南京林业大学学报(自然科学版)

作者：慕志颖,CONTEHOmar,纪悦玲,曹福亮,周小红

单位：1.浙江农林大学林业与生物技术学院,浙江 杭州 311300,2.南京林业大学林草学院,南方现代林业协同创新中心,江苏 南京 210037

关键词：离体培养,钙处理,伸长生长,不定根,杨树

基金：国家自然科学基金青年基金项目(32001326)

【目的】木本植物生长周期长、再生能力较弱,严重制约了林木快速育种。离体培养技术突破了季节限制,可显著加速林木繁育进程。钙作为植物必需营养元素和胞内第二信使,参与植物生长发育的调控,但其在木本植物离体培养中的影响尚不明确。系统研究离体培养条件下钙处理对木本植物生长发育的影响,对提升林木组织培养效率和指导育种实践具有重要意义。【方法】以木本模式植物‘84K’杨(Populus alba × P. glandulosa)无菌苗为实验材料,设置0、1.5、3.0、6.0、9.0和15.0 mmol/L的Ca2+处理,比较不同浓度Ca2+处理对无菌苗生长及不定根诱导的影响。【结果】在0~9.0 mmol/L范围内,Ca2+浓度与无菌苗长势正相关,其中6.0 mmol/L处理下植株最高,9.0 mmol/L处理植株叶片最大,故最适Ca2+浓度为6.0~9.0 mmol/L。缺钙(0 mmol/L)影响茎段顶端优势的维持,主根显著加粗并异常伸长;而高钙(15.0 mmol/L)处理则抑制整体生长,株高下降、叶片变小。研究还发现,Ca2+通过促进节间伸长而非增加节间数量来提升株高。不同培养基钙处理对茎段伸长的影响趋势一致,但响应强度存在差异。钙处理不影响不定根诱导数量,但在缺钙时,不定根显著伸长和增粗,显示根系对钙缺乏具有特异的形态响应。【结论】Ca2+以浓度依赖性方式差异调控‘84K’杨无菌苗的茎部伸长和根构型建成,适宜Ca2+浓度有助于维持顶端优势,而缺钙则促使根构型重塑。本研究初步揭示了Ca2+对杨树茎伸长和根构型重塑的差异化调控作用,为木本植物无菌苗发育及不定根诱导与伸长研究奠定理论基础。

来源：2025年第4期

《南京林业大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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