林警周,陳金斌,倪秋涼,鄧妍妍,吳松海
(1.福建省龍巖市新羅區(qū)種子站 364000;2.福建省龍巖市新羅區(qū)蘇坂鄉(xiāng);3.福建省龍巖市新羅區(qū)農(nóng)業(yè)局;4.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所)
福建省龍巖市新羅區(qū)是黑皮果蔗的主要產(chǎn)區(qū),2011年全縣黑皮果蔗種植面積667 hm2。黑皮果蔗皮薄、莖脆、汁多、味甜,富含人體所需的多種氨基酸、維生素和礦物質(zhì)等,可以解渴、充饑、消除疲勞,在藥用上還有消痰止咳、健脾解酒的功效,是一種深受廣大消費者喜愛的果品,市場前景十分廣闊,農(nóng)民種蔗的積極性很高。但由于黑皮果蔗在本地已推廣多年,種性退化問題已開始顯現(xiàn),尤其是果蔗花葉病和宿根矮化病發(fā)生嚴重,造成植株變矮、節(jié)間變短、品質(zhì)變劣,致使其商品性變差,產(chǎn)量下降,嚴重的減產(chǎn)30%左右[1],已影響新羅區(qū)果蔗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為了對黑皮果蔗進行提純復(fù)壯,提高其種性,筆者于2010年對黑皮果蔗的脫毒組培技術(shù)進行探索研究。
選取無病蟲害、長勢較好并已露節(jié)的黑皮果蔗蔗莖為供試材料,用52℃熱水溫湯浸種30 min進行脫毒處理,之后種植,待種苗長到20 cm后,取下莖梢。立即對取下的莖梢葉片用RT-PCR檢測法進行甘蔗花葉病毒 (SCMV)、甘蔗高粱花葉病毒(SrMV)和甘蔗黃葉病毒 (ScYLV)檢測。檢測后,將沒有帶病毒的莖梢作為試驗材料。
1.2.1 材料處理 將莖梢的外葉鞘剝開切段,先用75%酒精對外部及兩端切口擦洗,再用75%酒精擦洗1次,環(huán)剝外層葉鞘并去除兩端切口,之后把莖段進行橫切,每段2 mm左右,作為誘導(dǎo)愈傷組織的材料。
1.2.2 培養(yǎng)基 誘導(dǎo)愈傷組織、分化培養(yǎng)、生根培養(yǎng)3個試驗各設(shè)置4種不同濃度的培養(yǎng)基配方。
誘導(dǎo)愈傷組織培養(yǎng)基:①MS+2,4-D 0.5 mg/L;②MS+2,4-D 1.5 mg/L;③MS+2,4-D2.5 mg/L;④MS+2,4-D 3.5 mg/L。
分化增殖培養(yǎng)基:①MS+BA 1.0 mg/L+KT 0.5 mg/L+NAA 1.0 mg/L;②MS+BA 1.0 mg/L+KT 1.0 mg/L+NAA 0.3 mg/L;③MS+BA 1.5 mg/L+KT 1.5 mg/L+NAA 0.3 mg/L;④MS+BA 2.0 mg/L+KT 2.0 mg/L+NAA 0.3 mg/L。
誘導(dǎo)生根培養(yǎng)基:①1/2MS+IBA 1.0 mg/L+NAA 1.0 mg/L;②1/2 MS+IBA 1.5 mg/L+NAA 1.5 mg/L;③1/2 MS+IBA 2.0 mg/L+NAA 1.0 mg/L;④1/2 MS+IBA 2.0 mg/L+NAA 1.5 mg/L。
1.2.3 培養(yǎng)條件 在黑暗環(huán)境條件下,有利于果蔗愈傷組織的誘導(dǎo),此階段要用厚布對組培瓶進行遮蓋。綠苗分化增殖及生根培養(yǎng)則需要光照,在培養(yǎng)室用日光燈進行照射,每天光照10 h以上,光照度為1 500~2 000 lx,培養(yǎng)室溫度保持在26~28℃。
在誘導(dǎo)愈傷組織階段,以MS作為基本培養(yǎng)基,通過調(diào)節(jié)2,4-D濃度,從中選取合適誘導(dǎo)愈傷組織的2,4-D濃度。在愈傷組織誘導(dǎo)階段,每種濃度處理接種200粒、10 d左右,誘導(dǎo)出淡黃色的愈傷組織,長成結(jié)構(gòu)較為緊密的菜花狀;25 d后,進行觀察記載。從表1數(shù)據(jù)看出,2,4-D 1.5 mg/L濃度及2.5 mg/L濃度處理的誘導(dǎo)率達到90%以上。其中2,4-D濃度為2.5 mg/L處理的誘導(dǎo)率達到94.0%,且誘導(dǎo)質(zhì)量較高,是愈傷組織誘導(dǎo)的適宜濃度。
表1 不同濃度的2,4-D對愈傷組織誘導(dǎo)的影響
2.2.1 細胞分裂素含量對分化綠苗的影響 在綠苗分化階段,通過調(diào)節(jié)6-BA和KT的濃度,觀察其對綠苗分化的影響,從中確定適宜的細胞分裂素濃度水平。
從表2數(shù)據(jù)看出,愈傷組織經(jīng)過25 d的培養(yǎng),不同濃度處理均能分化出綠苗,分化率都達到80%以上。其中MS+BA 1.5 mg/L+KT 1.5 mg/L+NAA 0.3 mg/L處理的綠苗分化率最高,質(zhì)量最好,苗較高較壯。
表2 細胞分裂素含量對綠苗分化的影響
2.2.2 細胞分裂素含量對綠苗增殖培養(yǎng)的影響在綠苗增殖階段,繼續(xù)采用上述4種細胞分裂素的濃度組合。培養(yǎng)25 d后,4個處理均可見綠苗增殖,但增殖數(shù)量和苗的長勢存在一定的差別。
從表3數(shù)據(jù)看出,MS+BA 1.5 mg/L+KT 1.5 mg/L+NAA 0.3 mg/L處理的效果最好,苗數(shù)多,苗較高較壯,長勢最好,且增殖系數(shù)最高,達到4.0倍;MS+BA 0.5 mg/L+KT 0.5 mg/L+NAA 0.3 mg/L處理的效果最差,苗小且少,增殖系數(shù)只有2.0倍;其他2種濃度處理的表現(xiàn)中等,苗數(shù)較多,增殖系數(shù)都達到3.0倍以上。試驗結(jié)果表明,適宜綠苗增殖的培養(yǎng)基為MS+BA 1.5 mg/L+KT 1.5 mg/L+NAA 0.3 mg/L。
表3 細胞分裂素含量對綠苗增殖培養(yǎng)的影響
由于生根階段對大量元素需求較少,因此對MS基本培養(yǎng)基進行減半處理,通過調(diào)節(jié)IBA和NAA的濃度,觀察對果蔗生根的影響。
從表4數(shù)據(jù)看出,4個處理的生根率都達到80%以上,其中1/2 MS+IBA 2.0 mg/L+NAA 1.0mg/L處理的生根率達到92.0%,苗高且壯,根較長且壯;1/2 MS+IBA 1.0 mg/L+NAA 1.0 mg/L處理的生根率較低,苗細小,長勢較差。因此,適宜的生根培養(yǎng)基配方為1/2 MS+IBA 2.0 mg/L+NAA 1.0 mg/L。
表4 IBA對生根的影響
待根系較為發(fā)達后,可假植到苗床,用甲基托布津進行消毒,蓋上地膜保溫保濕,成活率可達90%以上。
在組培過程中,發(fā)現(xiàn)光照強度對芽苗長勢有較大影響,當(dāng)光照強度大于1 500 lx時,芽苗粗壯,葉片濃綠,肥厚;反之,長勢較差。