1. 研究目的与意义
杉木是中国南方重要用材树种,具有重要的市场应用价值,但杉木造林生产的良种使用率较低,其中一个重要原因是因为良种的转化率低。目前杉木优良无性系繁殖的重要途径是组织培养,提高组织培养体系的生根率将能促进杉木组织培养技术的利用。
本研究目的在于提高组培体系的生根率,找出适合的培养基配方。选择杉木优良无性系组培苗为材料,建立生根培养体系,并通过激素、渗透压调整等手段,从而对杉木组培苗生根过程进行研究。通过组织培养,获得大量优质的人工种子资源。2. 国内外研究现状分析
针叶树的体细胞胚胎发生研究始于20世纪70年代后期,80年代后期得到迅速发展并获得很大成功。继1985年Hakman等首次报道挪威云杉的未成熟合子胚形成体细胞胚并再生植株以来,针叶树的体胚发生取得了可喜的进展。Durzan和他的同事们对松柏类植物愈伤组织和悬浮细胞的生长、代谢、分化和发育模式作了系统研究,他们在短叶松、白云杉、挪威云杉和北美黄杉的离体培养中观察到了胚性胚柄复合物,并在进一步的培养中,通过改变培养基组成,获得了大量体细胞胚和再生完整植株。目前,据不完全统计,国内外己经从冷杉属(Abies)、落叶松属(Larix)、云杉属(Picea)、松属(Pinus)、黄杉属(Pseudasuga)、金钱松属(Pseudolarix)和红杉属(Sequoia)等属超过40种植物中诱导了体细胞胚胎或体细胞胚并再生植株,有些已经大规模应用于造林实践,如,火炬松、辐射松、挪威云松、花旗松等,带来了巨大的经济效益、社会效益和生态效益。
国内针叶树体细胞胚胎发生技术研究虽然稍迟,但也取得了可喜的进展。1990年,李映红和郭仲深从青杆的未成熟合子胚中获得了体细胞胚的再生植株1251。1995年,黄健秋和卫志明从马尾松和金钱松的成熟合子胚上成功诱导出体细胞胚。唐巍等以火炬松的成熟合子胚为外植体,建立了火炬松的体细胞胚胎发生与植株再生体系。齐力旺等系统研究了落叶松体细胞胚胎发生过程,建立了高效的落叶松体细胞胚胎发生及植株再生系统,并已进行田间试验。2002年,申晓辉等研究了红松、油松及美国五针松未成熟胚的体细胞胚胎发生过程,并获得大量成熟体胚。
杉木的研究,在细胞学水平上,国内外已有部分文献报道,对杉木22条染色体进行了核型分析。在分子水平上,施季森教授领导的研究小组(2000-2002)利用RAPD及AFLP标记进行杉木遗传图谱构建研究,在国际上首次报道了杉木的框架遗传连锁图谱,利用单染色体的微分离、微切割及微克隆技术,建立了杉木单染色体cDNA文库。组培快繁方面,黄碧华以茎尖为外植体进行了杉木组培快繁试验,高小坤对杉木组培无根苗瓶外生根进行了试验。3. 研究的基本内容与计划
1、研究内容
利用已有的杉木优良无性系组培苗为材料建立生根培养体系
(1)选择最适合杉木生根的基本培养基
4. 研究创新点
随着杉木深度加工利用,杉木木材的用途不断拓展,连幼龄杉木也是造纸工业长纤维原料的潜在来源之一。
再加上人们生活水平的提高,要求居住环境回归自然,杉木越来越受群众欢迎和喜爱,前景广阔。
造林形势的需要,社会上对杉木优良种苗的需求极为迫切,而传统上靠杉木种子园提供种子,易受到自然条件的限制,出现种子大小年的现象而导致良种种子产量不稳定,加上种子本身存在播种品质的不稳定,这将在一定程度上影响杉木实生林的发展。
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