水曲柳腋芽微繁技術應用案例

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水曲柳腋芽微繁技術應用案例針對於水曲柳無性繁殖，組織培養，腋芽增殖保證繁殖個體穩定不發生變異的問題。在2018年-2021年，在東北林業大學生命科學學院組織培養室，利用組織培養技術在三角瓶和生物反應器中進行水曲柳的繁殖。

目錄

一、應用場景

針對於水曲柳無性繁殖，組織培養，腋芽增殖保證繁殖個體穩定不發生變異的問題。在2018年-2021年，在東北林業大學生命科學學院組織培養室，利用組織培養技術在三角瓶和生物反應器中進行水曲柳的繁殖。在2019-2021年，對水曲柳進行生根移栽和苗期管理。

二、主要解決的問題

該技術根據水曲柳組織培養中面臨的一系列難題，制定科學合理的外植體的選擇、培養基的篩選、生長調節劑配比以及繼代時防止褐化、老化等現象。

三、技術要點

外植體類型選取水曲柳優樹當年生穗條上帶有頂芽或者腋芽的莖節作為組織培養的外植體。培養基條件選擇在WPM基礎培養基中外源添加6-BA（benzyladenine）、TDZ（thidiazuron）、ZT（zeatin）。外界培養環境組織培養室光照強度80 μmol*m-2*s-1、光照周期為光16h/暗8h、溫度25±2℃、濕度60%-70%；移栽溫室大棚光照強度80 μmol*m-2*s-1、光照周期為光16h/暗8h、溫度25 ℃、濕度90 %環境條件下培養。

外植體採集與處理：

(1)外植體消毒處理以優樹穗條的莖節頂芽及腋芽作為組織培養外植體，在接種前用洗滌劑浸泡10min之後，流動水沖洗30min，然後轉入超淨工作檯中，以75%乙醇浸泡30s，邊泡邊搖，滅菌的蒸餾水沖洗3-4遍，每次5min，然後轉入0.1%升汞中，邊泡邊搖2min，再用滅菌的蒸餾水洗4遍，每次5min，取滅菌（121℃滅菌20min）的刀具、鑷子、培養皿，將消毒的莖段放入培養皿中，切去莖節兩端，以滅菌的濾紙吸乾後，接入初代培養基中培養。

(2)組培材料選擇以優樹穗條的莖節頂芽及腋芽作為組織培養外植體接種於誘導培養基上進行培養。

培養基配製

(1)初代培養基選擇WPM作為基礎培養基，含有30g/L蔗糖和0.6mg/L TDZ的液體培養基，pH為6.0。

(2)繼代培養基繼代培養選擇固體培養基，WPM固體培養基中添加0.05 mg·L-1 TDZ+ 0.6 mg·L-1 BA；伸長增殖培養基中添加1.0 mg/L ZT。

(3)生根培養基生根培養在基礎培養基中添加1.4mg/L IBA和0.7mg/L NAA。

組織培養：

(1)植物組培條件黑暗條件下液體誘導腋芽萌發時搖床轉速為60rpm/min；光照條件下光照強度為80 μmol*m-2*s-1、光16h/暗8h、溫度25±2℃、濕度60%-70%。

(2)誘導培養頂芽和莖節外植體經初代培養基（WPM+0.6mg/L TDZ）誘導腋芽萌發啟動，黑暗條件下培養一個繼代（20d）。

(3)增殖培養將初代培養誘導形成新芽，接種到固體培養基（WPM+0.05mg/L TDZ+0.6mg/L 6-BA）上培養一個繼代（20d），將長大的不定芽連帶基部愈傷組織一起轉入固體伸長培養基（WPM+1mg/L ZT），繼續繼代增殖培養25-35d。

(4)壯苗生根培養將增殖培養的不定枝叢完整接種到壯苗生根培養基（WPM+1.4mg/L IBA+0.7mg/L NAA）中，培養20d-30d後待不定枝高3cm~5cm，基部形成不定根，切下單個不定枝轉入生根培養基再次生根，根系長約1cm左右即可移栽。

組培苗移栽：

(1)移栽基質按照草炭土：蛭石（3：1）的基質混勻後滅菌，裝入無紡布育苗袋（口徑6~8cm），用不含蔗糖和瓊脂的生根培養基（WPM+1.4mg/L IBA＋0.7mg/L NAA）澆透。

(2)培養環境用鑷子將3~5cm，帶有3個以上主根的半木質化組培苗栽植於上述育苗袋基質中，將其擺放於育苗盒中。將育苗盒置於培養條件為有噴霧裝置和遮蔭網的溫室大棚內，控制在溫度25 ℃、濕度90 %、光照強度80 μmol*m-2*s-1、光16h/暗8h環境條件下培養。苗期管理移栽7d後減少噴施水分，經常通風。

經常檢查新葉情況，預防病蟲害。建立苗木檔案每批移栽馴化的苗木，配上相應的株系標籤，建立生產檔案為後期苗木分級與定植作基礎。

四、應用成效

該技術按水曲柳液-固循環繁殖方式，按照一棵苗有5個芽點計算，70d一個循環，一年可以循環5次，一顆苗一年可以增殖為15625棵苗，與普通繁殖相比，該方法可以明顯增加繁殖率。該技術較為科學、合理，在生產中具有良好的可操作性和指導性，顯著提高水曲柳繁育技術水平，提高科技成果的轉化率，長遠來看具有顯著的經濟和社會效益。

五、適用範圍

該技術主要使用液—固交替法繁殖水曲柳，適用於生物反應器繁殖，然後再利用培養瓶中固體壯苗，最後可以在溫室進行移栽，苗期管理。