杨树的组织培养快繁的研究进展.doc

杨树的组织培养快繁的研究进展 赵强，周永康 2008级生物科学1班 2008229152 摘要：概述了杨树的茎尖、芽和茎段培养、原生质体培养等方面的主要进展，并针对杨树组织培养快繁中存在的主要问题提出了今后的研究方向。快繁是杨树组织培养成功的一方面 ，以茎尖、芽或茎段为外植体已经建立了十几个品种的快繁体系。为杨树的优良育、殊育种的选择等提供了理论和实践基础。 关键词：杨树 组织培养 原生质体 杨树分布广，适应性强，仅是重要的经济树种，还在水土保持和维护生态平衡方面发挥着重要的作用。杨树的组织培养研究开始于20世纪70年代，但直到90年代以后有关研究才迅速增多 。目前已在茎尖和茎段培养、原生质体培养 、叶片培养等方面取得了重要进展。 茎段和芽的培养 1.1无性繁殖系的建立 快繁是杨树组织培养成功的一方面，迄今已在白杨派的毛白杨、银白杨，青杨派的甜杨、青杨，黑杨派的美洲黑杨以及胡杨派的胡杨等十几个品种上获得成功。在杨树组织培养快繁中可使用生长季节的嫩枝段和枝条，也可选用休眠枝或利用冬芽，但通常以春季解除休眠的冬芽最适宜。在生长季节取嫩枝段作外植体时，以4-6月取材为佳。[1-4]此时，腋芽在启动培养基中萌动所需的时间较短，而7月高温期后腋芽较弱、不饱满，萌动率下降。 杨树种类很多。外植体的消毒应根据树种和外植体的不同，选取适当的灭菌剂种类、浓度及灭菌时间，获取最理想的灭菌效果。但外植体消毒一般采用 0.1％HgCI2和 70％-75％的 乙醇 ，也可使用 0.1％HgCI2和NaCIO。取自田间的材料多采用70％～75％的乙醇浸蘸，然后用0．1％HgCl2 杀菌l0～20 min，最后用无菌水冲洗3次以上[1，2，6，7]。有的实验室采用“二次升汞灭菌法”，即0.1％HgCI24min+无菌水2次+0.1％HgC124 min，再用无菌水冲洗[8]，该法虽然效果较好，但比较麻烦。采自室内培养植株的材料，用0.1％HgCl2处理的时间可以适当缩短[9]。条件允许时,外植体最好采自组培苗以免去消毒环节[10]。 增殖培养 一般情况下，MS培养基或稍加改良即可以满足杨树增殖培养的需要，但通过调整细胞分裂素和生长素的配比，常可以达到增殖的目的。杨树的愈伤组织和器官分化的培养中，常常使用的生长素是吲哚一乙酸(IAA)、吲哚丁酸(IBA)、萘乙酸(NAA)和2，4-D 其中IAA和 AA是应用最广泛的两种生长素[5]。IAA是高等植物的一种内源生长素，现在知道，细胞的增大和某些器官的形成及RNA的合成都与IAA有关。它是以对某些酶的活性及pH值变化的影响来影响各种生长过程的。欧美一些学者曾先后利用培养基中加入适量的IAA而成功地诱导美洲山杨和欧洲山杨生根和成苗。NAA是人工合成的类似IAA的生长调节物质。它的作用类似于IAA 但较IAA要稳定得多。这是因为它不易被氧化的缘故，所以NAA已经广泛地取代了IAA。通常IAA可以诱导愈伤组织生根，也能诱导胚或其他外殖体生根。M．R．Ahuja在杨树的组培中很注意NAA的适量应用。此外，能够诱导愈伤组织生根的还有2，4-D (一种除草剂)，Winton曾用它刺激美洲山杨生根并取得成功。但是，Wolter的实验结果与此相反，他使用2，4- D后抑制了愈伤组织生根。这说明2，4-D的使用一定要谨慎，浓度一定要适当， 否则稍有不慎，将会引起染色体发生变异。 细胞分裂素对于诱导幼苗的发生具有重要作用。普遍认为，效果最好的两种是激动素和BAP(6-苄基嘌呤)。用激动素诱导欧洲黑杨、美洲山杨及大青杨长出了茎和芽，在十多年前就获得了成功。BAP较之激动素更为稳定、价廉和使用方便。近年来用BAP先后诱导成苗的杨树有：银白杨、银白杨×欧洲山杨，灰杨，欧美杨、腺杨、钻天杨，健杨、欧洲山扬及美洲山杨等十余种。其中对建杨、欧洲山杨和美洲山扬还能诱导生根。 此外，增殖还受到培养基硬度、pH、光照方向、温度、继代周期等因素的影响。在青杨快繁增殖中，琼脂5．3 g／L、pH6.5、上光照射、28-300C、40 d继代一次较为适宜[12]。蔗糖利于花叶毛白杨芽的生长[6]。而高温、高浓度BA和低透气性均会造成杨树组培苗玻璃化倾向，适当改变这3种因素可在一定程度上防止或减轻玻璃化发生[9]. 生根培养与移栽 杨树生根培养中，培养基无机盐减半会促进主根及侧根的发育。生根用的基本培养基大部分为1／2MS，生长调节剂多用IBA、或IAA、NAA，细胞分裂素对根的产生有抑制作用[3，4]。黑杨派杨树无性繁殖相对容易，组培苗扦插生根也相对容易，生根率近100％，但仍存在一些问题，如叶片小、根基部有愈伤组织、底叶变黄等。白扬派、胡杨派的生根相对困难一些，凝固剂、生长调节剂、不定芽继代次数等都影响生根率。移栽时把有根的完整植株