胡杨离体器官再生体系的建立

胡杨离体器官再生体系的建立

赵鹏 陈己任 王华芳*

（北京林业大学，北京，100083，*联系人作者）

摘要：胡杨是我国干旱沙漠地区唯一的乔木建群树种，耐旱、耐盐、耐高低温胁迫，属国家渐危保护树种。以无性繁殖技术快速扩繁其种苗对于保持树种优良特性、获得高质量苗木十分重要。组织培养的工作十分艰难的主要问题在于培养材料在培养基上黄化致死尚未得到解决。本文在测定胡杨叶片营养元素含量及其比例的基础上，拟定胡杨组织培养基组成（暂定名为MP2）；以基本培养基MS、B5、MP2，植物激素BA、IAA、GA进行因素实验，筛选适合胡杨不定芽再生的培养基和培养条件。结果表明：MP2＋BA0.5＋IAA0.1＋GA2 mg/l，pH 6.3较为合适。

关键词：胡杨，组织培养，植物激素，微型快速繁殖，离体培养

Establishment of in Vitro Culture of Populus Euphratica Olivea

Zhao Peng Chen Jiren Wang Huafang*

(Beijing Forestry University, Beijing 100083, * responding author)

Abstract:Populus euphratica olivea is a great role in drought, salt, high or low temperature stress tolerance, it is a along only vulnerable or threatened and protected indigenous arbor tree in China. Micropropagation of the woody plant keeps with the rare plant individual identity and plantlet consistence. However, a big problem existing still in its in vitro culture is that the culture on medium etiolated and died. This paper is to establish a regeneration system for micropropagation of Populus euphratica Olivea. On a bases of analyzing the plant leaf mineral nutrition, a special medium formula was proposed and named MP2. Optimizing medium for the plant in vitro culture, media, Murashige and Skoog’s (MS medium), B5, MP2, hormones, auxin IAA, cytokine benzyladenine(6-BA), gibberellic acid (GA3) were employed in the medium factorial experiment, respectively. Vegetative shoots derived from cuttings of adult plants taken from Xingjiang on an selected medium with MP2＋BA0.5＋IAA0.1＋GA2 mg/l, incorporated sucrose 30 g/l and adjusted pH on 6.3.

Key words:Populus euphratica Olivea, tissue culture, plant hormones, micropropagation, in vitro culture

1前言

胡杨是我国唯一能在干旱沙漠环境中生长的乔木建群树种,具极强的耐旱、耐盐、防风、固沙等能力,是国家濒危物种资源[1]。在国家西部大开发战略中，该树种对防风固沙、稳定绿洲、保障农业生产等生态效益具有极其重要的意义[2]。常规实生苗繁殖中因其种子极易丧失生活力，不能很好地保持其优良性状，且繁殖周期长；而扦插繁殖难以生根，嫁接育苗繁育速度慢，这都显著了胡杨大规模繁殖[3]。由于组织培养繁殖作物的突出特点是快速，而且组培技术应用于胡杨的良种繁育不再是停留在理论阶段，已经过试验研究完成了组培的全过程,使之成为加速胡杨良种无性系繁育的重要手段[4]。

孙雪新[5]等人提出可以通过利用胡杨优株上的单芽茎段直接诱导成苗进行快繁，或利用嫩芽诱导产生愈伤组织,经分化丛生绿芽诱导产生小植株。谷瑞升、蒋湘宁[6]等人研究了离体条件下胡杨茎段、叶片及愈伤组织的器官发生和植株再生技术。但是由于胡杨无性系差

异，组织培养技术不尽相同；同时胡杨组织培养苗木黄化致死的问题尚未得到解决，极大限

制组织培养技术市场化发展。本文从新疆采集胡杨外植体，从组织培养的基本工艺入手，探

讨建立离体器官再生体系，为开展胡杨抗逆性机制和基因资源发掘利用提供试验体系。

2材料和方法

2.1材料

胡杨（Populus euphratica Olivea）引自新疆中国科学院沙生植物园2年生实生苗,取其嫩

枝作为外植体。

2.2方法

2.2.1外植体表面消毒和启动培养

外植体取自2年生实生苗嫩枝。嫩枝表面先用毛笔蘸肥皂水清洗，再用流水冲洗30min

将其分为4组，每组30个外植体。在超净工作台上，先用70%乙醇浸30sec[7]，清水洗净

以10%Ca（ClO）2分别消毒15 min、20 min、25 min和30 min，再用无菌水清洗3次，每

次3min。将嫩枝切成带有一个腋芽的1~2cm长小段，接种于无激素的MS固体培养基上。

该培养基附加30g/L蔗糖和6.5g/L Agar，pH调至6.3。培养条件为温度25~29℃，空气相对

湿度60%左右。每天16h光照，光强3000lx[8]。

2.2.2基本培养基的选择与修改

2.2.2.1因素分析。根据白杨、黑杨组织培养常用方法修改大量元素、微量元素等的种类

和比例，为叙述方便，暂命名为MP1。

2.2.2.2基本培养基进一步修改。在上述MP1的基础上根据胡杨叶片营养成分（N、P、

K、Ca、Mg、Na、Fe、Mn、Zn、Cu等）分析结果修改，该配方命名为MP2。

2.2.3测定不同pH值对胡杨芽生长的影响。在第二次转接时，分别配制pH5.3、5.8、6.3、

6.8、

7.3等5中培养基，分装，灭菌，之后再次测其pH值。

2.2.3培养基、植物激素和GA的因素实验。将MS、B5、MP2作为基本培养基，进行激

素6-BA、IAA 以及GA等3因素3水平的因素实验，其浓度见表1，实验处理分9组见表

2。

表1 培养基、激素比例和GA浓度的因素实验

Combinations of different media, hormones and GA concentrations

培养基 6-BA:IAA（mg/L）GA浓度mg/L

0.5:0.05 2

1 MS

2 B5 0.5:0.1 3

3 MP2 0.1:0.01 5

注：MP2为本实验研制的胡杨基本培养基

2.2.4 GA对胡杨不定芽长高的影响。分别附加GA0、1.0、2.0、

3.0、

4.0、

5.0 mg/L组

成培养基，其他处理同上。

2.2.5生根诱导。在上述因素实验的优化培养基中，附加IBA0.5mg/l，测试不定芽生根

的数量和比例。

3结果与讨论

3.1消毒时间对外植体接种成活率、污染率的影响

4组处理的统计结果显示，第3组正常苗比例最高，枯萎的和污染的比例较低，即用

10%Ca（ClO）2消毒25分钟左右去污染效率最高。

3.2 pH对胡杨生长的影响