MoO4·2H2O 0.25 mg/L,CuSO4·5H2O 0.025 mg/L,Na2·EDTA 33.4 mg/L,FeSO4·7H2O 27.8 mg/L,肌醇200 mg/L,烟酸0.5 mg/L,盐酸吡哆醇0.5 mg/L,盐酸硫胺素1.0 mg/L,甘氨酸2.0 mg/L。

以上步骤(3)所述的初始芽诱导培养的培育控制条件为:光培养、光照500-1000 lx,培养温度20±1℃;步骤(4)所述的增殖培养、步骤(5)所述的壮芽培养、步骤(6)所述的生根培养的培育控制条件均为:光培养,光照2500-4000 lx,每日光照16 h,培养温度25-28℃。

相对于现有技术,本发明具有的优点和有益效果如下:

1、本发明以红锥当年生嫩枝作为外植体,经过初始芽培养基培养,初始芽萌动率90%以上;经过3-4个周期增殖培养,形成丛生芽,芽增殖系数5/30d-7/30d,再将丛生芽接入壮芽培养基中培养,最后将高≥2cm的单芽插入生根培养基中诱导生根,从而缩短了红锥的育苗周期,节省育苗材料,克服了传统育苗方法中存在的育苗所需材料多、周期长等问题,大大降低了生产成本,提高了生产效率。

2、本发明将高≥2cm的单芽插入生根培养基中诱导生根,余下小芽丛继续增殖培养,使得材料能够多次继代,实现大量增殖,规模化生产壮芽,实现黄樟油素型樟树的扩繁。

3、本发明对WPM基本培养基进行了改良,同时重点调整了与红锥出芽壮芽相关元素,使得培养基更科学,更有针对性,更易促使红锥芽诱导的发生、增殖和壮芽,效果显著。

4、本发明操作过程简便,培养周期短,继代芽产量大,并且质量优,增殖系数达到5以上的组培苗产业化技术要求,具有很好的经济效益、生态效益和社会效益。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。

实施例1:

(1)外植体选择:采集半木质化、生长健壮的当年生红锥嫩枝作为外植体;

(2)外植体处理:将外植体置于自来水下冲洗10 min,然后去除外植体叶片,再将外植体浸泡在体积浓度 0.1%的升汞溶液中,控制浸泡时间15 min,最后用纯净水洗净药物,将外植体裁成带至少1个腋芽,1.5-3cm长的茎段,视茎段木质化程度分类置放容器内,备用;

(3)初始芽诱导培养:将步骤(2)得到的外植体接种于初始芽诱导培养基中培养,置于光培养、光照500 lx,培养温度20±1℃的环境中培养30-35 d,初始芽萌发、生长;所述的初始芽诱导培养基的配方为:1/2改良WPM培养基+6-BA 4.0 mg/L+NAA 2.0 mg/L+KT 1.0 mg/L+ZT 1.5 mg/L+ VC 15 mg/L+叶酸10mg/L+VB2 15 mg/+琼脂3.0 g/L+蔗糖25 g/L;

(4)增殖培养:将高≥1cm的初始芽接入增殖培养基中进行增殖培养,置于光培养,光照2500 lx,每日光照16 h,培养温度25-28℃的环境中,35-40 d转接一次,循环往复,经3-4个周期的培养,形成丛生芽;所述的增殖培养基的配方为:改良WPM培养基+6-BA 6.0 mg/L+NAA 2.0 mg/L+ZT 0.5 mg/L+VC 15 mg/L+VB2 15 mg+天冬氨酸 20 mg/L+琼脂 3.6 g/L+蔗糖 30 g/L;

(5)壮芽培养:将步骤(4)得到的丛生芽进行切割,4-5颗芽/丛,插入壮芽培养基中,置于光培养,光照2500 lx,每日光照16 h,培养温度25-28℃的环境中培养35-40 d,形成壮芽;所述的壮芽培养基的配方为:改良WPM培养基+6-BA 3.0 mg/L+NAA 1.0 mg/L+VC 15 mg/L+VB2 15 mg+天冬氨酸 20 mg/L+琼脂 3.5 g/L+蔗糖 25 g/L;

(6)生根培养:将步骤(5)得到的高≥2cm的单芽插入生根培养基中,余下小芽丛再次接种于步骤(4)的增殖培养基中继续增殖,然后再重复步骤(5),循环往复,获得大量壮芽;生根培养是置于光培养,光照2500 lx,每日光照16 h,培养温度25-28℃的环境中诱导生根,生根率为94%;所述的生根培养基的配方为:1/2改良WPM培养基+6-BA 1.5 mg/L+NAA 1.0 mg/L+琼脂 3.5 g/L+蔗糖 30 g/L。

以上所述改良WPM培养基的组分和体积重量比为:NH4NO3 390 mg/L,CaCl2·2H2O 82 mg/L,MgSO4·7H20 265 mg/L,KH2PO4 170 mg/L,Ca(NO3)2·4H2O 165 mg/L,KI 0.83 mg/L,MnSO4·H2O 22.4 mg/L,ZnSO4·7H2O 8.6 mg/L,Na2MoO4·2H2O 0.25 mg/L,CuSO4·5H2O 0.025 mg/L,Na2·EDTA 33.4 mg/L,FeSO4·7H2O 27.8 mg/L,肌醇200 mg/L,烟酸0.5 mg/L,盐酸吡哆醇0.5 mg/L,盐酸硫胺素1.0 mg/L,甘氨酸2.0 mg/L。

实施例2:

(1)外植体选择:采集半木质化、生长健壮的当年生红锥嫩枝作为外植体;

(2)外植体处理:将外植体置于自来水下冲洗15 min,然后去除外植体叶片,再将外植体浸泡在体积浓度 0.1%的升汞溶液中,控制浸泡时间20 min,最后用纯净水洗净药物,将外植体裁成带至少1个腋芽,1.5-3cm长的茎段,视茎段木质化程度分类置放容器内,备用;

(3)初始芽诱导培养:将步骤(2)得到的外植体接种于初始芽诱导培养基中培养,置于光培养、光照1000 lx,培养温度20±1℃的环境中培养30-35 d,初始芽萌发、生长;所述的初始芽诱导培养基的配方为:1/2改良WPM培养基+6-BA 5.0 mg/L+NAA 3.0 mg/L+KT 1.5 mg/L+ZT 1.5 mg/L+ VC 15 mg/L+叶酸10mg/L+VB2 15 mg/+琼脂3.0 g/L+蔗糖25 g/L;

(4)增殖培养:将高≥1cm的初始芽接入增殖培养基中进行增殖培养,置于光培养,光照3000 lx,每日光照16 h,培养温度25-28℃的环境中,35-40 d转接一次,循环往复,经3-4个周期的培养,形成丛生芽;所述的增殖培养基的配方为:改良WPM培养基+6-BA 7.0 mg/L+NAA 2.5 mg/L+ZT 1.0 mg/L+VC 15 mg/L+VB2 15 mg+天冬氨酸 20 mg/L+琼脂 3.6 g/L+蔗糖 30 g/L;

(5)壮芽培养:将步骤(4)得到的丛生芽进行切割,4-5颗芽/丛,插入壮芽培养基中,置于光培养,光照3000 lx,每日光照16 h,培养温度25-28℃的环境中培养35-40 d,形成壮芽;所述的壮芽培养基的配方为:改良WPM培养基+6-BA 3.5 mg/L+NAA 1.0 mg/L+VC 15 mg/L+VB2 15 mg+天冬氨酸 20 mg/L+琼脂 3.5 g/L+蔗糖 25 g/L;

(6)生根培养:将步骤(5)得到的高≥2cm的单芽插入生根培养基中,余下小芽丛再次接种于步骤(4)的增殖培养基中继续增殖,然后再重复步骤(5),循环往复,获得大量壮芽;生根培养是置于光培养,光照3000 lx,每日光照16 h,培养温度25-28℃的环境中诱导生根,生根率为92%;所述的生根培养基的配方为:1/2改良WPM培养基+6-BA 2.0 mg/L+NAA 1.5 mg/L+琼脂 3.5 g/L+蔗糖 30 g/L。

以上所述改良WPM培养基的组分和体积重量比为:NH4NO3 390 mg/L,CaCl2·2H2O 82 mg/L,MgSO4·7H20 265 mg/L,KH2PO4 170 mg/L,Ca(NO3)2·4H2O 165 mg/L,KI 0.83 mg/L,MnSO4·H2O 22.4 mg/L,ZnSO4·7H2O 8.6 mg/L,Na2MoO4·2H2O 0.25 mg/L,CuSO4·5H2O 0.025 mg/L,Na2·EDTA 33.4 mg/L,FeSO4·7H2O 27.8 mg/L,肌醇200 mg/L,烟酸0.5 mg/L,盐酸吡哆醇0.5 mg/L,盐酸硫胺素1.0 mg/L,甘氨酸2.0 mg/L。

实施例3:

(1)外植体选择:采集半木质化、生长健壮的当年生红锥嫩枝作为外植体;

(2)外植体处理:将外植体置于自来水下冲洗15 min,然后去除外植体叶片,再将外植体浸泡在体积浓度 0.1%的升汞溶液中,控制浸泡时间20 min,最后用纯净水洗净药物,将外植体裁成带至少1个腋芽,1.5-3cm长的茎段,视茎段木质化程度分类置放容器内,备用;

(3)初始芽诱导培养:将步骤(2)得到的外植体接种于初始芽诱导培养基中培养,置于光培养、光照1000 lx,培养温度20±1℃的环境中培养30-35 d,初始芽萌发、生长;所述的初始芽诱导培养基的配方为:1/2改良WPM培养基+6-BA 6.0 mg/L+NAA 2.5 mg/L+KT 2.0 mg/L+ZT 2.0 mg/L+ VC 15 mg/L+叶酸10mg/L+VB2 15 mg/+琼脂3.0 g/L+蔗糖25 g/L;

(4)增殖培养:将高≥1cm的初始芽接入增殖培养基中进行增殖培养,置于光培养,光照4000 lx,每日光照16 h,培养温度25-28℃的环境中,35-40 d转接一次,循环往复,经3-4个周期的培养,形成丛生芽;所述的增殖培养基的配方为:改良WPM培养基+6-BA 8.0 mg/L+NAA 3.0 mg/L+ZT 1.0 mg/L+VC 15 mg/L+VB2 15 mg+天冬氨酸 20 mg/L+琼脂 3.6 g/L+蔗糖 30 g/L;

(5)壮芽培养:将步骤(4)得到的丛生芽进行切割,4-5颗芽/丛,插入壮芽培养基中,置于光培养,光照4000 lx,每日光照16 h,培养温度25-28℃的环境中培养35-40 d,形成壮芽;所述的壮芽培养基的配方为:改良WPM培养基+6-BA 4.0 mg/L+NAA 1.5 mg/L+VC 15 mg/L+VB2 15 mg+天冬氨酸 20 mg/L+琼脂 3.5 g/L+蔗糖 25 g/L;

(6)生根培养:将步骤(5)得到的高≥2cm的单芽插入生根培养基中,余下小芽丛再次接种于步骤(4)的增殖培养基中继续增殖,然后再重复步骤(5),循环往复,获得大量壮芽;生根培养是置于光培养,光照4000 lx,每日光照16 h,培养温度25-28℃的环境中诱导生根,生根率为95%;;所述的生根培养基的配方为:1/2改良WPM培养基+6-BA 2.5 mg/L+NAA 1.5 mg/L+琼脂 3.5 g/L+蔗糖 30 g/L。

以上所述改良WPM培养基的组分和体积重量比为:NH4NO3 390 mg/L,CaCl2·2H2O 82 mg/L,MgSO4·7H20 265 mg/L,KH2PO4 170 mg/L,Ca(NO3)2·4H2O 165 mg/L,KI 0.83 mg/L,MnSO4·H2O 22.4 mg/L,ZnSO4·7H2O 8.6 mg/L,Na2MoO4·2H2O 0.25 mg/L,CuSO4·5H2O 0.025 mg/L,Na2·EDTA 33.4 mg/L,FeSO4·7H2O 27.8 mg/L,肌醇200 mg/L,烟酸0.5 mg/L,盐酸吡哆醇0.5 mg/L,盐酸硫胺素1.0 mg/L,甘氨酸2.0 mg/L。

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