一种快速繁育乌桕植株的方法与流程

本发明涉及乌桕繁殖领域，尤其涉及一种快速繁育乌桕植株的方法。

背景技术：

乌桕(sapindusmukorossigaertn.)为大戟科乌桕属落叶乔木，是一种集观赏、绿化、药用、水土保持及生物柴油生产等用途于一身的多功能树种。乌桕树型优美，入秋后叶呈现红、橙、黄、绿、紫等颜色，是一种集观果、观叶、观型与一身的景观树种；乌桕果实含油量高达55％，是制取生物柴油的理想原料。此外，乌桕根系发达，生长迅速，对土壤要求不严，是荒山造林的理想树种，在绿化、水土保持方面亦具有十分重要的价值。近年来，随着乌桕综合开发利用价值的提高，乌桕需求量也在不断加大；优质的景观用型和丰产的果用型乌桕良种选育及其配套的苗木高效快繁技术为乌桕产业发展的的主要限制因素。

目前，乌桕的繁殖栽培主要采用传统的种子繁殖播种方法，由于乌桕种子的高度杂合性，很难保持乌桕母本株系的优良性状。此外，通过扦插技术对乌桕进行繁育的研究已有报道，但均以8-20cm长的乌桕枝条作为繁殖材料，且繁殖过程繁琐，生根时间较长。种子播种和扦插育苗方法均受季节、地域等自然因素的影响，其操作均有严格的时空要求，很难满足规模化繁育乌桕优良品种的需求。

为了解决上述传统栽培方法存在的问题，国内外研究者以乌桕的叶片、叶柄和茎段等材料为外植体，通过组织培养技术，进行了乌桕离体再生的研究，并成功诱导出完整的乌桕再生植株。虽然组织培养的方法避免了繁殖季节和地域等自然因素的影响和限制，但植物整个离体再生过程需要严格的无菌环境，且操作过程复杂繁琐，生产成本较高。因此，通过组织培养技术对乌桕进行繁育的方法也难以满足大规模造林工程对优质乌桕苗木的需求。

因此，针对目前乌桕繁育所存在的诸多问题，急需开发一种简单、高效且成本较低的乌桕快繁技术。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种步骤简单、操作方便、繁殖速度快、不受季节和地域等自然因素影响、成本低的快速繁育乌桕植株的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种快速繁育乌桕植株的方法，包括如下步骤：

(1)取材

6月份，选取乌桕优良株系的当年生枝条的微茎段为外植体；

(2)外植体的预处理

将步骤(1)中的微茎段剪切为适宜大小、至少带有1个腋芽和1个叶片的乌桕微茎段，接着置于流水下进行冲洗，冲洗后通过高锰酸钾溶液进行表面消毒，消毒后吸干微茎段表面溶液、备用；

(3)外植体不定根的诱导处理

将步骤(2)中经过消毒处理后的微茎段的形态学下端置于生根促进液中进行不定根的诱导处理；其中生根促进液具体为含有100-200mg/lvb12、50-100mg/l亚精胺、100-500mg/l吲哚丁酸及200-800mg/l萘乙酸的混合溶液；

(4)外植体的定植

将步骤(3)中的经过生根促进液处理后的微茎段的形态学下端定植于营养基质盘中，以互不重叠为准，叶面喷施营养液；其中，养基质盘由上下两层构成：下层是2-5cm厚的以1:1比例混合的营养土和黄沙混合物，上层是3-6cm厚的粒径大于0.5mm的河沙；

(5)外植体的成苗管理

将步骤(4)中定植后的微茎段盖上塑料膜，于温室大棚中继续不定根的诱导和成苗培养，15-20d后，即可获得完整的再生植株。

作为本发明的优选方式之一，所述步骤(1)中乌桕优良株系指具有高产、优质、抗逆性好中一种或几种特性的乌桕株系。

作为本发明的优选方式之一，所述步骤(2)中适宜大小指长度1.5-3.0cm。

作为本发明的优选方式之一，所述步骤(2)中乌桕微茎段于流水下冲洗5-15min。

作为本发明的优选方式之一，所述步骤(2)中高锰酸钾溶液为浓度0.1-0.2％的高锰酸钾消毒溶液。

作为本发明的优选方式之一，所述高锰酸钾溶液的使用方法为：将待消毒的样品置于浓度0.1-0.2％的高锰酸钾消毒溶液中消毒2-6min，消毒期间不断搅动。

作为本发明的优选方式之一，所述步骤(3)中将消毒处理后的乌桕微茎段的形态学下端置于生根促进液中浸泡20-90s。

作为本发明的优选方式之一，所述步骤(4)中营养液为不含有机元素、含有1-3倍铁盐的ms基本培养液。

作为本发明的优选方式之一，所述步骤(5)中温室大棚具体为温度25-30℃、相对湿度80-90％的温室大棚。

作为本发明的优选方式之一，所述铁盐的组成配方为：37.3-111.9mg/lna2·edta，27.8-83.4mg/lfeso4·7h2o。

本发明相比现有技术的优点在于：其一，本发明所用的外植体是1.5-3.0cm、携带腋芽的乌桕微茎段，与传统的长8-20cm的扦插枝条相比，极大节约了种质材料，提高了繁殖效率；其二，本发明所用的外植体取材于乌桕野外优良株系的当年生枝条，取材方便，材料丰富，且所产生的植株可保持母本植株原有的优良性状；其三，本发明14-18d即可获得完整的乌桕再生植株，不仅比传统栽培方法获得幼苗的速度快，而且比现有报道中有关利用组织培养技术对乌桕进行快繁的速度快；其四，本发明采用了将微茎段置于营养基质中于温室大棚内直接生根，一步成苗，一方面避免了季节、地域等自然因素的影响和限制；另一方面也避免了乌桕组织培养繁育过程的繁琐和后续组培再生苗驯化移栽成活率低的缺陷；其五，本发明仅对微茎段进行消毒处理，相比组织培养繁殖方法，无需严格的无菌操作环境，在室外即可进行，不仅生产再生小苗成本低，而且操作方法简单，易于掌握，适于乌桕的工厂化育苗；其六，本发明严格优化并控制生根促进液的成分和浓度，使其成为乌桕不定根诱导的最佳浓度；其七，本发明的消毒剂、营养补液以及营养基质等的种类和浓度选择也严格与乌桕生长过程中所需的必要元素相配合，同时避免有害元素的引入。

附图说明

图1是实施例2中的一种快速繁育乌桕植株的方法的乌桕微茎段定植于营养基质图；

图2是实施例2中的一种快速繁育乌桕植株的方法的乌桕微茎段腋芽萌发图；

图3是实施例2中的一种快速繁育乌桕植株的方法的乌桕微茎段不定根形成图；

图4是实施例2中的一种快速繁育乌桕植株的方法的乌桕再生苗大田移栽图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

本实施例的一种快速繁育乌桕植株的方法，包括如下步骤：

(1)取材

6月份，选取乌桕优良株系(具有高产、优质、抗逆性好中一种或几种特性的乌桕株系)的当年生枝条的微茎段为外植体；

(2)外植体的预处理

将步骤(1)中的微茎段剪切为1.5cm长、至少带有1个腋芽和1个叶片的乌桕微茎段，接着置于流水下进行冲洗，冲洗5min后通过高锰酸钾溶液浓度0.1％的高锰酸钾消毒溶液进行表面消毒2min，消毒期间不断搅动，消毒后吸干微茎段表面溶液、备用；

(3)外植体不定根的诱导处理

将步骤(2)中经过消毒处理后的微茎段的形态学下端置于生根促进液中浸泡20s，进行不定根的诱导处理；其中生根促进液具体为含有100mg/lvb12、50mg/l亚精胺、100mg/l吲哚丁酸及200mg/l萘乙酸的混合溶液；

(4)外植体的定植

将步骤(3)中的经过生根促进液处理后的微茎段的形态学下端定植于营养基质盘中，以互不重叠为准，叶面喷施营养液；其中，养基质盘由上下两层构成：下层是2cm厚的以1:1比例混合的营养土和黄沙混合物，上层是3-cm厚的粒径大于0.5mm的河沙；营养液为不含有机元素、含有1倍铁盐(配方为：37.3mg/lna2·edta，27.8mg/lfeso4·7h2o)的ms基本培养液；

(5)外植体的成苗管理

将步骤(4)中定植后的微茎段盖上塑料膜，于温度25℃、相对湿度80％的温室大棚中继续不定根的诱导和成苗培养，15d后，即可获得完整的再生植株。

实施例2

本实施例的一种快速繁育乌桕植株的方法，包括如下步骤：

(1)取材

6月份，选取乌桕优良株系(具有高产、优质、抗逆性好中一种或几种特性的乌桕株系)的当年生枝条的微茎段为外植体；

(2)外植体的预处理

将步骤(1)中的微茎段剪切为2.0cm长、至少带有1个腋芽和1个叶片的乌桕微茎段，接着置于流水下进行冲洗，冲洗10min后通过高锰酸钾溶液浓度0.15％的高锰酸钾消毒溶液进行表面消毒5min，消毒期间不断搅动，消毒后吸干微茎段表面溶液、备用；

(3)外植体不定根的诱导处理

将步骤(2)中经过消毒处理后的微茎段的形态学下端置于生根促进液中浸泡60s，进行不定根的诱导处理；其中生根促进液具体为含有150mg/lvb12、70mg/l亚精胺、300mg/l吲哚丁酸及500mg/l萘乙酸的混合溶液；

(4)外植体的定植

将步骤(3)中的经过生根促进液处理后的微茎段的形态学下端定植于营养基质盘中(如图1)，以互不重叠为准，叶面喷施营养液；其中，养基质盘由上下两层构成：下层是3cm厚的以1:1比例混合的营养土和黄沙混合物，上层是4cm厚的粒径大于0.5mm的河沙；营养液为不含有机元素、含有2倍铁盐(配方为：74.6mg/lna2·edta，55.6mg/lfeso4·7h2o)的ms基本培养液；

(5)外植体的成苗管理

将步骤(4)中定植后的微茎段盖上塑料膜，于温度28℃、相对湿度85％的温室大棚中继续不定根的诱导和成苗培养；培养10d，微茎段腋芽萌发，且微茎段的形态学下端膨大并伴有乳白色根原基形成(如图2)；培养18d，微茎段腋芽的形态学下端有大量的乳白色不定根形成，不定根的诱导率最高达100％且平均每个外植体产生5-12条不定根(如图3)；成苗后的乌桕快繁苗经过1周的驯化处理，直接移栽于大田(如图4)，田间移栽成活率高达94.9％。

实施例3

本实施例的一种快速繁育乌桕植株的方法，包括如下步骤：

(1)取材

6月份，选取乌桕优良株系(具有高产、优质、抗逆性好中一种或几种特性的乌桕株系)的当年生枝条的微茎段为外植体；

(2)外植体的预处理

将步骤(1)中的微茎段剪切为3.0cm长、至少带有1个腋芽和1个叶片的乌桕微茎段，接着置于流水下进行冲洗，冲洗15min后通过高锰酸钾溶液浓度0.2％的高锰酸钾消毒溶液进行表面消毒6min，消毒期间不断搅动，消毒后吸干微茎段表面溶液、备用；

(3)外植体不定根的诱导处理

将步骤(2)中经过消毒处理后的微茎段的形态学下端置于生根促进液中浸泡90s，进行不定根的诱导处理；其中生根促进液具体为含有200mg/lvb12、100mg/l亚精胺、500mg/l吲哚丁酸及800mg/l萘乙酸的混合溶液；

(4)外植体的定植

将步骤(3)中的经过生根促进液处理后的微茎段的形态学下端定植于营养基质盘中，以互不重叠为准，叶面喷施营养液；其中，养基质盘由上下两层构成：下层是5cm厚的以1:1比例混合的营养土和黄沙混合物，上层是6cm厚的粒径大于0.5mm的河沙；营养液为不含有机元素、含有3倍铁盐(配方为：111.9mg/lna2·edta，83.4mg/lfeso4·7h2o)的ms基本培养液；

(5)外植体的成苗管理

将步骤(4)中定植后的微茎段盖上塑料膜，于温度30℃、相对湿度90％的温室大棚中继续不定根的诱导和成苗培养，20d后，即可获得完整的再生植株。

实施例4

本实施例测试了不同取材时期对乌桕微茎段离体繁育的影响，包括如下步骤：

(1)取材

分别于4、5、6、7、8、9、10和11月份选取乌桕优良株系(具有高产、优质、抗逆性好中一种或几种特性的乌桕株系)的当年生枝条的微茎段为外植体；

(2)外植体的预处理

将步骤(1)中的微茎段剪切为2.0cm长、至少带有1个腋芽和1个叶片的乌桕微茎段，接着置于流水下进行冲洗，冲洗10min后通过高锰酸钾溶液浓度0.15％的高锰酸钾消毒溶液进行表面消毒5min，消毒期间不断搅动，消毒后吸干微茎段表面溶液、备用；

(3)外植体不定根的诱导处理

将步骤(2)中经过消毒处理后的微茎段的形态学下端置于生根促进液中浸泡60s，进行不定根的诱导处理；其中生根促进液具体为含有150mg/lvb12、70mg/l亚精胺、300mg/l吲哚丁酸及500mg/l萘乙酸的混合溶液；

(4)外植体的定植

将步骤(3)中的经过生根促进液处理后的微茎段的形态学下端定植于营养基质盘中，以互不重叠为准，叶面喷施营养液；其中，养基质盘由上下两层构成：下层是3cm厚的以1:1比例混合的营养土和黄沙混合物，上层是4cm厚的粒径大于0.5mm的河沙；营养液为不含有机元素、含有2倍铁盐(配方为：74.6mg/lna2·edta，55.6mg/lfeso4·7h2o)的ms基本培养液；

(5)外植体的成苗管理

将步骤(4)中定植后的微茎段盖上塑料膜，于温度28℃、相对湿度85％的温室大棚中继续不定根的诱导和成苗培养，20d后统计微茎段的生根情况和成苗情况。

研究结果表明(表1)不同取材时期对乌桕当年生微茎段离体快繁具有重要影响；4月份，由于乌桕枝条刚萌发，尚处于幼嫩状态，消毒定植后成苗率为86.3％；5-10月份，取材的乌桕微茎段的生根率和成苗率无明显差异，均在90％以上，其中以6月份取材的乌桕微茎段成苗率最高，达100％；11月份后，由于枝条老化严重，乌桕微茎段的生根率和成苗率出现大幅度下降的现象，成苗率仅为47.8％。

表1取材时间对乌桕微茎段离体快繁的影响

注：数据为平均值，每个处理包含120个外植体，每个处理重复三次。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。