郭宇蘭,陳宇
(黑龍江省林副特產(chǎn)研究所,黑龍江省非木質(zhì)林產(chǎn)品研發(fā)重點實驗室,黑龍江 牡丹江157011)
蕨菜〔Pteridium aquilinum (L.)Kuhn.〕,又叫拳菜、蕨兒菜、拳頭菜、龍須菜、龍頭菜、如意菜等,屬鳳尾蕨科多年生植物,多野生于陰濕淺山荒坡、半山坡及林下草地。可供食用或釀造,有較高的營養(yǎng)價值和經(jīng)濟價值。蕨菜因其風味獨特,營養(yǎng)豐富而為人們所喜食。近年來,食用綠色食品極為風行,而蕨菜因其生長在無污染的環(huán)境中,是極其優(yōu)良的綠色食品品種,因而深受國際市場的歡迎。由于對野生蕨菜的過度采集和人為活動對其生存環(huán)境的破壞,其產(chǎn)量逐年下降,人工種植蕨菜已經(jīng)引起人們廣泛關注,保護蕨菜資源,發(fā)展人工栽培技術顯得十分必要。通常利用地下莖進行營養(yǎng)繁殖,繁殖系數(shù)低,工作強度大,難以進行大面積推廣。利用組織培養(yǎng)技術快繁種苗是滿足蕨菜生產(chǎn)的關鍵。該研究利用蕨菜孢子培養(yǎng),成功獲得大量的組培生根苗,且移栽成活率較高。
來源于黑龍江省林副特產(chǎn)研究所采摘的蕨菜孢子,采自2012年6月黑龍江省林副特產(chǎn)研究所實驗地,收集好后,放置4℃冰箱保藏。
1.2.1 無菌外植體的準備
將采集的蕨菜孢子用無菌濾紙包好,曲別針固定封口。將紙包置于75%的酒精中消毒30s,無菌蒸餾水清洗2次,再用0.1%的HgCl2消毒,設置60s、120s、150s、180s消毒處理,無菌水清洗洗4~5次,然后用滴管吸取孢子溶液,滴于MS培養(yǎng)基中。每個處理20瓶,3次重復,3d后開始調(diào)查污染率,之后每早調(diào)查1次,10d后結束調(diào)查。
1.2.2 培養(yǎng)條件
本實驗采用MS為基本培養(yǎng)基,附加2%蔗糖,0.5%瓊脂,pH5.8~6.0,植物生長調(diào)節(jié)劑在滅菌前加入。培養(yǎng)基在121℃高壓滅菌鍋中滅菌30min。培養(yǎng)室溫度控制在(25±2)℃,光強為2500~3000 lx,光周期為光培養(yǎng)16h,暗培養(yǎng)8h。
1.2.3 誘導培養(yǎng)
將外植體接種于 MS、1/2MS、1/4MS培養(yǎng)基中,培養(yǎng)條件同上,每個處理20瓶,9次重復。7d天后開始觀察和調(diào)查原葉體的生長情況。
1.2.3 增殖培養(yǎng)
將D 0.5cm原葉體接種到不同附加物的8組培養(yǎng)基進行培養(yǎng),培養(yǎng)條件同上,觀察培養(yǎng)物分化狀況。每個處理20瓶,9次重復。7d天后開始觀察并記錄生長狀況。
1.2.4 生根誘導
繼代增殖培養(yǎng)后,當試管苗長度有85%以上超過2cm時,取生長旺盛的試管苗進行生根培養(yǎng),生根培養(yǎng)基為1/2MS+NAA(0~0.1)mg/L+IBA(0.1~0.2)mg/L。長度過小的轉(zhuǎn)接到繼代培養(yǎng)基上繼續(xù)進行擴繁培養(yǎng),以提高材料的利用率。每種處理20瓶,重復9次,30d后統(tǒng)計生根率、根長。
1.2.5 練苗與移栽
當根長4~6cm左右,生長健壯時進行馴化移栽。首先在培養(yǎng)室打開瓶蓋放置5d,然后用鑷子從瓶內(nèi)取出植株,用自來水沖洗凈附著在根部的培養(yǎng)基,移栽到營養(yǎng)缽中(土∶沙∶腐熟土有機肥=1∶1∶0.5),套袋保濕,大約一周后,長出新葉,可以去掉遮蓋,放到溫室進行管理。
表1 不同消毒時間對蕨菜孢子成活率的影響
表1結果表明,隨著升汞消毒時間的增加,污染率降低,但雖然升汞的消毒效果很有效,卻對外植體的活化和分化等方面產(chǎn)生了一定的影響。由表1可看出:70%的酒精處理30s后,再用0.1%HgCl2處理150s最合適蕨菜孢子消毒。
1周后顯微鏡下可觀察到孢子大量萌發(fā),并逐漸形成絲狀體和片狀體,1個月后可形成D 0.4cm左右的原葉體。
表2 不同無機鹽濃度下的孢子萌發(fā)情況
由表2可知,蕨菜孢子萌發(fā)與無機鹽濃度高低有關,濃度高時抑制孢子萌發(fā),而濃度過低則不利于孢子萌發(fā)。適當?shù)臒o機鹽濃度則有助于孢子萌發(fā)及原葉體形成。
將原葉體分切成0.5cm的原葉體小塊接種到1/2MS+6-BA(0.5~2.0)mg/L+NAA(0.05~0.1)mg/L的培養(yǎng)基中,2個月后統(tǒng)計增殖情況。
表3 不同激素水平對原葉體增殖的影響
根據(jù)增殖質(zhì)量和數(shù)量來評價激素配比的狀態(tài),從而選出最佳激素配比的培養(yǎng)基。由表3可以看出,3號培養(yǎng)基最合適原葉體的增殖培養(yǎng)。
表3 不同濃度的IBA與NAA組合對試管苗生根的影響
由表3可以看出,試驗蕨菜孢子苗生根培養(yǎng)是以1/2MS為基本培養(yǎng)基,在9種培養(yǎng)基中,小苗均能生根,生根率在5號培養(yǎng)基中最高,達98.6%,生根最快,根系發(fā)達、粗壯,且組培苗生長良好,葉片濃綠,小苗長勢較為旺盛,均長有4條以上長度超過7cm的根,且健壯,此時即可出瓶移栽。
當根長2~3cm時進行馴化移栽。首先在培養(yǎng)室將打開瓶蓋放置一周,然后用鑷子從瓶內(nèi)小心取出植株,出瓶時要小心不要傷到根,用自來水沖洗凈附著在根上的培養(yǎng)基,陰涼處晾干表面水分。移栽到營養(yǎng)缽中(土∶沙∶腐熟土有機肥=1∶1∶0.5),套袋保濕,第1次澆足水后,1周內(nèi)不澆水,經(jīng)常向小盆周圍的地上灑水,保持空氣濕度80%~90%,通風,大約一周后,長出新葉,可以去掉遮蓋,放到溫室進行管理,成活率可達95%以上。
本試驗用無菌濾紙打包的方法進行孢子滅菌,操作簡單,節(jié)省時間。試驗表明,蕨菜孢子的適宜滅菌方法為:用70%酒精滅菌30s,無菌蒸餾水清洗2次,再用0.1%的HgCl2消毒150s,無菌水清洗洗4~5次。增殖培養(yǎng)基為1/2MS+6-BA1.5mg/L+NAA 0.05mg/L。生根培養(yǎng)基為1/2MS+NAA 0.05mg/L+IBA0.2mg/L,生根率可達98.6%,均長有4條以上長度超過7cm的根。將長勢佳的試管苗進行移栽,成活率可達95%。