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崖柏(Thuja sutchuenensis Franch.)为柏科(Cupressaceae)崖柏属(Thuja)常绿乔木,是我国特有珍稀濒危裸子植物和孑遗植物。崖柏于1892年4月被首次发现,而后“绝迹”了100多年。1999年被重新发现后,世界自然保护联盟(IUCN)于2003年将其评定为极度濒危物种。崖柏主要分布在我国重庆市城口县和开县海拔700 m~2200 m的石灰岩山地,野生种群主要集中在重庆市大巴山国家级自然保护区。对崖柏种群持续野外调查发现,其种群年龄结构出现严重不连续现象,幼苗幼树级个体数量不足且存活率较低;崖柏的结实量极低,种子数量严重缺乏,且败育现象非常严重,不具备通过种子大量繁殖的基本条件;扦插繁殖也存在插穗资源有限、年龄效应、位置效应等诸多问题。总体上,崖柏现存数量十分有限,生存状况严峻,种群处于极度衰退状态,亟待进行拯救繁育。所以,对于有性繁殖困难,繁殖材料极度缺乏的珍稀濒危树种而言,植物组织培养可以克服这些问题,成为其种群扩繁的重要途径。本文以崖柏为实验材料,采用植物组织培养技术与方法,以崖柏当年生幼嫩枝条的茎尖、鳞叶、鳞叶茎段为外植体,通过起始培养、丛芽诱导、继代增殖和生根移栽建立了崖柏的离体快繁体系,为崖柏的种群扩繁和拯救保护奠定了基础。主要研究结果如下:1.崖柏的起始培养以重庆市大巴山自然保护区崖柏保护繁育基地崖柏(Thuja sutchuenensis Franch.)当年生幼嫩枝条为试验材料,研究了不同取材季节(4月、10月)、不同外植体(鳞叶、茎尖、鳞叶茎段)、不同表面消毒剂(2%NaClO、5%NaClO、0.1%HgCl2、0.15%HgCl2)与消毒时间(8、12、16、20 min)以及不同植物抑菌剂PPM(0.1%、0.15%、0.2%)、益培灵(50 mg·L-1、100 mg·L-1、150 mg·L-1)对崖柏无菌材料获得的影响。试验结果表明,4月份为取材最适季节,最佳外植体为茎尖;外植体最佳表面消毒方法为用75%的乙醇消毒1 min,无菌水冲洗3次,再用0.15%HgCl2消毒16min,无菌水冲洗5次,然后接种于含0.15%PPM的1/2SH基本培养基中;将茎尖接种到1/2SH+2 mg·L-1 Trans-ZT的启动培养基中,叶尖新生芽长势较好,长度可达2.47 cm;在此起始培养条件下继续生长、增殖,平均繁殖系数达4.55(倍),生长良好,获得了一定数量的无菌苗。2.崖柏的丛芽诱导以崖柏(Thuja sutchuenensis Franch.)无菌苗茎尖为外植体,研究不同植物生长调节剂1/2SH+2 mg·L-1 Trans-ZT+NAA(0、0.5 mg·L-1)、1/2SH+2 mg·L-16-BA+NAA(0、0.5 mg·L-1)、1/2SH+2 mg·L-1 KT+NAA(0、0.5 mg·L-1)、1/2 SH+2mg·L-1 TDZ+NAA(0、0.5 mg·L-1)、不同基本培养基(1/2SH、MS、WPM、DCR)以及不同浓度的Trans-ZT(1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0mg·L-1)对丛芽诱导的影响。试验结果表明,丛芽诱导的最佳基本培养基为1/2SH,单一使用细胞分裂素Trans-ZT比与生长素NAA搭配使用对丛芽的诱导效果更好,最佳丛芽诱导培养基为浓度1/2SH+2 mg·L-1 Trans-ZT,诱导率高达100%,繁殖系数最高(11.28倍),丛芽长势良好。3.不定芽的继代增殖培养以崖柏(Thuja sutchuenensis Franch.)丛芽的单个不定芽为外植体,研究了植物生长调节剂Trans-ZT(1.5、2.0、2.5、3.0mg·L-1)和NAA(0、0.2、0.4、0.6 mg·L-1)对崖柏不定芽继代增殖的影响。将连续继代3次以上的不定芽接种到含不同种类及浓度抗褐化剂Vc(1.0、2.0、3.0 mg·L-1)、Na2S203(1.0、2.0、3.0 mg·L-1)、活性炭AC(1.0、2.0、3.0 g·L-1)的抗褐化培养基中以及不同盐浓度及激素配比1/4SH+1.5 mg·L-1 Trans-ZT+0.15 mg·L-1 NAA、1/4SH+1.0 mg·L-1 Trans-ZT+0.1mg·L-1 NAA、1/4 SH、1/2SH+1.5 mg·L-1 Trans-ZT+0.15 mg·L-1 NAA、1/2SH+1.0mg·L-1 Trans-ZT+0.1 mg·L-1 NAA的防弱化培养基中,研究其对崖柏丛芽褐化程度、弱化程度及生长情况的影响。试验结果表明,崖柏不定芽继代培养的最佳培养基为:1/2SH+2.0 mg·L-1Trans-ZT+0.2 mg·L-1 NAA,1~4代平均繁殖系数为12.40;VC、Na2S203和AC均能从一定程度上抑制丛芽褐化,AC浓度为2.0 g·L-1时效果最好,丛芽基本没有出现褐化现象,为崖柏丛芽的最佳抗褐化剂;适当降低培养基盐浓度及激素浓度能有效缓解丛芽的弱化现象,防治崖柏丛芽弱化的最适培养基为1/4SH+0.5mg·L-1Trans-ZT+0.05 mg·L-1 NAA,丛芽长势较好。4.不定芽的伸长以崖柏(Thuja sutchuenensis Franch.)继代培养中生长良好的两种单个不定芽(鳞叶型、针叶型)为外植体,研究了两种不同浓度的植物生长调节剂GA3(0、0.5、0.75、1.0 mg·L-1)、NAA(1.0、1.5、2.0 mg·L-1)在DCR培养基中对不定芽伸长生长的影响。结果表明,不定芽在不含植物生长调节剂的DCR基本培养基中伸长效果最好,生长健壮。5.不定芽的生根以崖柏(Thuja sutchuenensis Franch.)伸长培养中生长健壮的鳞叶型不定芽和针叶型不定芽为外植体,研究了三种不同的生根方法:一般生根法(将不定芽接种在含不同浓度(0、1.0、2.0、3.0 mg·L-1)IBA和(1.0、2.0、3.0 mg·L-1)ABT生根粉的DCR培养基中)、基部速蘸法(将不定芽基部分别用100 mg·L-11 IBA、100 mg·L-1ABT生根粉速蘸5~15 s后转入DCR基本培养基中)、孔隙生根基质替代琼脂生根法(用珍珠岩:蛭石=1:1的多孔隙近黑暗的基质代替培养基中的琼脂)对崖柏不定芽生根率、根长和生长状态的影响。试验结果表明,鳞叶型不定芽不易诱导出不定根,针叶型不定芽的生根率明显高于鳞叶型。基部速蘸法的生根效果优于一般生根法,100 mg·L-11 IBA速蘸针叶型不定芽基部10 s后接入DCR基本培养基中,生根率达76.67%,不定根平均长度为(12.65 cm),不定芽生长旺盛,根系较为发达;孔隙生根基质能有效改善鳞叶型不定芽在琼脂生根培养基中的褐化情况,但生根率仍较低,最高仅为27.78%。6.崖柏试管苗的移栽以崖柏(Thuja sutchuenensis Franch.)试管苗为材料,研究了炼苗方法(封瓶炼苗7、12、17 d;开瓶炼苗2、3、4 d)和移栽基质(品氏营养土、珍珠岩:蛭石:品氏营养土=1:1:1、腐殖土、珍珠岩:蛭石:腐殖土=1:1:1、珍珠岩:蛭石=1:1)对崖柏试管苗移栽成活率及生长状况的影响。试验结果表明,封瓶炼苗17 d,然后再开瓶炼苗2 d为崖柏试管苗的最佳炼苗方法,存活率达100%;最佳移栽基质为珍珠岩:蛭石:品氏营养土=1:1:1,幼苗存活率为100%;将炼苗后的试管苗(20株)移栽到校内实验基地,60 d后成活率达80%,幼苗生长良好。