In vitro rapid propagation of Camellia vietnamensis Haida youcha 4 and nurse seed grafting using its tissue culture bud as scion

doi:10.19802/j.issn.1007-9084.2021274

Abstract

Abstract:

To establish an efficient in vitro propagation system for Camellia oleifera varieties in Hainan Province, as well as to speed up the propagation procedures for rootstock grafted seedlings, axillary and apical buds of the current-year branches from C. vietnamensis cv Haidayoucha 4, were used as explants. Initial generation was used to induce germination of fixed buds for establishing a sterile system. Then, buds regeneration coefficient was improved for buds propagation. Later, the regenerative buds were further strengthened and refined, as scions for C. oleifera germinated seed grafting. Results showed that the most suitable disinfection method for explants was a combined disinfection with 2% NaClO for 15 min and 0.1% HgCl₂for 12 min, and the explants were cultured on the medium with 0.1 g/L Qingjunyi （a microbicide）. This method reduced the contamination rate to below 20%. The suitable medium for primary bud induction of axillary- and apical-bud was MS + 0.1 mg/L IAA + 2 mg/L 6-BA + 0.5 mg/L GA₃. The suitable medium for regeneration of aseptic tissue culture buds was WPM + 2 mg/L 6-BA + 0.05 mg/L IAA + 2 mg/L GA₃. The suitable medium for tissue culture of single bud was WPM + activated carbon 500 mg/L. When the bud scions were soaked in 6-BA 50 mg/L for 2 min, the grafting seedling rate could reach more than 90%.

Key words: Camellia vietnamensis Haida youcha 4, rapid propagation in vitro, tissue culture bud scion, germinated seed grafting

CLC Number:

S794.4

Qi-fei ZHANG, Jian-miao CHEN, Xin-xin HOU, Shu-ya LI, Jian WANG, Hang-gui LAI. In vitro rapid propagation of Camellia vietnamensis Haida youcha 4 and nurse seed grafting using its tissue culture bud as scion[J]. CHINESE JOURNAL OF OIL CROP SCIENCES, 2022, 44(6): 1275-1285.

Figures/Tables 11

Table 1

Table 2

Table 3

Fig. 1

Table 4

Fig. 2

Table 5

Fig. 3

Table 6

Table 7

Fig. 4

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编号 Code	消毒处理方式 Disinfection treatment	污染率 /% Contamination rate	诱导率 /% Induction rate	芽萌发级别 Bud germination grade
①	0.1% HgCl₂ （12 min）	96.7±2.3 a	2.7±0.3 d	III、IV级为主 Mainly Grade III and IV
②	0.1%多菌灵摇床振荡4 h+0.1％HgCl₂ 12 min 0.1 % carbendazim on shaker （4 h） + 0.1 % HgCl₂ （12 min）	82.5±4.6 b	16.7±1.7 c	II、III级为主 Mainly Grade II and III
③	0.1% HgCl₂ （12 min） + 2% NaClO （15 min）	70.7±3.9 c	20.5±1.5 c	I、II级为主 Mainly Grade I and II
④	0.1%多菌灵摇床振荡4 h+0.1% HgCl₂ 12 min+2% NaClO 15 min 0.1% carbendazim on shaker （4 h） + 0.1% HgCl₂ （12 min） + 2% NaClO （15 min）	67.5±5.1 c	10.7±1.9 d	II、III级为主 Mainly Grade II and III
⑤	0.1% HgCl₂ 12 min + 2% NaClO 15 min + 0.1 g/L清菌易 0.1% HgCl₂ 12 min + 2% NaClO 15 min + 0.1 g/L germicide （Qingjunyi）	16.7±1.9 d	61.5±2.6 a	I、II级为主 Mainly Grade I and II
⑥	0.1% HgCl₂ 12 min + 2% NaClO 15 min + 0.5 mL/L植菌清 0.1% HgCl₂ 12 min + 2% NaClO 15 min + 0.5mL/L germicide （Zhijunqing）	65.4±16.5c	32.3±1.6 b	II、III级为主 Mainly Grade II and III

外植体 Explant	细胞分裂素 Cytokinin /（mg/L）	K1 /%	K2 /%	K3 /%
顶芽 Terminal bud	0	63.3±2.6 bc	29.3±4.2 b	4.7±1.3 c
	6-BA	69.7±6.9bc	43.7±3.1 a	49.1±6.3 a
	KT	61.9±3.2 c	30.1±5.3 b	43.2±3.1 ab
	TDZ	65.6±1.4 bc	35.1±4.9 ab	44.6±2.5 ab
腋芽 Axillary bud	0	75.2±5.7 b	30.7±2.1 b	4.3±0.7 c
	6-BA	83.9±6.1 a	42.9±4.9 a	45.6±4.9 ab
	KT	72.4±4.3 bc	38.5±4.6 ab	36.9±2.7 b
	TDZ	76.1±1.7 b	37.9±6.3 ab	44.3±3.2 ab

序号 Serial number	培养基 Sulture medium	6-BA mg/L	IAA mg/L	GA₃ mg/L	增殖系数 Growth coefficient	芽生长情况 Bud growth
A₁	MS（b）	1.0（b）	0.05（a）	0.5（c）	4.3±0.9 b	正常，叶绿色、少量叶片卷曲，茎节短 Normal， leaf green， some leaf curled， stem node short
A₂	MS（b）	2.0（a）	0.1（b）	1.0（b）	4.6±0.5 ab	正常，叶绿色正常、茎节短 Normal， green leaves normal， stem nodes short
A₃	MS（b）	3.0（a）	0.5（c）	2.0（a）	4.0±0.5 b	正常，叶绿色叶片较大，茎节短 Normal， green leaves larger， internodes shorter
A₄	B₅（c）	1.0（b）	0.1（b）	2.0（a）	3.3±0.4 c	芽细长淡绿，茎节长 Buds slender， light green， internodes long
A₅	B₅（c）	2.0（a）	0.5（c）	0.5（c）	3.1±0.4 c	芽细弱，茎节短，部分叶片后期萎蔫 Buds slender， internodes short， some leaves wilt later
A₆	B₅（c）	3.0（a）	0.05（a）	1.0（b）	4.2±0.3 bc	芽细长淡绿，部分基部长愈伤 Buds slender， light green， part of base minister callus
A₇	WPM（a）	1.0（b）	0.5（c）	1.0（b）	4.8±0.5 ab	芽正常，叶墨绿、茎节长 Bud normal， leaf dark green， stem node long
A₈	WPM（a）	2.0（a）	0.05（a）	2.0（a）	5.7±0.3 a	芽健壮墨绿，茎节长 Bud strong dark green， stem node long
A₉	WPM（a）	3.0（a）	0.1（b）	0.5（c）	5.0±0.3 ab	芽健壮墨绿，茎节短 Buds strong dark green， internodes short

序号 Serial number	芽茎粗 /cm Stem diameter	芽长 /cm Bud length	芽生长情况 Growth status
S₁	0.23±0.02 c	3.31±0.11 c	基部有新生愈伤和小芽，多芽相对细小，小叶绿色 New callus and buds at base， many buds relatively small， leaflets green
S₂	0.32±0.05 b	4.26±0.23 b	单芽生长正常，叶绿色，舒展 Single bud growth normal， leaf green， stretch
S₃	0.33±0.01 ab	5.35±0.09 a	基部有新生愈伤和小芽，芽生长正常，叶绿色，舒展 New callus and bud at base， bud growth normal， leaf green， spreading
S₄	0.38±0.01 a	5.36±0.25 a	单芽生长健壮，叶绿色，舒展 Single bud robust， leaf green， stretch
S₅	0.36±0.02 ab	5.28±0.06 a	单芽生长健壮，叶墨绿色，舒展 Single bud grows robust， leaves dark green， stretch

接穗类型 Scion type	接穗处理 Scion processing	成苗率 /% Seedling rate	新生叶片数 Young leaves	嫁接接口愈合及嫁接小苗长势 Grafting interface healing and grafting seedling growth
一叶一芽 One-leaf-one-bud	清水 Water	81.0±2.7 cd	4.7±0.58 a	嫁接口愈合正常、接口平整，叶绿色，苗长势正常 Grafting port healed normally， interface smooth， leaf green， seedlings grow normally
组培芽 Tissue cultured bud	清水 Water	80.0±2.0 d	3.3±0.58 cd	嫁接口愈合相对慢，接口平整，叶绿色，苗长势正常 Grafting part healed slow， interface smooth， leaf green， seedling grow normally
	2，4-D	85.3±1.5 bc	3.0±0.0 cd	嫁接口愈合快，接口处愈伤组织多，叶绿色，苗长势正常 Grafting interface heals quickly with calluse， leaf green， seedling grow normally
	6-BA	91.3±1.5 a	4.3±0.58 ab	嫁接口愈合快，接口处平整，叶墨绿色，苗生长旺 Grafting part heals quickly with smooth interface， leaf dark green， seedling grows vigorously
	NAA	86.7±2.1 ab	2.7±0.58 d	嫁接口愈合较快，接口处平整，叶墨绿色，苗长势正常 Grafting part heals quickly with smooth interface， leaf dark green， seedlings grow normally
	TDZ	89.7±3.2 ab	3.7±0.58 bc	嫁接口愈合快，接口处有少许愈伤组织圈，叶墨绿色，苗生长旺 Grafting part heals quickly with a few callus circles at the interface， leaf dark green， seedling grows vigorously