一种杉木优良家系苗木快繁方法

摘要

本发明公开了一种杉木优良家系苗木快繁方法，属于杉木培育技术领域，包括以下步骤：(1)优良家系嫁接、(2)外植体消毒、(3)诱导培养、(4)增殖培养、(5)壮苗培养、(6)瓶外生根移苗等步骤，得到培育完成的杉木苗，解决了杉木组培苗遗传品质不稳定，初始芽诱导困难、易褐化、不生根的难题，同时把生根、炼苗及移栽的程序简单化，缩短培养周期，降低繁育成本。

说明书

技术领域

本发明涉及杉木培育技术领域，尤其涉及一种杉木优良家系苗木快繁方法。

背景技术

杉木是我国特有重要用材树种，造林面积和蓄积量位居我国人工林之首，在我国南方森林资源和林业生产中占有十分重要的地位。为促进优质、高效、速生杉木人工林产业快速发展，应用“良种良法”是关键。目前，我国杉木良种选育及遗传改良方面已取得大量的研究成果，在贵州省黎平县东风林场国家杉木良种基地已选育出多个适应于贵州山区的优良家系，要将这些杉木优良家系迅速应用于生产，通过组培快繁技术，在短时间内大量繁育优质苗木供生产，保持优良遗传性状的稳定，实现杉木优良家系的无性产业化。

目前，杉木组培快繁的外植体材料常用种子胚、子叶、下胚轴和采伐木或环割基部萌条。选择杉木种子的胚、子叶、下胚轴等为外植体材料进行消毒灭菌，获得无菌外植体，进一步诱导增殖培养、生根培养等环节建立无菌杉木组培苗，但是，培育的无菌杉木组培苗未经过遗传测定，组培苗存在遗传品质不稳定和不一致。而采用采伐木或基部环割等手段，并结合除杂、光照、激素处理等技术，以促进大树伐桩或基部环割部位萌条的产生，此法操作困难且成效不高。不仅如此，杉木虽为多年生木本植物，利用杉木优良家系母株当年生枝条进行组织培养时，由于存在生理年龄和位置效应等限制，存在初始芽诱导困难、芽苗不生长、不生根，易褐化等难题，严重限制了杉木优良家系的无性产业化的推广与应用。

发明内容

鉴于此，本发明的目的是提供一种杉木优良家系苗木快繁方法，解决杉木组培苗遗传品质不稳定，初始芽诱导困难、易褐化、不生根的难题，同时把生根、炼苗及移栽在的程序简单化，缩短培养周期，降低繁育成本。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种杉木优良家系苗木快繁方法，包括以下步骤：

(1)优良家系嫁接：选择优良家系的当年顶端生枝条为接穗，嫁接在两年生的杉木容器苗上，用0.5mg/L生长素、0.2mg/L细胞分裂素与叶面肥喷施嫁接苗，待接穗抽枝后剪去顶梢；

(2)外植体消毒：采集嫁接处理后的杉木优良家系接穗为外植体，用自来水冲洗干净茎段外植体，采用消毒液消毒后清洗干净，再用0.1wt％升汞消毒处理10-12min，然后倒出升汞，继续用75wt％的酒精杀菌20s后倒出酒精，最后用无菌水清洗2-3次，用镊子取消毒后的外植体在灭菌后的滤纸上吸干水分，置于诱导培养基中；

(3)诱导培养：在温度为21-25℃的黑暗条件下先培养5天，然后在光照1500lx的光照强度下培养5-10天，诱导不定芽；

(4)增殖培养：将步骤3中诱导的不定芽转入以MS为基本培养基的增殖培养基中，在温度为23-27℃，光照1500lx的光照强度下培养5-10天；

(5)壮苗培养：把增殖培养的组培苗，切成单苗，转入MS为基本培养基的壮苗培养基中壮苗，在温度为23-27℃，光照2000lx的光照强度下培养7-15天；

(6)瓶外生根移苗：把上述步骤(5)的组培苗取出来，用IBA 0.5mg/L混合0.3wt％的多菌灵浸泡30min，然后移栽在以蛭石为基质的育苗盘中，将带苗的育苗盘置于室内培育1个月，待苗木生根、木质化后直接移至室外，每隔15天喷一次叶面肥和杀菌剂，得到培育完成的杉木苗。杀菌剂可选择常规的组培杀菌剂，如S106杀菌剂等，叶面肥和杀菌剂的浓度则采用杉木组培中的常规浓度。

进一步，所述步骤(1)优良家系嫁接中，将嫁接成活后的杉木优良家系枝条反复嫁接2-3次后可进行繁殖培育。采用反复嫁接的方法不仅可保证杉木优良家系的的直立生长，而且还可以促进芽的初始诱导，同时增加了外植体数量。

进一步，步骤(2)外植体消毒中采用消毒液消毒的具体操作为：将用自来水冲洗干净的茎段外植体置于4℃的冰箱中低温处理0.5-1h，再将外植体剪成3-5cm放入烧杯中，烧杯中含有肥皂水与0.5wt％多菌灵混合的消毒液，然后置于超声清洗机中振荡清洗20min，取出用无菌水冲洗2-3次备用。

进一步，步骤(6)瓶外生根移苗中，所述基质为蛭石与1/2MS培养基液体拌匀，所述基质湿度≥75％。

进一步，所述步骤(2)外植体消毒中的诱导培养基为两层，底层为1/2MS培养基，上层为防褐化液。

进一步，所述防褐化液包括以下原料：

5-15重量份活性炭粉、20-30重量份马齿苋提取液、0.5-1.5重量份硫胺素、1-2重量份L-半光氨酸、3-5重量份海藻糖、0.1-0.2重量份肉桂酸、25-35重量份冷蒸馏水。

进一步，所述防褐化液的制备方法如下：

将蒸馏水加热至沸腾，沸腾30-40min后取出，隔绝氧气自然冷却至室温，得到冷蒸馏水待用；

将新鲜的马齿苋消毒洗净，进行低温冷冻干燥，干燥完成后研磨成粉，加入冷蒸馏水，搅拌均匀后常温下隔绝空气静置10-12h，过滤得到滤液，在滤液中加入活性碳粉、硫胺素、L-半胱胺酸、海藻糖、肉桂酸，搅拌均匀后得到防褐化液。

进一步，所述防褐化液每天更换一次。

进一步，所述防褐化液的添加高度为0.1-0.3cm。

有益效果：

采用本发明的快繁方法解决了杉木组培苗遗传品质不稳定，初始芽诱导困难的问题，同时采用防褐化液解决了杉木组培易褐化、生根难的问题，提高增殖系数，把生根、炼苗及移栽在的程序简单化，缩短了培养周期，降低繁育成本，短时间内提供大量优质稳定的苗木，为杉木产业发展提供技术保障。

附图说明

图1：进行增殖培养的组培苗；

图2：进行壮苗培养的组培苗；

图3：移栽至瓶外生根的幼苗。

具体实施方式

以下将结合具体实施例和附图对本发明进行详细说明：

实施例1：诱导培养基制备

制备诱导培养基应先制备防褐化液，防褐化液的原料按照表1的重量称取，随后按照防褐化液的制备方法分别制备组1-对比组8的防褐化液。

表1(单位：g)

防褐化液的制备方法如下：

将蒸馏水加热至沸腾，沸腾40min后取出，隔绝氧气自然冷却至室温，得到冷蒸馏水待用；

将新鲜的马齿苋用酒精消毒，用蒸馏水洗净后烘干、剪碎，在13pa、-20℃的条件下低温冷冻干燥6h，干燥完成后粉碎成粉，加入制备的冷蒸馏水，搅拌均匀后常温下隔绝空气静置12h，过滤得到滤液，在滤液中加入活性碳粉、硫胺素、L-半胱胺酸、海藻糖、肉桂酸，搅拌均匀后得到防褐化液。

诱导培养基制备：底层为1/2MS培养基，将制备组1-对比组7的防褐化液添加在底层培养基上面，添加高度为0.2cm.

对比组8添加有琼脂，制备的防褐化液会凝固，先将：底层为1/2MS培养基凝固后，再添加对比组8制备的防褐化液，添加量为凝固后高度为0.2cm即可。设置空白组，底部为1/2MS培养基，表层为冷蒸馏水，冷蒸馏水高度0.2cm。

褐化实验(1)：

将采自同株杉木的外植体消毒后分别置于上述诱导培养基中，每个培养基放置3个外植体，设置3个重复，观察诱导培养过程中外植体褐化株数，得到的结果如表2所示：

表2外植体褐化株数

褐化实验(2)：

采用组1的配比进行防褐化液用量实验，防褐化液分别设置高度为0.1cm、0.2cm、0.3cm、0.4cm、0.6cm、1cm的用量以及不添加防褐化液的对照空白，将采自同株杉木的外植体消毒后分别置于诱导培养基中，每个培养基放置3个外植体，设置3个重复，观察诱导培养过程中外植体总计褐化株数和增殖系数(增殖芽数/接种芽数)，得到的结果如表3所示：

表3

分析表2和表3的数据可知：

(1)原料中活性炭的使用对外植体的褐化影响程度最低，马齿苋提取液的使用对外植体的褐化程度影响最高。当马齿苋提取液与其他原料复配协同制成防褐化液使用时，与空白组对比可知，几乎不存在褐化现象，说明本发明制备的防褐化液明显能防止外植体褐化。

(2)根据对比组8可知，当防褐化液制成固体时，外植体在空气中暴露的时间较长且所诱导的不定芽幼嫩难以深入MS培养基中，导致防褐化液不能起到放褐化的作用，所以防褐化液为液体时，防褐化效果较高。

(3)制备防褐化液的溶剂为经过处理后的冷蒸馏水时，防褐化效果明显优于普通冷水。

(4)通过实验可知，防褐化液的使用量最佳为所使用的培养容器的高度的0.1-0.3cm，当使用量过高时，虽然外植体没有产生褐化，但是外植体的增殖系数为过低，不利于杉木的繁殖。

实施例2：杉木快繁

(1)优良家系嫁接：选择优良家系的当年顶端生枝条为接穗，嫁接在两年生的杉木容器苗上，用0.5mg/L生长素、0.2mg/L细胞分裂素与叶面肥喷施嫁接苗，加速优良家系嫁接接穗的生长，待接穗抽枝后剪去顶梢，促进杉木优良家系的枝条数量，然后把嫁接成活后的杉木优良家系枝条反复嫁接2次，保证杉木优良家系的的直立生长，采用的嫁接技术为杉木容器苗嫁接常规技术，如切接、舌接、腹接等；

(2)外植体消毒：采集反复嫁接处理后的杉木优良家系接穗为外植体，用自来水冲洗干净茎段外植体后置于4℃的冰箱中低温处理0.5h，再将外植体剪成3-5cm放入烧杯中，烧杯中含有肥皂水与0.5wt％多菌灵混合的消毒液，置于超声清洗机中振荡清洗20min，取出用无菌水冲洗2-3次，再用0.1wt％升汞消毒处理10min，倒出升汞，继续用75wt％的酒精杀菌20s后倒出酒精，最后用无菌水清洗2-3次，用镊子取消毒后的外植体在灭菌后的滤纸上吸干水分，置于按照实施例1组1的配比制备的诱导培养基中，防褐化液高度为0.2cm；

(3)诱导培养：在温度为23±2℃的黑暗条件先培养5天，然后在光照1500lx的光照下培养10天，诱导不定芽，在诱导培养中，每天更换一次防褐化液，更换时要防止污染培养皿；

(4)增殖培养：将步骤3中诱导的不定芽转入以MS为基本培养基的增殖培养基中，在温度为25±2℃，光照1500lx的光照下培养10天，如图1所示；

(5)壮苗培养：把增殖培养的组培苗，切成单苗，转入MS为基本培养基的壮苗培养基中壮苗，在温度为25±2℃，光照2000lx的光照下培养15天，如图2所示；

(6)瓶外生根移苗：把上述步骤(5)的组培苗取出来，用IBA 0.5mg/L混合0.3wt％的多菌灵浸泡30min，然后移栽在蛭石与1/2MS培养基液体拌匀制成的湿度为75％的育苗盘中，然后移栽在以蛭石为基质的育苗盘中，如图3所示，待苗木木质化后，直接将带苗的育苗盘移动室内培育1个月，每隔15天配喷一次叶面肥和杀菌剂，得到培育完成的杉木苗。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。