CN106577292A - 一种檀香紫檀苗木组织培养快繁方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于珍贵用材树种苗木无性繁殖技术领域，具体涉及一种檀香紫檀(Pterocarpus santalinus)苗木组织培养快繁方法。本发明所述的檀香紫檀苗木组织培养快繁方法包括檀香紫檀翅荚果采集与贮藏、无菌播种、获得无菌外植体、继代培养、生根培养及炼苗移栽等五大环节。本发明所述的檀香紫檀苗木组织培养快繁方法的繁殖系数大，工序简便，成本较低，对促进檀香紫檀种苗繁育和推广栽培有突出价值。

Description

一种檀香紫檀苗木组织培养快繁方法

技术领域

本发明属于珍贵用材树种苗木无性繁殖技术领域，具体涉及一种檀香紫檀(Pterocarpus santalinus)苗木组织培养快繁方法。

背景技术

珍贵木材资源是一个国家国际地位的象征和重要战略资源，主要用于制做高级家具、雕刻品、乐器及工艺美术品，深色条纹和天然纹理，深受大众喜爱，虽然售价一年高过一年仍供不应求。目前，中国98％以上的红木木材依赖进口。

按照中国公布的相关质量标准，红木树种共有8类5属34个树种，彼此间材质和价值差别很大，但木材的基本特点是硬、重、细、红/黑。其中最为珍贵、首屈一指的当属檀香紫檀(Pterocarpus santalinus)。檀香紫檀，俗称小叶紫檀，蝶形花科紫檀属乔木，心材是真正被称为“紫檀木”的木材，在红木木材中位居第一，品质和售价远高于“花梨木”。但是，檀香紫檀自然分布在热带原始森林，主要产地是印度迈索尔邦和缅甸，但是，为些国家和地区不仅对檀香紫檀木材出口的限制非常严格，制裁严厉，对其种子的管制更是十分严格。

中国不是檀香紫檀原产地，没有檀香紫檀自然分布，只是引种栽培国，且长期以来没有受到重视。目前，中国仅在海南岛有檀香紫檀少量栽培，成年植株极为稀少，加之，种子发育过程中“胚败育”现象严重，每年的种子产量极小，且场圃发芽率很低，若开花期遇台风侵袭还会导致绝产，因此，科研和生产中檀香紫檀种子和苗木非常稀缺。突破中国檀香紫檀苗木培育技术，研发现代生物技术育苗是一条重要途径。

组织培养育苗，是植物生物技术的重要组成部分，具有繁殖周期短、不受季节和气候的限制，继承植物母体优秀基因、保持原有品种优良性状，生长整齐标准等优点。迄今，未见有檀香紫檀树苗组织培养育苗方面的任何报道。

发明内容

针对檀香紫檀苗木珍贵、稀有、生产上有迫切需求的现实，本发明旨在提供一种紫香紫檀苗木组织培养快繁方法，该方法能快捷、高效、低成本地繁育出具良好素质的檀香紫檀苗木。

本发明所述的一种檀香紫檀苗木组织培养快繁方法，包括以下步骤：

A.翅荚果采集及贮藏：选择生长健壮、树干圆满、枝下高3m以上、无病虫害的檀香紫檀成年植株，于4月底至5月初，剪取颜色已转为浅黄白色的果序，及时阴干，带翅装在尼龙网袋中，在8－10℃下贮藏。

B.无菌播种，获得无菌外植体：将步骤A获得的翅荚果，用修枝剪先剪去荚果的果翅(外围较薄的革质化部分)，然后，逐渐向内侧剪，直到取出种子。选择完完无损、发育饱满的种子，冷水浸种24h，用0.1％HgCl₂灭菌8分钟，再用70％乙醇溶液进行灭菌2min，后用无菌水冲洗5次。在超净工作台上，将无菌种子接入启动培养基上培养60d。每瓶接种1粒种子。放置在组培室培养架上，初期保持弱光，培养60d。

C.初代和继代培养：将步骤B获得的无菌外植体，剪切成带1个芽、长约1cm的茎段，转接至同样成分的培养基上进行初代培养，30d后转接至继代培养基上进行增殖扩繁，连续增殖扩繁，每代培养30d。

D.生根培养：将步骤C获得的檀香紫檀继代苗，转接至生根培养基上生根培养30～35d，当组培苗株高达6～7cm、生出4～5对叶、生根率达95％以上，具2～3条长度为3～4cm的白根时，移入温室进行炼苗。

E.炼育移栽：将步骤D获得的生根组培苗转移到温室中，在50％遮阳网覆盖的区域，封闭瓶口炼育1d，松盖炼育1d，部分开盖炼育1d，最后完全打开瓶口炼苗3d(叶色转为浓绿色)，取出组培苗，用温室中存放1d以上的水洗去苗根附带的培养基，移栽至温室苗圃地中，成活率在90％以上；培育60d后，新根大量形成，移栽到大田苗圃中培育。

根据本发明所述的檀香紫檀苗木的组织培养快繁方法的进一步特征，所述步骤B中，所述启动培养基包括：MS培养基为基本培养基，含蔗糖30.0g·L^-1、卡拉胶6.0g·L^-1，不添加生长调节剂。组培室昼/夜温度为(28±2)℃/(22±2)℃，相对湿度为(90±2)％；播种前2周组培瓶无需照光，此后保持光强30umol·m^-2·s^-2、光周期12h/d。

根据本发明所述的檀香紫檀苗木的组织培养快繁方法的进一步特征，所述步骤C中，所述继代培养基包括：MS培养基，含蔗糖30.0g·L^-1、卡拉胶6.0g·L^-1，2.0mg/L 6-苄基腺嘌呤(6-BA)，0.5mg/L吲哚乙酸(IAA)；组培室昼/夜温度为(26±2)℃/(22±2)℃，相对湿度为(85±2)％，光强35umol·m^-2·s^-2，光周期14h/d。

根据本发明所述的檀香紫檀苗木的组织培养快繁方法的进一步特征，所述步骤D中，所述生根培养基包括：1/2MS培养基，含蔗糖30.0g·L^-1、卡拉胶6.0g·L^-1，0.05mg/L 6-BA，1.0mg/L吲哚丁酸(IBA)，0.25mg/L IAA。组培室昼/夜温度、相对湿度、光强和光周期，同继代培养阶段。

根据本发明所述的檀香紫檀苗木的组织培养快繁方法的进一步特征，所述步骤E中，移栽基质为疏松、透气、排水良好的膨胀珍珠岩和草炭土等比例(V/V)混合的基质，移栽前3d用500倍百菌清水溶液对基质消毒，移栽前对苗木进行营养调节处理，具体是每株浇灌15ml 1/2MS营养液。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：本发明针对最珍贵的红木树种——檀香紫檀引种到中国后成年植株极为稀少，种子产量极小，加之，种子发育过程中“胚败育”现象严重、场圃发芽率很低，苗木非常稀缺的现实，首次研发出了这一珍贵用材树种组织培养快繁育苗技术方法，是檀香紫檀苗木繁育中的重要技术创新，为这一珍贵树种苗木的快速繁育和栽培推广打下了坚实基础，是对檀香紫檀苗木培育理念、原理和技术方法的一项重要革新，可显著克服檀香紫檀栽培发展中种苗稀缺、繁育技术滞后的不足，繁殖系数大，工序简便，成本较低，有重大应用前景和效益。

本发明的创新之处：

(1)首次发现无菌播种是檀香紫檀苗木组织培养快繁中获得无菌外殖体切实可行的一种高效、简便的技术方法。

(2)确定了檀香紫檀苗木组织培养快繁中初代培养、继代培养和生根培养环节培养基的优化配方、关键阶段及培养时间。

(3)使用本发明中所述的檀香紫檀苗木组织培养快繁方法，增殖系数在4.0以上，生根率和移栽成活率达95％以上，露地培育1年即可供移植培育大苗。

因此，根据本发明所述的檀香紫檀苗木组织培养快繁方法，可最大限度地实现了植物生物技术在檀香紫檀苗木高效快繁中的应用与创新，为檀香紫檀推广栽培应用提供了可靠的育苗技术支撑。

附图说明

图1显示无菌播种的种子及发芽状态。

图2显示初代培养情况。

图3显示初代无菌苗剪切后的萌枝情况。

图4显示继代增殖培养情况。

图5显示生根培养情况。

具体实施方式

以下详述本发明的一种檀香紫檀苗木组织培养快繁方法。

(1)翅荚果采集及贮藏：选择生长健壮、树干圆满、枝下高3m以上、无病虫害的檀香紫檀成年植株，于4月底至5月初，剪取颜色已转为浅黄白色的果序，及时阴干，带翅装在尼龙网袋中，在8℃下贮藏。

(2)无菌播种，获得无菌外植体：将步骤(1)获得的翅荚果，用修枝剪先剪去荚果的果翅(外围较薄的革质化部分)，然后，逐渐向内侧剪，直到取出种子。选择完完无损、发育饱满的种子，冷水浸种24h，用0.1％HgCl₂灭菌8分钟，再用70％乙醇溶液进行灭菌2min，后用无菌水冲洗5次。在超净工作台上，将无菌种子接入启动培养基上培养60d，种脐朝下。每瓶接种1-2粒种子。无放置有光照的恒温培养架。

启动培养基构成为：基本培养基为MS培养基，含蔗糖30g·L^-1，卡拉胶6g·L^-1，用盐酸或稀氢氧化钠溶液调整培养基的pH至5.4-5.8，配置分装后于高压灭菌锅，温度调至121℃灭菌23min。不添加生长调节剂。培养基配好后放置5d，选择没有被污染的供接种使用。组培室昼/夜温度为(28±2)℃/(22±2)℃，相对湿度为(90±2)％；播种前2周组培瓶无需照光，此后保持光强30umol·m^-2·s^-2、光周期12h/d。

(3)继代培养：将步骤(2)获得的无菌外植体，剪切成带1个芽(节)、长约1cm的微茎段，转接至同样成分的培养基上进行初代培养，30d后转接至继代培养基上进行增殖扩繁，连续增殖扩繁，每代培养30d。继代培养基包括：MS培养基，含蔗糖30g·L^-1、卡拉胶6g·L^-1，2.0mg/L 6-BA，0.5mg/L IAA。培养基配好后放置5d，选择没有被污染的供接种使用。组培室昼/夜温度为(26±2)℃/(22±2)℃，相对湿度为(85±2)％，光强35umol·m^-2·s^-2，光周期14h/d。

(4)生根培养：将步骤(3)获得的檀香紫檀继代苗，转接至生根培养基上进行生根培养30～35d，当组培苗株高达6～7cm、生出5～6对叶、生根率达95％以上，具有2～3条长度为3～4cm左右的白色根时，移入温室进行炼苗。生根培养基包括：1/2MS培养基，含蔗糖30g·L^-1、卡拉胶6g·L^-1，0.05mg/L 6-BA，1.0mg/L3-吲哚丁酸(IBA)，0.25mg/L IAA。培养基配好后放置5d，选择没有被污染的供接种使用。组培室昼/夜温度为(26±2)℃/(22±2)℃，相对湿度为(85±2)％，光强35umol·m^-2·s^-2，光周期14h/d。

(5)炼苗移栽：将步骤(4)获得的生根组培苗转移到温室中，在50％遮阳网覆盖的区域，封闭瓶口炼育1d，松盖炼育1d，部分开盖炼育1d，最后完全打开瓶口炼苗3d(叶色转为浓绿色)，取出组培苗，用30℃温水洗去紫檀苗根部附带的培养基，移栽至温室苗圃地中；移栽后每株浇灌15ml 1/2MS营养液，成活率在90％以上；培育60d后，新根大量形成，移栽到大田苗圃中培育。移栽基质为疏松、透气、排水良好的膨化珍珠岩和草炭土按等比例(V/V)混合成的基质，移栽前3d喷淋500倍多菌灵水溶液对基质进行消毒，移栽后的苗木进行营养调节处理，具体是每株浇灌15ml 1/2MS营养液。培育60d后，新根大量形成，移栽到大田苗圃中供培育大苗。

(1)升汞不同消毒时间处理对檀香紫檀种子萌发的影响

接(播)种时间：消毒前，冷水浸种24h；接种的培养基为MS培养基为基本培养基，含蔗糖30g·L^-1、卡拉胶6g·L^-1，不添加生长调节剂；接种1粒/瓶。结果如下表1所示。

表1 檀香紫檀种子升汞不同消毒时间处理的萌发情况

表1的实验结果表明，虽然经过了精选，檀香紫檀发芽率仍低于40％；种子经0.1％升汞溶液消毒，是保持檀香紫檀种子无菌播种后有较高的发芽率的有效措施，浸种处理时间以8分钟为宜，延长至10分钟发芽率降低，更长时间则产生明显伤害。

(2)贮藏方式及播种时期对檀香紫檀种子发芽率的影响

采收后，如果在室温下贮藏，随时间延长，檀香紫檀种子无菌播种后的发芽率下降，超过6个月后下降幅度显著，达到12个月则只有最高发芽率的1/3；但如果是在低温(8℃)下贮藏14个月，生活力仍然可以得到良好保持，发芽率不降低。结果如下表2所示。

表2 檀香紫檀种子不同贮藏方式及播种时期的萌发情况

种源：海南尖峰岭；采种时期：2013/04/30。

(3)檀香紫檀无菌播种、初代培养、继代培养及生根培养情况

檀香紫檀无菌播种的种子及发芽状态如图1所示。初代培养情况如图2所示。初代无菌苗剪切后的萌枝情况如图3所示。继代增殖培养情况如图4所示。生根培养情况如图5所示。

Claims (5)

1.一种檀香紫檀(Pterocarpus santalinus L.f)苗木组织培养快繁方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

A.翅荚果采集及贮藏：选择生长健壮、树干圆满、枝下高3m以上、无病虫害的檀香紫檀成年植株，于4月底至5月初，剪取颜色已转为浅黄白色的果序，及时阴干，带翅装在尼龙网袋中，在8－10℃下贮藏；

B.无菌播种，获得无菌外植体：从步骤A获得的翅荚果中取出种子；选择完好无损、发育饱满的种子，冷水浸种24h，用0.1％HgCl₂灭菌8分钟，再用70％乙醇溶液进行灭菌2min，后用无菌水冲洗5次；在超净工作台上，将无菌种子接种到启动培养基上，每瓶播种1粒；放置在组培室培养架上，初期保持弱光，培养60天；

C.继代培养：将步骤B获得的无菌外植体，剪切成带1个芽(节)、长约1cm的茎段，转接至同样成分的培养基上进行初代培养，30d后转接至继代培养基上增殖扩繁，每代培养30天；

D.生根培养：将步骤C获得的檀香紫檀继代苗，转接至生根培养基上生根，培养30～35天，当组培苗株高达6～7cm、生出4～5对叶、生根率达95％以上，具有2～3条长度3～4cm的白根时，移入温室炼苗；

E.炼育移栽：将步骤D获得的生根组培苗转移到温室中，在50％遮阳网覆盖的区域，封闭瓶口炼育1天，松盖炼育1天，部分开盖炼育1天，最后完全打开瓶口炼苗3天(叶色转为浓绿色)，取出组培苗，用温室中存放1天以上的水洗去苗根附带的培养基，移栽至温室苗圃地中，成活率在90％以上；培育60天后，新根大量形成，移栽到大田苗圃中培育。

2.根据权利要求1所述的檀香紫檀苗木组织培养快繁方法，其特征在于，所述步骤B中，启动培养基的配方是：MS培养基为基本培养基，含蔗糖30.0g·L^-1、卡拉胶6.0g·L^-1，不添加生长调节剂；组培室昼/夜温度为(28±2)℃/(22±2)℃，相对湿度为(90±2)％；播种后的2周组培瓶无需照光，此后保持光强30umol·m^-2·s^-2、光周期12h/天。

3.根据权利要求1所述的檀香紫檀苗木组织培养快繁方法，其特征在于，所述步骤C中，继代培养基的配方是：MS培养基，含蔗糖30.0g·L^-1、卡拉胶6.0g·L^-1，2.0mg/L 6-苄基腺嘌呤(6-BA)，0.5mg/L吲哚乙酸(IAA)；组培室昼/夜温度为(26±2)℃/(22±2)℃，相对湿度为(85±2)％，光强35umol·m^-2·s^-2，光周期14h/天。

4.根据权利要求1所述的檀香紫檀苗木组织培养快繁方法，其特征在于，所述步骤D中，生根培养基的配方是：1/2MS培养基，含蔗糖30.0g·L^-1、卡拉胶6.0g·L^-1，0.05mg/L 6-BA，1.0mg/L吲哚丁酸(IBA)，0.25mg/L IAA；组培室昼/夜温度、相对湿度、光强和光周期，同继代培养阶段。

5.根据权利要求1所述的檀香紫檀苗木组织培养快繁方法，其特征在于：所述步骤E中，移栽基质为疏松、透气、排水良好的膨化珍珠岩和草炭土等比例(V/V)混合的基质，移栽前3天用500倍百菌清水溶液对基质消毒，移栽前对苗木进行营养调节处理，具体是每株浇灌15ml 1/2MS营养液。