CN112470938A - 一种楸树组培苗微扦插育苗快繁方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于林业和园林种苗无性快速繁殖技术领域，具体涉及一种楸树组培苗微扦插育苗快繁方法。该方法包括：获得生根组培苗幼苗、组培生根苗的炼苗和预处理、剪取插穗和进行微扦插等操作步骤。在现有楸树组培基础上，本申请通过将楸树组培快繁与扦插育苗相结合，通过微扦插方法来迅速扩大育苗数量，从而省去常规组培快繁过程中反复继代、生根的技术步骤，同时也可规避常规扦插繁育过程中取材不便、生长效果不一致的缺陷，从而在保证良种性状和小苗成活率的基础上，大幅缩短扩繁时间、降低繁育成本。本申请具有育苗周期短、育苗成本低、操作简便、人工成本低等技术优势，对于实现楸树良种无性化育苗和楸树的大规模推广种植具有重要的技术价值。

Description

一种楸树组培苗微扦插育苗快繁方法

技术领域

本发明属于林业和园林种苗无性快速繁殖技术领域，具体涉及一种楸树组培苗微扦插育苗快繁方法。

背景技术

楸树（Catalpa bungei C. A. Mey.）系紫葳科梓树属一种高大落叶乔木，广泛分布于河北、河南、山东、山西、陕西、甘肃、江苏、浙江、湖南等省。楸树本身拥有诸多优点，首先是优良的建筑、家具、器具及室内装饰用才；其次是广泛的药用价值，楸树的果实、根、叶和茎皮中均可入药；再次是优良的生态和观赏树种，具有较强的隔音、降尘、挡风、吸毒的能力，在二氧化硫、氯气严重污染的工厂区，楸树也可以生长良好，同时楸树花期较长、开花量大、花色美丽，作为行道树兼具遮阴和观赏效果。随着城市化发展和国家储备林项目的实施，楸树在林业和园林领域的应用日益增多，种苗供不应求。

在育苗和良种扩繁工作中，由于楸树自花的不亲和性，结实的出种率也很低，种子自身发芽率也不高，所以实生繁殖比较困难。楸树常规的繁育是通过扦插、埋根、嫁接的方法来进行繁育和扩增，但实际应用中，现有扩繁方法都存在一些明显缺陷，例如：楸树扦插的生根率不高，嫁接时所需的砧木培养周期长，而埋根所需的材料来源较少，所以这些方法对于楸树的繁育都不是最佳的方法。

随着植物细胞工程的日益成熟，组织培养已经逐渐成为楸树快速繁育的主要方法。越来越多的科研人员和育苗公司开始采用组织培养的方法进行楸树良种的扩繁。但随之出现的问题是，常规的组培繁殖需要经过初始芽诱导、继代增殖、瓶内生根、炼苗移栽等诸多工序，过程复杂，无菌操作要求高，人力物力消耗大，成本较高，由此导致组培扩繁楸树的应用效果尚不够明显。也由此，对于现有楸树的快繁进行进一步改进，以提高楸树的快繁效果，对于楸树的推广具有十分重要的技术意义。

发明内容

在现有楸树组培快繁技术基础上，本发明的目的是提供一种楸树组培苗的微扦插方法，在保证楸树良种性状不变的基础上，从而进一步降低快繁成本和加快楸树种苗的推广。

本申请的主要技术方案详述如下。

一种楸树组培苗的微扦插育苗快繁方法，包括如下步骤：

（一）获得生根组培苗幼苗

按照现有技术进行组织培养，获得楸树生根苗的幼苗；例如：参考中国专利申请《一种提高大叶金丝楸有效新梢分化数量的组织培养方法》（申请号：2018108654581）进行组织培养，获得生根的组培苗幼苗；

进一步地，以楸杂1号为例，其生根组培苗获得过程如下：

首先，将消毒灭菌后楸树外植体接种于诱导培养基，诱导形成愈伤组织；

所述诱导培养基组成为：WPM培养基+蔗糖30 g/L+琼脂6 g/L+6-BA 0.8mg/L+ IBA0.1 mg/L；

诱导形成愈伤组织过程中，培养条件为：温度23±2℃，光照强度2000Lx，光照时间7h/d；

随后，将愈伤组织转移至分化培养基中，诱导分化形成幼苗；

所述分化培养基组成为：WPM培养基+蔗糖30 g/L+琼脂6 g/L+6-BA 1.0~2.0mg/L+IBA 0.1～0.2mg/L；

诱导分化成苗过程中，培养条件为：温度23±2℃，光照强度2000Lx，光照时间7h/d；

再后，将分化成苗的幼苗转移至生长培养基中，以促进幼苗的进一步长高、长壮形成壮苗；待苗高长至4~5cm左右时，进行诱导生根培养；

所述生长培养基组成为：MS培养基+蔗糖30g/L+琼脂6g/L+6-BA 0.8 mg/L+IBA0.5mg/L；

进一步壮苗过程中，培养条件为：温度25±2℃，光照强度2000Lx，光照时间12h/d；

最后，将上述壮苗后楸树苗转移至生根培养基中诱导生根，以备后续应用；

所述生根培养基组成为：1/2 MS培养基+IBA 0.8mg/L+NAA 0.08mg/L+活性炭0.5g/L+蔗糖20g/L+琼脂6g/L；

（二）组培生根苗的炼苗和预处理

将上述步骤（一）中生根后主根长不短于1cm（大约生根培养后20d左右即可）的楸树苗转移至温室内，在原有生根培养基中炼苗5~10d左右；

温湿度条件要求为：20~25℃，相对湿度40-60%；

随后，将炼苗后幼苗转移至装填有移栽基质的营养钵中，浇透水，继续培养10-14天；环境条件要求为：25-30℃，相对湿度85%以上；（优选置于拱棚内进行培养，从而便于控制环境条件）

培养期间，适当施肥以加快生长，例如：每周喷施一次叶面营养液（营养液例如采用氮磷钾质量比20-20-20的速溶肥稀释500倍配制而成）；

所述移栽基质，为草炭土和珍珠岩混合物，以体积比计，具体例如采用草炭土：珍珠岩=2:1的混合物；

（三）剪取插穗和进行微扦插

选取步骤（二）中营养钵内生长高度超过15cm的楸树苗茎干（温室条件下，正常生长季节，组培苗栽植入营养钵中后30d左右后，苗高均可长至≥15cm），剪取上部茎段，去掉所剪取茎段下部叶片，仅保留最上部4~8片叶，将此处理后茎段作为插穗；

插穗长度为：3-12cm，优选为不短于5cm（进一步优选为5-8cm）长度的上部茎段为插穗；

优选操作中，对剪取茎段后组培苗的截断部位喷施抗菌剂以避免微生物对组培苗进一步生长的影响，而截取插穗后组培苗的剪口处会进一步萌发新梢，待新梢长度生长至不短于10cm时，可重复操作剪取上部不短于5cm的茎段作为插穗进行扦插；

随后，将插穗底部蘸取生根液/生根粉后，插入盛有扦插基质的营养钵中，扦插深度为1.5~2cm，进一步培养；

所述生根液，为IBA 50~150mg/L+NAA 50~150mg/L的混合液，优选为：IBA150mg/L+NAA50mg/L的混合液；

所述生根粉，为上述生根液与滑石粉的糊状混合物（优选采用生根粉，从而利于维持插入基质中茎段周围环境中激素浓度，以利于生根）；生根液与滑石粉混合比例为2:1（质量比），如100ml生根液中混入约50g滑石粉，充分搅拌后，可达到蘸根所需的粘稠度；此糊状混合物用量下（即100ml生根液+50g滑石粉）可以蘸取约1500个插穗；

所述扦插基质，为草炭土、珍珠岩和蛭石混合物，以体积比计，具体例如采用草炭土：珍珠岩：蛭石=2:1:1的混合物；

具体培养时，优选用广谱性的抗菌剂（例如采用有效成分含量50%的多菌灵稀释500倍后液体）喷施扦插后枝条，以减少环境中微生物对扦插枝条生长所可能造成的影响；

具体培养时，环境条件要求为：25-30℃，相对湿度85%以上；（优选置于拱棚内进行培养，从而便于控制环境条件）；

待插穗长出新根后（一般扦插7~10d后即可长出新根，如果不蘸取生根粉，直接扦插，生根时间一般为7-14d），即可正常水肥管理并用于后续进一步移栽成苗。

优选操作中，为进一步改善快繁速度和育苗数量，对于插穗微扦插形成的楸树幼苗，选取生长高度15-20cm楸树苗茎干，重复前述剪取上部不短于5cm茎段作为插穗的操作进行微扦插，从而迅速扩大快繁的繁育速度。

统计结果表明，在大约4~8个月的生长周期内，可在上述组培苗或微扦插后楸树苗基础上，重复剪取插穗扦插4次左右，从而减少常规组培育苗的复杂操作，同时有利于进一步加快快繁进度和提高育苗数量。

本申请中，在现有楸树组培快繁基础上，以现有组培苗为基础，将楸树组培快繁技术与扦插育苗方相结合，通过微扦插方法来迅速扩大育苗数量，从而省去常规组培快繁过程中反复继代、生根的技术步骤，同时也可规避常规扦插繁育过程中取材不便、生根困难、生长效果不一致的缺陷，从而在保证良种性状和小苗成活率的基础上，大幅缩短扩繁时间、降低繁育成本。总体而言，本申请具有育苗周期短、育苗成本低、操作简便、人工成本低等技术优势，对于实现楸树良种无性化育苗和楸树的大规模推广应用具有重要的技术价值。

附图说明

图1为楸树插穗及配有生根促进剂的滑石粉；

图2为楸树扦插苗在小拱棚内培养情况；

图3为扦插30天后楸树苗高度；

图4为扦插30天后基质和根系结合情况；

图5为扦插30天后根系生长情况。

具体实施方式

下面结合实施例对本申请做进一步的解释说明。在介绍具体实施例前，就下述实施例中部分实验背景情况简要介绍说明如下。

实验材料：

楸杂1号，为现有技术中一种杂交选育的速生楸树品种，具有生长速度快、抗逆性强、适生范围广、观赏价值高等优良特性，可作为速生丰产林、农田防护林和城市景观林等使用，适于在河南、山东、安徽、江苏等地种植；

本实施例中相关楸树材料，均种植于河南省农业科学院原阳试验田内；

实验试剂：

NAA、IBA，均购自济南普朗特生物科技有限公司（均为进口分装，纯度≥99%）；

滑石粉（细度45μm），桂林桂广滑石开发有限公司产品；

草炭土（原产爱莎尼亚、粒径0-10mm、含水率55%、pH值6.0），购自武汉丰禾嘉恒生态农业有限公司；

珍珠岩（粒径3-6mm），购自信阳市汇通实业有限公司；

蛭石（粒径1-3mm），购自灵寿县宝丰云母加工有限公司；

50%多菌灵（可湿性粉剂、有效成分含量50%），苏农生物科技有限公司产品；

氮磷钾20-20-20速溶肥（大量水溶性肥料20-20-20+TE），上海永通生态工程股份有限公司产品。

实施例1

本申请所提供的楸树组培苗的微扦插育苗快繁方法，属于组织培养与扦插相结合的快繁方法，具体过程介绍如下。

（一）获得生根组培苗幼苗

按照现有技术进行组织培养，获得楸树生根苗的幼苗；例如：参考中国专利申请《一种提高大叶金丝楸有效新梢分化数量的组织培养方法》（申请号：2018108654581）进行组织培养，获得生根的组培苗幼苗；

进一步地，以楸杂1号为例，其生根组培苗获得过程如下：

首先，将消毒灭菌后楸树外植体接种于诱导培养基，诱导形成愈伤组织；

所述诱导培养基组成为：WPM培养基+蔗糖30 g/L+琼脂6 g/L+6-BA 0.8mg/L+ IBA0.1 mg/L；

诱导形成愈伤组织过程中，培养条件为：温度23±2℃，光照强度2000Lx，光照时间7h/d；

随后，将愈伤组织转移至分化培养基中，诱导分化形成幼苗；

所述分化培养基组成为：WPM培养基+蔗糖30g/L+琼脂6g/L+6-BA 1.5mg/L+IBA0.2mg/L；

诱导分化成苗过程中，培养条件为：温度23±2℃，光照强度2000Lx，光照时间7h/d；

再后，将分化成苗的幼苗转移至生长培养基中，以促进幼苗的进一步长高、长壮形成壮苗；待苗高长至4-5cm后，进行诱导生根培养；

所述生长培养基组成为：MS培养基+蔗糖30g/L+琼脂6g/L+6-BA 0.8 mg/L+IBA0.5mg/L；

进一步壮苗过程中，培养条件为：温度25±2℃，光照强度2000Lx，光照时间12h/d；

最后，将上述壮苗后楸树苗转移至生根培养基中诱导生根，以备后续应用；

所述生根培养基组成为：1/2 MS培养基+IBA 0 .8mg/L+NAA 0 .08mg/L+活性炭0.5g/L+蔗糖20g/L+琼脂6g/L。

（二）组培生根苗的炼苗和预处理

将上述步骤（一）中生根后主根长不短于1cm（大约生根培养后20d左右即可）的楸树苗转移至温室内，在原有生根培养基中带盖炼苗5~10d左右；温室温度为20-25℃，相对湿度为40-60%。

随后，将炼苗后幼苗从培养瓶中取出，清水洗掉基部培养基后，置于用有效成分含量50%多菌灵800倍液浸泡1min，移栽至装填有移栽基质的营养钵中，浇透水，置于小拱棚内，环境条件要求为：25-30℃，相对湿度85%以上，继续培养10-14天；

培养期间，每周喷施一次叶面营养液（营养液采用氮磷钾20-20-20速溶肥稀释500倍配制而成）；

所述移栽基质，以体积比计，草炭土：珍珠岩=2:1。

（三）剪取插穗和进行微扦插

选取步骤（二）中营养钵内生长高度超过15cm的楸树苗茎干（在正常生长季节，组培苗栽植入营养钵中30d左右后，苗高可长至≥15cm），剪取上部不短于5cm的茎段（具体选择5~8cm长度），去掉所剪取茎段下部叶片，仅保留最上部4~8片叶，将此处理后茎段作为插穗（如图1所示）；

实际操作中，对剪取茎段后组培苗的截断部位喷施抗菌剂（有效成分含量50%的多菌灵稀释500倍后液体）以避免微生物对组培苗进一步生长的影响，而截取插穗后组培苗的剪口处会进一步萌发新梢，待新梢长度生长至不短于10cm时，重复操作剪取上部不短于5cm的茎段作为插穗进行扦插；

随后，将插穗底部蘸取生根粉后，插入盛有扦插基质的营养钵中扦插深度为1.5~2cm，进一步培养；

所述生根粉（如图1所示），为生根液（IBA150mg/L+NAA50mg/L的混合液）与滑石粉的糊状混合物；生根液与滑石粉混合比例为2:1（质量比），如：100ml生根液中混入约50g滑石粉，充分搅拌后，可达到蘸根所需的粘稠度；此用量糊状混合物（100ml生根液+50g滑石粉）可以蘸取约1500个插穗。

所述扦插基质，以体积比计，草炭土：珍珠岩：蛭石=2:1:1；

具体培养时，扦插后，用广谱性的抗菌剂（有效成分含量50%的多菌灵稀释500倍后液体）喷施扦插后枝条，以减少环境中微生物对扦插枝条生长所可能造成的影响；

具体培养时，置于小拱棚内，环境条件要求为：25-30℃，相对湿度85%以上；

待插穗长出新根后（一般扦插7~10天后即可长出新根），即可正常水肥管理并用于后续进一步移栽成苗。

扦插后的生长情况如图2、图3、图4、图5所示。可以看出，扦插后，扦插苗生长情况较好，根系较为旺盛、根系较长，可为进一步移栽奠定良好基础。

实际操作中，为进一步改善快繁速度和育苗数量，对于插穗微扦插形成的楸树幼苗，选取生长高度15-20cm楸树苗茎干，重复前述剪取上部不短于5cm茎段作为插穗的操作进行微扦插，从而迅速扩大快繁的繁育速度。

统计结果表明，在大约4~8个月的生长周期内，可在上述组培苗或微扦插后楸树苗基础上，重复剪取插穗扦插4次左右，从而减少常规组培育苗的复杂操作，同时有利于进一步加快快繁进度和提高育苗数量。

实施例2

需要解释和说明的是，基于技术方案描述的完整性以及为便于本领域技术人员从整体上理解本申请的技术方案，实施例1中的技术方案是基于相关技术操作优化后的技术方案的介绍。本实施例中，就技术方案优化过程中部分关键性技术优化过程简介如下，以便本领域技术人员理解和根据需要适当调整相关技术操作。

（一）关于生根液中生根促进剂的配比优化

基于激素作用原理，生根促进剂在植物扦插中起着重要作用，但常识而言，基于生根目的需要，不同植物、甚至同一植物的不同生长阶段，其所适用的生根剂类型及适用浓度都是存在差异的，为此，基于本申请中的微扦插需要，显然需要对生根剂类型及浓度进行适当筛选和优化。

基于现有技术中常用生根剂类型和相关研究，综合考虑基础上，发明人以IBA+NAA组合作为生根剂类型，对其用量配比进行筛选、设计时，具体用量配比参考下表1内容。

实验过程中，选择生长健壮、长度一致的插穗进行扦插，在扦插20d后进行根数、根长和生根率的统计。

具体结果如下表1所示。

表1，生根促进剂对于楸杂1号组培苗扦插的影响

。

从上表统计结果可以看出，当配比组合为IBA150mg/L+NAA50mg/L时，扦插苗平均生根数、平均根长和平均生根率均为最优，具有最佳生根效果。

（二）关于插穗长度的筛选优化

扦插过程中，插穗长度（插穗长度）对于扦插时操作难易度、插穗数量、扦插效果往往也具有一定影响（例如，如果插穗长度要求较长，也就意味着需要较长生长时间才能获得足够数量插穗，同时，较长插穗意味着插穗生长过程中植物导管输送能力、营养需求等方面差异，最后即有可能导致扦插效果差异），因此，对于插穗长度往往也需要进行一定程度的筛选和优化。

以扦插过程中生根效果为技术目标，结合楸树组培过程中生长特点，发明人分别设计了三个不同生长阶段的插穗长度：3-5cm、5-8cm、8-12cm；扦插前，将插穗的扦插段浸泡于生根液中20min（生根液，IBA150mg/L+NAA50mg/L）。

最后，统计相关生根效果数据如下表2所示。

表2，插穗长度对于楸杂1号组培苗扦插的影响

。

从上表统计数据可以看出，就楸杂1号组培苗的微扦插而言，不同插穗长度的生根效果并未表现出明显差异。但考虑扦插过程中操作难易程度及组培苗的生长时间要求而言（扦插难度长，意味着生长时间长，但操作难度低），综合选择5-8cm作为插穗的最优长度显然更为合适。

（三）扦插时激素应用方式的优化

扦插过程中，激素应用方式对于确保扦插后插穗成活也往往具有直接影响。为此，发明人分别采用生根液（IBA150mg/L+NAA50mg/L，插穗分别浸泡15min、30min）、生根粉（即100ml生根液（IBA150mg/L+NAA50mg/L）+50mg滑石粉）方式对插穗进行处理，以生根率为指标，来考察不同激素应用对扦插效果影响。

具体统计结果如下表3所示。

表3 插穗处理方式对于楸杂1号组培苗扦插的影响

。

从上表结果可以看出，延长浸泡时间，仅能有限提高扦插后的生根效果，但采用生根粉方式，扦插后的生根率效果显然更为优秀，而且考虑操作的便捷性，采用生根粉方式显然更好。对于造成此效果差异的原因，分析认为，由于插穗较为幼嫩，在长时间泡水后，组织吸水过多，因此并不利于生根，而采用生根粉方式，则可为插穗的插入部分形成一个良好的微环境，从而为提高生根效果奠定环境基础。

Claims (9)

1.一种楸树组培苗的微扦插育苗快繁方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

（一）获得生根组培苗幼苗

组织培养，获得楸树生根苗的幼苗；

（二）组培生根苗的炼苗和预处理

将上述步骤（一）中生根后主根长不短于1cm的楸树苗转移至温室内，在原有生根培养基中炼苗5~10d；

随后，将炼苗后幼苗转移至装填有移栽基质的营养钵中，继续培养10-14天；

（三）剪取插穗和进行微扦插

选取步骤（二）中营养钵内生长高度超过15cm的楸树苗茎干，剪取上部茎段，去掉所剪取茎段下部叶片，保留最上部4~8片叶，将此处理后茎段作为插穗；

插穗长度为：3-12cm；

随后，将插穗底部蘸取生根液/生根粉后，插入盛有扦插基质的营养钵中，扦插深度为1.5~2cm，进一步培养实现快繁；

所述生根液，为IBA 50~150mg/L+NAA 50~150mg/L的混合液；

所述生根粉，为上述生根液与滑石粉的糊状混合物。

2.如权利要求1所述楸树组培苗的微扦插育苗快繁方法，其特征在于，步骤（一）中，所述组织培养获得楸树生根苗的幼苗的方法为，

首先，将消毒灭菌后楸树外植体接种于诱导培养基，诱导形成愈伤组织；

随后，将愈伤组织转移至分化培养基中，诱导分化形成幼苗；

再后，将分化成苗的幼苗转移至生长培养基中，以促进幼苗的进一步长高、长壮形成壮苗；待苗高长至4~5cm左右时，进行诱导生根培养；

最后，将上述壮苗后楸树苗转移至生根培养基中诱导生根；

所述生根培养基组成为：1/2 MS培养基+IBA 0.8mg/L+NAA 0.08mg/L+活性炭0.5g/L+蔗糖20g/L+琼脂6g/L。

3.如权利要求1所述楸树组培苗的微扦插育苗快繁方法，其特征在于，步骤（二）中，将炼苗后幼苗转移至移栽基质后的培养期间，每周喷施一次叶面营养液。

4.如权利要求1所述楸树组培苗的微扦插育苗快繁方法，其特征在于，步骤（二）中，所述移栽基质，为草炭土和珍珠岩混合物，以体积比计，草炭土：珍珠岩=2:1。

5.如权利要求1所述楸树组培苗的微扦插育苗快繁方法，其特征在于，步骤（三）中，插穗长度为5-8cm；制备插穗时，对剪取茎段后组培苗的截断部位喷施抗菌剂。

6.如权利要求1所述楸树组培苗的微扦插育苗快繁方法，其特征在于，步骤（三）中，所述生根液，为：IBA150mg/L+NAA50mg/L的混合液；所述生根粉，质量比计，生根液与滑石粉混合比例为2:1。

7.如权利要求1所述楸树组培苗的微扦插育苗快繁方法，其特征在于，步骤（三）中，所述扦插基质，为草炭土、珍珠岩和蛭石混合物，以体积比计，草炭土：珍珠岩：蛭石=2:1：1。

8.如权利要求1所述楸树组培苗的微扦插育苗快繁方法，其特征在于，步骤（三）中，对于插穗微扦插形成的楸树幼苗，选取生长高度不低于15cm楸树苗茎干，重复剪取上部茎段作为插穗进行微扦插。

9.如权利要求1所述楸树组培苗的微扦插育苗快繁方法，其特征在于，步骤（一）中，所述楸树品种为楸杂1号。

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