劉立果
摘要:以‘楊氏金紅50號(hào)獼猴桃組培苗為材料,進(jìn)行生根培養(yǎng)、煉苗移栽研究。結(jié)果表明:‘楊氏金紅50號(hào)獼猴桃生根培養(yǎng)中,愈傷組織塊小的組培苗生根數(shù)多、根較長(zhǎng),且根深入培養(yǎng)基內(nèi)部,易成活。生根培養(yǎng)的最佳培養(yǎng)基為1/2MS+0.9mg/L IBA,愈傷組織直徑為1.03cm,生根率100%,生根數(shù)12.58條,根長(zhǎng)3.19cm。培養(yǎng)室開蓋煉苗7d后進(jìn)行細(xì)沙栽培,細(xì)沙培養(yǎng)到根布滿培養(yǎng)瓶時(shí)移栽至黑色腐殖土的田園土中,以成活率高。
關(guān)鍵詞:獼猴桃;組培苗;生根;煉苗;移栽
近年來(lái),中華獼猴桃以其優(yōu)良的口感廣受歡迎,人工栽培規(guī)模日趨增大?!畻钍辖鸺t50號(hào)獼猴桃是江蘇省揚(yáng)州楊氏獼猴桃研究所選育的品種,果皮呈淺黃綠色,果肉呈淡黃色,果心呈紅色,果實(shí)外形整齊端正,平均單果重104g左右,最大果重164.3g,耐儲(chǔ)存,口感極佳,營(yíng)養(yǎng)豐富,富含維生素C,具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
獼猴桃傳統(tǒng)的育苗方法育苗時(shí)間長(zhǎng),成活率低,難以滿足市場(chǎng)的需求。利用現(xiàn)代生物技術(shù)——植物組織培養(yǎng)能實(shí)現(xiàn)獼猴桃苗快速大量繁殖。目前,國(guó)內(nèi)對(duì)獼猴桃的組織培養(yǎng)研究已獲得很大進(jìn)展,在獼猴桃莖段、花藥、葉柄、葉片等器官的組織培養(yǎng)方面取得很多成果。為提高‘楊氏金紅50號(hào)獼猴桃組培苗的生根質(zhì)量,本實(shí)驗(yàn)以其帶芽莖段培養(yǎng)的組培苗為生根培養(yǎng)原材料,探索最佳生根培養(yǎng)方法、煉苗方法,提高移栽成活率,為獼猴桃的工廠化育苗提供技術(shù)指導(dǎo)。
一、材料與方法
以南陽(yáng)師范學(xué)院組織培養(yǎng)室提供的‘楊氏金紅50號(hào)獼猴桃組織培養(yǎng)苗為試驗(yàn)材料,采用以下方法進(jìn)行生根培養(yǎng)及移栽試驗(yàn)。
(一)培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件
生根培養(yǎng)的基本培養(yǎng)基為1/2MS培養(yǎng)基,培養(yǎng)基高度為1.5CB,pH為5.8~6.0,用高壓滅菌鍋滅菌,滅菌條件為:121℃、0.1MPa、20min。組織培養(yǎng)室溫度為25±2℃,光照為1500~2000Lx。
(二)生根培養(yǎng)
在組織培養(yǎng)室選取高度3cm左右、長(zhǎng)勢(shì)較好的獼猴桃組培苗,將其不定芽切下,接種在分別含有NAA(萘乙酸)和IBA(吲哚乙酸)的1/2 MS培養(yǎng)基中進(jìn)行誘導(dǎo)生根,NAA、IBA二種激素濃度設(shè)置10個(gè)梯度,均為(單位:mg/L):0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1。以1/2 MS培養(yǎng)基作為對(duì)照,每個(gè)處理重復(fù)3次,每個(gè)梯度接種30株組培苗,共接種1800株,培養(yǎng)35~40d后,進(jìn)行生根率、生根數(shù)量及根長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)。
(三)煉苗、沙培和移栽
試驗(yàn)于2018年6月開始,組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室溫度為25±2℃,普通實(shí)驗(yàn)室溫度為25~30℃。開蓋煉苗步驟如下:打開密封的瓶蓋,使每棵生根苗充分接觸光照,如煉苗過(guò)程中出現(xiàn)葉片萎焉現(xiàn)象,可適當(dāng)向培養(yǎng)基內(nèi)注入自來(lái)水,水面高度剛沒(méi)過(guò)培養(yǎng)基表面即可。開蓋煉苗,每個(gè)處理60個(gè)苗,開蓋煉苗時(shí)間0~11d不等,煉苗環(huán)境分為培養(yǎng)室開蓋煉苗、普通實(shí)驗(yàn)室開蓋煉苗兩種。
開蓋煉苗之后,進(jìn)行細(xì)沙栽培3周左右,步驟如下:在玻璃培養(yǎng)瓶中加入3/4體積的細(xì)沙,將獼猴桃組培生根苗從培養(yǎng)基中取出,用自來(lái)水洗凈苗根部的培養(yǎng)基,將生根苗栽種在細(xì)沙中,然后用自來(lái)水一次性澆透,但不能澆過(guò)量,待其快干時(shí),再澆第二次水。細(xì)沙煉苗在普通實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行,室內(nèi)通風(fēng),自然光照,溫度為25~30℃。
將細(xì)沙栽培后根系發(fā)達(dá)、長(zhǎng)勢(shì)良好的生根苗移栽到裝有田園土的大花盆中,田園土包括黃土或腐殖土兩種,分別移栽60棵苗,然后將大花盆置于室外陽(yáng)臺(tái),使其充分沐浴陽(yáng)光,每天澆適量水,保持花盆內(nèi)水分充足,一個(gè)月后統(tǒng)計(jì)成活率。
二、結(jié)果和分析
(一)組培苗生根
1、不同質(zhì)量濃度的NAA或IBA對(duì)組培苗生根的影響。NAA或IBA對(duì)組培苗的生根均有促進(jìn)作用,不加植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的1/2 MS培養(yǎng)基的組培苗生根率為0;加入NAA誘導(dǎo)生根,第10d出現(xiàn)根點(diǎn),17d后陸續(xù)出現(xiàn)不定根;IBA誘導(dǎo)生根較快,在培養(yǎng)第7d有根點(diǎn)產(chǎn)生,14d后陸續(xù)長(zhǎng)出不定根。不同濃度的NAA和IBA對(duì)組培苗生根的影響見(jiàn)表1和表2。
由表1可知,10個(gè)濃度的NAA處理中,生根率均達(dá)到了85%以上,生根效果良好。濃度(mg/L)為1.0、1.1時(shí),生根率為100%,濃度(mg/L)為0.6、0.7、0.8時(shí),生根率均為98.89%,濃度(mg/L)為0.5、0.9時(shí),生根率為97.78%,這三檔生根率之間無(wú)顯著差異。
由表2可知,10個(gè)濃度的IBA處理中,生根率都達(dá)到了100%??梢?jiàn),在組培苗生根率方面,IBA的效果優(yōu)于NAA。
2、兩種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度對(duì)愈傷組織大小的影響。由圖1可知,NAA處理的愈傷組織塊相對(duì)較大,濃度為0.6 mg/L時(shí)愈傷組織直徑最大,0.2mg/L時(shí),愈傷組織直徑最小,但所有的處理愈傷組織塊均大于1.5cm,因此,絕大部分的根均為附著在培養(yǎng)基表面的不定根。IBA處理中,濃度為0.2mg/L時(shí),愈傷組織最大,濃度為0.9mg/L時(shí),愈傷組織最小,其中,濃度為0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、1.1mg/L的愈傷組織直徑大于1.5cm,會(huì)出現(xiàn)部分附著在培養(yǎng)基表面的根,濃度為0.7、0.8、0.9、1.0mg/L的愈傷組織直徑小于1.5cm,根基本都扎在培養(yǎng)基內(nèi)部。
3、不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)組培苗生根條數(shù)的影響。由圖2可知,NAA處理的生根數(shù)均高于IBA處理,兩者的趨勢(shì)均為先隨著激素濃度的升高生根條數(shù)逐漸增加,在濃度為0.2~0.5mg/L范圍內(nèi)生根條數(shù)增加迅速,NAA處理由7.55條上升到13.71條,IBA處理由6.99條上升到11.51條;濃度在0.5~0.9mg/L范圍內(nèi)時(shí),NAA處理增加較明顯,增長(zhǎng)幅度為2.26條,而IBA處理增長(zhǎng)幅度僅為1.07條;兩者均在0.9mg/L時(shí)達(dá)最大值,NAA處理為15.97條,IBA處理為12.58條,此時(shí)2處理的生根條數(shù)差也達(dá)最大,為3.39條。濃度大于0.9mg/L時(shí)生根條數(shù)減少,NAA處理的下降幅度大于IBA處理。可見(jiàn),在生根數(shù)量方面,NAA處理所有濃度均優(yōu)于IBA處理,尤其濃度為0.9mg/L時(shí),生根數(shù)量最多。
4、不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)組培苗根長(zhǎng)的影響。由圖3可知,IBA處理每個(gè)濃度的根長(zhǎng)均高于NAA處理。濃度在0.2~0.9mg/L時(shí),兩種處理均隨著激素濃度增加根長(zhǎng)逐漸變長(zhǎng),濃度為0.9mg/L時(shí),兩種處理的平均根長(zhǎng)均最長(zhǎng),IBA處理為3.19cm,NAA處理為2.87cm,差值為0.32cm;濃度在0.9~1.1mg/L時(shí),IBA處理的根長(zhǎng)先略微降低,然后迅速降低,NAA處理的根長(zhǎng)是先降低然后又略有增加,但各濃度間的根長(zhǎng)無(wú)顯著差異。分析表明,IBA在促進(jìn)根伸長(zhǎng)方面效果更優(yōu),濃度為0.9mg/L時(shí)根長(zhǎng)最長(zhǎng)。
綜上所述,濃度為0.9mg/L的IBA處理,生根率為100%,愈傷組織直徑最小,平均生根數(shù)最多,平均根長(zhǎng)最長(zhǎng),說(shuō)明此濃度為IBA處理的最佳濃度。濃度為0.9mg/L的NAA處理,生根數(shù)最多,根長(zhǎng)最長(zhǎng),且都顯著高于其它濃度的處理,愈傷組織直徑處于中等水平,生根率為97.78%,與最高的100%無(wú)顯著差異,但顯著高于其濃度以下的生根率,因此,該濃度為NAA處理的最佳濃度。
(二)開蓋煉苗
由于生根培養(yǎng)中出現(xiàn)了2種生根方式,分別對(duì)其進(jìn)行開蓋煉苗處理,每個(gè)處理60個(gè)苗。
1、開蓋煉苗對(duì)根附在培養(yǎng)基表面生根苗的影響。根附著在培養(yǎng)基表面的生根苗在開蓋煉苗時(shí),1d內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)葉片干焦的情況,超過(guò)4d葉片基本落完,莖也會(huì)出現(xiàn)萎焉現(xiàn)象,因此,煉苗時(shí)間應(yīng)控制在5d以內(nèi)。由于煉苗時(shí)間較短,可選擇培養(yǎng)室煉苗和普通實(shí)驗(yàn)室煉苗兩種方式,分別煉苗3d、4d,以0d為對(duì)照。煉苗過(guò)程中,培養(yǎng)室內(nèi)的培養(yǎng)基4d內(nèi)無(wú)污染,而普通實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)基第2d便有菌斑出現(xiàn),第4d已經(jīng)有較大的菌落,少量菌落已沾在苗的根部,第5d時(shí),菌落大面積接觸幼苗根部,嚴(yán)重影響移栽。開蓋煉苗3d、4d,此種苗的絕大部分根不能從培養(yǎng)基獲得營(yíng)養(yǎng)。
2、開蓋煉苗對(duì)根扎在培養(yǎng)基內(nèi)部生根苗的影響。根扎在培養(yǎng)基內(nèi)部的生根苗可進(jìn)行多天開蓋煉苗,選擇細(xì)菌相對(duì)較少的組織培養(yǎng)室內(nèi)煉苗,煉苗時(shí)間為4~11d。試驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn),在培養(yǎng)基內(nèi)部的根無(wú)明顯根毛分化,主根粗、長(zhǎng),側(cè)根多且清晰可辨,根與根間基本不會(huì)纏繞在一起。開蓋煉苗過(guò)程中,低于4d,達(dá)不到煉苗效果,多于11d,細(xì)菌會(huì)大量污染培養(yǎng)基,導(dǎo)致生根苗無(wú)法移栽。在4~11d時(shí),絕大部分發(fā)育完全的根開始具有吸收作用。在培養(yǎng)室內(nèi),第6d培養(yǎng)基開始出現(xiàn)菌點(diǎn),擴(kuò)展較慢,到第11d,一部分苗也會(huì)感染細(xì)菌導(dǎo)致無(wú)法移栽。
(三)細(xì)沙栽培
將上述2種方式開蓋煉苗不同天數(shù)的生長(zhǎng)狀況良好的生根苗轉(zhuǎn)栽至細(xì)沙中,進(jìn)行下一階段栽培,統(tǒng)計(jì)煉苗天數(shù)與移栽至細(xì)沙后成活率的關(guān)系,每個(gè)處理60個(gè)苗。
1、細(xì)沙栽培對(duì)根附著在培養(yǎng)基表面生根苗的影響。細(xì)沙栽培時(shí),生根苗基部的葉片會(huì)先干枯脫落,再由腋芽重新萌發(fā),長(zhǎng)出新葉,整個(gè)過(guò)程2周左右。一部分幼苗1周內(nèi)會(huì)直接枯萎死亡,一部分幼苗根部腐爛,間接導(dǎo)致死亡。不同開蓋煉苗天數(shù)對(duì)生根苗細(xì)沙栽培成活的影響見(jiàn)表3。
由表3可見(jiàn),0d時(shí),即直接進(jìn)行細(xì)沙栽培的生根苗成活率最低,僅20%;在普通實(shí)驗(yàn)室開蓋煉苗4d的生根苗進(jìn)入細(xì)沙煉苗后成活率最高,為66.67%。普通實(shí)驗(yàn)室煉苗效果比培養(yǎng)室煉苗效果好,3d時(shí)成活率高10%,4d時(shí)高26.67%。成活的苗,細(xì)沙栽培至6周,從瓶子外部不能看到根的明顯生長(zhǎng),但苗生長(zhǎng)正常,挖出幼苗可發(fā)現(xiàn)大塊的愈傷組織仍然存在,但由原來(lái)的青綠色變?yōu)楹稚?。表明,根附著在培養(yǎng)基表面的幼苗,根與細(xì)沙栽培前相差不大。
2、細(xì)沙栽培對(duì)根扎在培養(yǎng)基內(nèi)部生根苗的影響。不同開蓋煉苗天數(shù)對(duì)根扎在培養(yǎng)基內(nèi)部生根苗的影響見(jiàn)圖4。開蓋煉苗7d時(shí),成活率最高,達(dá)到100%,4~7d時(shí)的成活率逐步上升,7~11d時(shí)成活率下降,到第11d達(dá)到最低值,僅40%,與第10d相差35%。表明組織培養(yǎng)室內(nèi)煉苗7d的細(xì)沙栽培效果最好。在細(xì)沙栽培第2~3周時(shí),透過(guò)透明的玻璃培養(yǎng)瓶可清楚看到根系穿過(guò)細(xì)沙,布滿培養(yǎng)瓶。
上述分析表明,根附在培養(yǎng)基表面的幼苗由于條件限制,最佳開蓋煉苗天數(shù)短,為4d,細(xì)沙栽培成活率低,僅為66.67%;根扎在培養(yǎng)基內(nèi)部的幼苗開蓋煉苗7d時(shí),細(xì)沙栽培成活率為100%,兩者細(xì)沙栽培成活率有顯著差異。可見(jiàn),應(yīng)選擇根扎在培養(yǎng)基內(nèi)部的生根苗進(jìn)行煉苗,培養(yǎng)室內(nèi)開蓋煉苗7d,再細(xì)沙栽培2~3周。
綜合分析表明,濃度為0.9mg/L的IBA處理獲得的‘楊氏金紅50號(hào)獼猴桃生根苗為最佳的煉苗材料。
(四)田園土移栽
選擇兩種田園土基質(zhì)黃土和黑色腐殖土,移栽幼苗為0.9mg/L IBA處理獲得的愈傷組織塊小、根數(shù)較多、根長(zhǎng)較長(zhǎng)的生根苗,并進(jìn)行7d培養(yǎng)室內(nèi)開蓋煉苗,2~3周細(xì)沙栽培,選根系發(fā)達(dá)的幼苗移栽,每種基質(zhì)移栽60個(gè)苗。田園土基質(zhì)為黃土的成活率為97.78%,田園土基質(zhì)為黑色腐殖土的成活率為100%。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在黃土中移栽的幼苗澆水比較麻煩,且土粒易濺到葉子及頂芽上,若粘在頂芽上,則有可能導(dǎo)致幼苗死亡,因此,黃土移栽應(yīng)選擇莖部較長(zhǎng)的幼苗。黑色腐殖土不會(huì)出現(xiàn)上述情況,管理簡(jiǎn)單,長(zhǎng)勢(shì)也好??梢?jiàn),田園土基質(zhì)為黑色腐殖土更適合用于‘楊氏金紅50號(hào)獼猴桃幼苗移栽。
三、討論
在‘楊氏金紅50號(hào)獼猴桃生根時(shí),基本培養(yǎng)基中加入IBA 0.9mg/L可促進(jìn)組培苗生根,生根率達(dá)100%,生根速度快,根數(shù)量多而長(zhǎng)、質(zhì)量好;開蓋煉苗時(shí),根在培養(yǎng)基內(nèi)部,能充分保證根所需水分、養(yǎng)分,使其保持活性,移栽成活率高。而經(jīng)NAA處理的組培苗,由于愈傷組織過(guò)大,根生長(zhǎng)在培養(yǎng)基外表面,無(wú)法及時(shí)汲取培養(yǎng)基養(yǎng)分,在煉苗中易干枯、死亡。有關(guān)IBA與NAA誘導(dǎo)獼猴桃生根的報(bào)道較多,如,劉長(zhǎng)春等對(duì)比了NAA、IBA對(duì)‘金富獼猴桃生根的影響,指出IBA誘導(dǎo)生根時(shí)間更短,生根率高出NAA處理9.8%,最佳使用濃度為0.7mg/L;吳秀華等對(duì)培養(yǎng)‘海沃德獼猴桃生根的結(jié)果表明,相同濃度的IBA誘導(dǎo)效果好于NAA,且有促進(jìn)莖部伸長(zhǎng)的作用,最佳使用濃度為0.7mg/L;呂海燕等培養(yǎng)‘東紅獼猴桃生根時(shí)表明,0.5mg/L濃度時(shí),IBA的誘導(dǎo)效果顯著優(yōu)于NAA,生根率為92.33%。本試驗(yàn)的結(jié)果與上述文獻(xiàn)相似,但I(xiàn)BA的濃度比上述文獻(xiàn)高,這可能是因?yàn)槠贩N差異導(dǎo)致對(duì)激素的響應(yīng)程度不同。
現(xiàn)有文獻(xiàn)中,沒(méi)有涉及愈傷組織塊大小對(duì)生根培養(yǎng)影響的研究,本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)愈傷組織直徑大于培養(yǎng)基高度時(shí),產(chǎn)生的根附在培養(yǎng)基表面,對(duì)后續(xù)煉苗影響很大,這是因?yàn)榇祟惛m然根毛旺盛,但根系脆弱,與培養(yǎng)基接觸少,大部分根裸露在空中,瓶子開蓋后水分喪失多,而又不能吸收培養(yǎng)基中的水分和養(yǎng)分,因此,生根苗很快就會(huì)出現(xiàn)干焦的情況。愈傷組織塊直徑小于培養(yǎng)基高度時(shí),開蓋煉苗,根會(huì)被培養(yǎng)基包裹,有充足的養(yǎng)分和水分供給,可保證開蓋煉苗時(shí)長(zhǎng)時(shí)間不會(huì)枯萎,能達(dá)到煉苗的效果。因此,在獼猴桃生根培養(yǎng)時(shí),應(yīng)控制愈傷組織大小,使多數(shù)根生長(zhǎng)在培養(yǎng)基內(nèi)部。
細(xì)沙栽培是生根苗移栽至田園土的過(guò)渡階段,此階段在自然光照、自然溫度中進(jìn)行,細(xì)沙和田園土較為相似,獼猴桃幼苗的根在生長(zhǎng)中能吸收營(yíng)養(yǎng)及水,根變得更長(zhǎng)更壯。細(xì)沙的透氣性好,但保水性差,培養(yǎng)瓶是不漏水的,利用培養(yǎng)瓶裝細(xì)沙可有效保證細(xì)沙內(nèi)的水分,彌補(bǔ)了細(xì)沙的短處。王羽悅等將細(xì)沙和蛭石配合使用,對(duì)葛棗獼猴桃組培苗煉苗30d,得到了93.3%的成活率;林苗苗等將細(xì)沙與珍珠巖、泥炭1:1:1配比組合使用進(jìn)行軟棗獼猴組培苗煉苗,得到98%的成活率。上述研究將細(xì)沙與蛭石或珍珠巖等配合使用是為了保持水分和通透性,這在原理上與本試驗(yàn)使用培養(yǎng)瓶裝細(xì)沙相似。
田園土移栽中,移栽于田園土基質(zhì)為黃土的幼苗,澆水方式至關(guān)重要,在澆水時(shí)應(yīng)注意清洗幼苗葉片附著過(guò)多的黃土。移栽于田園土基質(zhì)為黑色腐殖土內(nèi)的幼苗,腐殖質(zhì)含量多,顆粒大,營(yíng)養(yǎng)豐富,且透氣性好,澆水時(shí)濺到葉片上影響也不大,幼苗生長(zhǎng)迅速,葉片大而綠,根、莖健壯,成活率高。
(責(zé)任編輯 曹雯梅)