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复幼措施对水曲柳生长与组培再生的影响

Impact of Rejuvenation Measures on Growth and Tissue Culture Regeneration of Fraxinus mandshurica

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摘要组织培养是珍贵用材树种水曲柳(Fraxinus mandshurica)无性繁殖的重要方式之一,但年龄效应造成的外植体生理状态老化,显著降低组培效率,严重制约水曲柳优良品种的快速无性扩繁与推广应用,目前在林木中通过复幼克服年龄效应提高组培效率的研究未见报道.该文研究不同复幼措施对4年生水曲柳植株生长与组培再生的影响,结果表明:截干+遮阴处理后,新生枝的高度和径粗分别降低37.50%和42.90%,新生枝和茎段外植体数量分别增加2.6倍和2.8倍,组培再生能力显著提升.茎段外植体启动率、新芽分化率和增殖系数均升高,启动率最高达到82.42%,是未处理CK(25.30%)的3.26倍;分化率由9.90%提升到61.11%;增殖系数由0提升到6.00.进一步通过生理生化指标和相关基因表达变化探究复幼措施克服年龄效应的潜在机制,发现复幼处理后,带腋芽茎中蔗糖和可溶性糖含量分别显著减少23.17%和46.24%,而生长素(IAA)和细胞分裂素(CTK)含量分别显著增多70.01%和57.22%.基于miR156A/C基因表达随植物的成熟而下调的趋势,进一步通过miR156-SPL-AP2/ERFs-ASA1基因通路的转录分析,揭示采穗母树经过截干+遮阴处理后,复幼及芽再生相关基因FmmiR156A、FmmiR156C和FmASA1表达量较CK分别提高10.01倍、13.53倍和12.58倍,FmSPL2和FmSPL9表达量较CK分别降低93.05%和88.30%,揭示上述指标可能是促进水曲柳复幼从而提高外植体组培再生效率的关键因素.该研究为解决水曲柳等林木年龄效应问题和提高组培繁殖能力提供切实可行的方法,为水曲柳良种/新品种的规模繁育和推广提供技术支撑.

作者熊成明 ^[1] 王巧欣 ^[1] 何利明 ^[2] 刘建飞 ^[1] 彭广州 ^[1] 胡安红 ^[3] 李新宇 ^[4] 詹亚光 ^[2] 学术成果认领

作者单位东北林业大学生命科学学院,哈尔滨 150040 ^[1] 东北林业大学生命科学学院,哈尔滨 150040;林木遗传育种全国重点实验室(东北林业大学),哈尔滨 150040 ^[2] 伊春森工南岔林业局有限责任公司,南岔 153199 ^[3] 哈尔滨市松北区自然资源所,哈尔滨 150028 ^[4]

关键词水曲柳组织培养年龄效应复幼处理生理生化指标基因表达 Fraxinus mandshurica tissue culture age effect rejuvenation treatment physiological and biochemical indicators gene expression

分类号 Q945.4（植物生理学）

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研究论文

DOI 10.7525/j.issn.1673-5102.2026.01.008

发布时间 2026-02-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

基金项目

国家重点研发计划（2021YFD2200303）