侯朝祥,趙培方,劉家勇,趙 俊,吳才文,崔 杰,陳學(xué)寬
(云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所/云南省甘蔗遺傳改良重點實驗室,開遠 661600)
甘蔗組培是一種快速繁殖推廣應(yīng)用甘蔗良種的有效途徑,根據(jù)離體繁殖路線的不同,可分為愈傷組織成苗法和直接誘導(dǎo)成苗法,其中直接誘導(dǎo)成苗法又可根據(jù)接種外植體的不同,分為腋芽培養(yǎng)和莖尖培養(yǎng)。兩種成苗法,其技術(shù)流程都包括室內(nèi)培養(yǎng)和室外假植。目前室內(nèi)培養(yǎng)技術(shù)已經(jīng)較為成熟,但室外假植管理在實際應(yīng)用過程中,常受設(shè)施條件和管理技術(shù)的影響,導(dǎo)致成活率不高、成活苗的質(zhì)量差,嚴重影響著甘蔗組培快繁技術(shù)的應(yīng)用。針對這瓶頸問題,國內(nèi)已有研究人員[1-5]做了相關(guān)研究,并取得了可喜成績。但絕大多數(shù)研究重點是成活率的高低,而對成活植株的質(zhì)量評價較少。本文針對影響甘蔗組培苗一級假植成活質(zhì)量的幾個因素,將假植成活率和成活植株的形態(tài)特征結(jié)合起來,作為評價指標(biāo),以云蔗新品種99-91的莖尖組培苗為材料,探索了不同消毒處理、不同苗床基質(zhì)、不同濃度NAA蘸根處理對甘蔗莖尖組培苗假植成活質(zhì)量的影響。
供試材料為云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所自育品種云蔗99-91的莖尖組培苗。
為達到高效快捷的目的,參考研究資料,試驗摸索分為3步,第一步確定最佳的消毒處理方式;第二步比較篩選最佳苗床基質(zhì);第三步利用激素處理,全面提高假植苗質(zhì)量。
1.2.1 不同消毒處理對甘蔗莖尖組培苗假植成活質(zhì)量的影響 以生土+上層粗沙為基質(zhì)苗床,選取長勢基本一致的組培苗,清洗干凈后,設(shè)兩種消毒處理,即0.1%高錳酸鉀40s和0.5%多菌靈5min。每處理種植3個重復(fù),每個重復(fù)種植12余叢,植株成活后1個月,觀察統(tǒng)計成活情況,每個重復(fù)隨機選取6叢,每叢隨機調(diào)查1株植株的株高、葉長、葉寬,通過調(diào)查成活率、成活植株的株高、葉長、葉寬(下同),比較兩種消毒處理方式對甘蔗組培苗假植成活質(zhì)量的影響。
1.2.2 不同苗床基質(zhì)對甘蔗莖尖組培苗假植成活質(zhì)量的影響 苗床基質(zhì)設(shè)計了7個處理:①生土;②生土+上層有機質(zhì);③生土+上層細沙;④生土+上層粗沙;⑤生土+上層珍珠巖;⑥生土∶珍珠巖=1∶1;⑦粗沙。每種苗床基質(zhì)的面積為0.36m2,即長×寬為1.2m×0.3m,7個苗床間用塑料板隔離,并保持在同一個水平面,構(gòu)成一個大的整體苗床,假植管理技術(shù)一致。選取長勢基本一致的組培苗,經(jīng)0.5%多菌靈浸泡5min消毒處理種植。1個月后調(diào)查統(tǒng)計不同苗床基質(zhì)上假植苗的成活率及成活植株形態(tài),比較不同苗床基質(zhì)對甘蔗莖尖組培苗假植成活質(zhì)量的影響。
1.2.3 不同濃度NAA蘸根處理對甘蔗莖尖組培苗假植成活質(zhì)量的影響 選取長勢基本一致組培苗清洗干凈,浸泡于0.3%的多菌靈溶液5min后,分別用濃度為0mg/L、2mg/L、6mg/L、12mg/L、18mg/L的NAA進行蘸根處理20s,假植于生土+上層粗沙的苗床上。假植51d后通過觀察統(tǒng)計成活率,測量成活植株的株高、葉長、葉寬、根長等形態(tài)指標(biāo),比較不同濃度NAA蘸根處理對甘蔗莖尖組培苗假植成活質(zhì)量的影響。
成活率計算公式:假植成活率(%)=成活株數(shù)/假植株數(shù)×100%
兩種不同消毒處理方式對甘蔗莖尖組培苗假植成活質(zhì)量的影響有差異。由表1可知,兩種不同消毒處理方式對甘蔗組培苗假植成活率的影響較小,但對成活植株質(zhì)量的影響較大,多菌靈處理的成活植株在株高、葉長、葉寬方面,明顯優(yōu)于高錳酸鉀。
不同苗床基質(zhì)對甘蔗莖尖組培苗假植成活質(zhì)量有一定影響,根據(jù)表2可知,生土+粗沙的苗床基質(zhì)較其他苗床基質(zhì),在成活率、株高、葉長、葉寬、草害方面均較佳;生土+細沙的成活率僅為66.0%,可草害較輕,植株性狀一般;生土+珍珠巖的成活率較高,達到了100.0%,但植株的株高、葉長、葉寬相與生土+粗沙相比均較低;生土、粗沙基質(zhì)的成活率分別為96.0%、84.5%,但植株的株高、葉長、葉寬較低,且生土的草害最為嚴重。
由圖1可以看出,應(yīng)用不同濃度的NAA蘸根處理甘蔗莖尖組培苗,對其假植成活質(zhì)量有較大影響,蘸根處理的成活率較對照有所降低,可成活植株的根長、株高、葉長、葉寬均有較大增加,但不同濃度間增加的幅度有差異,且呈現(xiàn)出一定規(guī)律,在0~6mg/L間,成活植株的根長、株高、葉長、葉寬隨著濃度的增加而增加,當(dāng)處理濃度高于6mg/L時,成活植株的根長、株高、葉長、葉寬隨著濃度的增加而逐漸降低。
表1 不同消毒處理對甘蔗組培苗假植成活質(zhì)量的影響
表2 不同苗床基質(zhì)對甘蔗組培苗假植成活質(zhì)量的影響
圖1 不同濃度NAA蘸根處理對甘蔗莖尖組培苗假植成活質(zhì)量的影響
3.1 甘蔗莖尖組培苗在恒溫恒濕全營養(yǎng)含糖的理想環(huán)境中培育而成,當(dāng)過渡到室外自然環(huán)境后,容易感染霉菌死亡。因此,在假植過程中,對其進行消毒處理成為必不可少的有效措施,可消毒劑的類型、濃度、消毒時間都會影響消毒效果,直接影響著假植苗的成活率、成活植株的質(zhì)量,本文以常用型消毒劑多菌靈與廣西甘蔗研究所組培中心應(yīng)用的消毒劑高錳酸鉀,設(shè)計了兩個處理,進行比較分析,從試驗結(jié)果來看,用0.5%多菌靈浸泡甘蔗莖尖組培苗5min,對其假植成活質(zhì)量較好,雖然高錳酸鉀處理的成活率略高,可成活植株的質(zhì)量不如多菌靈處理,這可能是處理時間較長的緣故。
3.2 苗床基質(zhì)與濾水透氣性密切相關(guān),直接影響著甘蔗莖尖組培苗的假植成活質(zhì)量。本試驗分析篩選出較佳的苗床基質(zhì)為“生土+上層粗沙”,與何為中[4]等人的研究結(jié)論一致,與董立華[1]等、楊生超[2]等研究者報道提出的“沙土沙”苗床基質(zhì)有相似之處,省去了底層沙,減少操作,降低了管理成本。
3.3 NAA作為人工生長素,具有促進生長、生根作用,在甘蔗組培中,被廣泛用于生根培養(yǎng),而用于假植蘸根處理尚未見報道,為此本試驗進行了嘗試。結(jié)果表明:利用合適濃度的NAA蘸根處理,對提高甘蔗莖尖組培苗假植成活質(zhì)量確實有明顯效果,值得推廣利用。
綜合試驗過程分析表明,甘蔗莖尖組培苗的一級假植成活質(zhì)量受多個因素的影響,主要涉及生根培養(yǎng)基、消毒防霉技術(shù)、苗床基質(zhì)、激素蘸根處理、水肥管理技術(shù)、設(shè)施條件等。其中篩選利用最佳激素配比的生根培養(yǎng)基,培育健壯植株是提高假植成活質(zhì)量的前提;保溫保水設(shè)施條件是高成活率必備條件;消毒防霉技術(shù)是關(guān)鍵;科學(xué)的苗床基質(zhì)、水肥管理技術(shù)起著積極作用;適當(dāng)濃度的激素蘸根處理可發(fā)揮重要的促進作用。將這些影響因素有機結(jié)合起來,形成一套操作可行的技術(shù)措施,才能有效提高甘蔗莖尖組培苗的成活質(zhì)量,培育獲得健壯植株,推廣應(yīng)用于生產(chǎn)。
[1]董立華,張家瑞,桃聯(lián)安,等.甘蔗芽培苗一、二級苗圃管理技術(shù)[J].甘蔗,2001(2):32-34.
[2]楊生超,楊清輝,李富生,等.甘蔗腋芽培養(yǎng)苗假植管理技術(shù)研究[J].種子,2001(4):42-43.
[3]張春良.甘蔗腋芽組培苗一、二級苗定植管理技術(shù)[J].云南熱作科技,2002,25(1):42.
[4]何為中,曾慧,劉紅堅,等.影響甘蔗組培苗假植成活率的幾個因素的研究[J].甘蔗糖業(yè),2002(3):10-12.
[5]張躍彬.云南雙高甘蔗標(biāo)準(zhǔn)化綜合技術(shù)[M].昆明:云南科技出版社,2004