楊曉娜
(保山學院資源與環(huán)境學院,云南 保山 678000)
生姜(Zingiber offwinale Rose)為姜科屬的多年生宿根植物,是一年生蔬菜作物,生姜營養(yǎng)豐富,且具有藥用價值[1-2],需求量很大,是人民生活中不可缺少的藥食兼用型植物,原產(chǎn)我國及東南亞地區(qū)。由于生姜不開花結(jié)實,不能利用有性繁殖進行育種,生產(chǎn)上長期以成熟根狀莖為種源進行無性繁殖,不僅繁殖系數(shù)低,容易造成姜體內(nèi)多種病毒及青枯假單孢桿菌(Ralstonia solanacearum)積累,而且易通過帶病的種姜傳播病害,例如姜青枯腐爛病(姜瘟)、猝倒病(根腐病)[3]。目前國內(nèi)外對生姜病毒的防治仍沒有特效藥和抗病品種,因此造成了生姜優(yōu)良種性退化,品質(zhì)變劣,藥用成分含量不穩(wěn)定,產(chǎn)量降低,嚴重的可造成30%~50%的減產(chǎn)[4]。通過植物組織培養(yǎng)技術(shù),可以解決上述問題,但成本較高,限制了該項技術(shù)的發(fā)展。所以開展生姜及種苗快速繁殖技術(shù)研究,可以為生姜種苗產(chǎn)業(yè)化奠定技術(shù)基礎(chǔ)。
隨著植物組織培養(yǎng)快速繁殖技術(shù)的不斷成熟,對生姜的不同外植體進行組培的研究已有一些報道,如:1995年張秀清等以生姜生長點為外植體,研究得出在含KT或BAA的培養(yǎng)基都能生根[5]。同年黃菊輝等以生姜莖尖和葉鞘切段為外植體,研究提出NAA對生根是絕對且必要的,6-BA和NAA可促進生姜幼芽發(fā)生,且具有相互增益效應(yīng)[6]。1999年潘學峰等用生姜莖尖為外植體[7]。2002年李承永等用生姜根狀莖為外植體,進行了離體培養(yǎng)研究[8]。2002年徐燕等以生姜芽尖為外植體,MS為基本培養(yǎng)基,添加不同的激素配比,在MS+BA1.0 mg/L上誘導(dǎo)分化形成苗,在1.5MS+BA2.0 mg/L+IBAO.5 mg/L上繼代培養(yǎng)可達到快繁的目的,生根適宜的培養(yǎng)基為MS+NAAO.1 mg/L,通過該生產(chǎn)體系,可在短期內(nèi)生產(chǎn)出大量的健壯合格苗,達到快繁目的[9]。2002年唐玉明等研究用不同的處理方法對生姜組織培養(yǎng)的影響,認為加入BA的培養(yǎng)基,愈傷組織誘導(dǎo)率明顯高于加入KT的培養(yǎng)基,BA更有利于生姜愈傷組織的分化[10]。2003年張玲等用生姜的成熟根狀莖、幼芽肉質(zhì)基部和假莖作外植體進行快繁的技術(shù),結(jié)果表明愈傷組織的誘導(dǎo)僅出現(xiàn)在添加了2,4-D的培養(yǎng)基中,NAA對誘導(dǎo)愈傷組織沒有效果[11-12]。2006年雷開榮對生姜組織培養(yǎng)快速繁殖技術(shù)進行了研究,建立了生姜試管苗增殖與生根同步培養(yǎng)技術(shù)規(guī)程[13]。這些研究結(jié)果為生姜的快繁提供了技術(shù)基礎(chǔ)。
姜塊→培養(yǎng)催芽→姜芽 (外植體)→消毒→解剖鏡下剝?nèi)?.2~0.3mm的莖尖→接種(脫分化培養(yǎng)基)→誘導(dǎo)愈傷組織→接種(再分化培養(yǎng)基)→誘導(dǎo)芽分化→繼代培養(yǎng)→叢芽→接種(生根培養(yǎng)基)→生根培養(yǎng)→煉苗移栽→大田準備和移栽→田間管理→上市銷售
外植體的選擇:
選用四川樂山五指黃姜。將姜塊在流水下反復(fù)沖洗干凈,涼干水分后放置在消過毒的砂盤中,用細砂覆蓋,澆上少量的水分,將砂盤放至35~37℃的高溫下培養(yǎng)催芽。當姜芽萌發(fā)至2~3cm時,及時切下作為接種材料外植體[14]。
將切取下來的幼芽在流水下沖洗2~3h,在50℃度高溫下,快速處理5min;此后,用0.1%HgCl2消毒10min,沖洗6~7次,再用5%的次氯酸鈉液消毒5min,無菌水反復(fù)沖洗4~5次。在解剖鏡下剝?nèi)〈笮?.2~0.3mm 的莖尖,待接種[14]。
初代培養(yǎng):脫分化培養(yǎng)基MS+KT 2mg/L+NAA 0.5mg/L;繼代培養(yǎng):再分化培養(yǎng)基 MS+KT 2mg/L+NAA 0.5mg/L;生根培養(yǎng)基:MS+NAA 1.5mg/L+KT1mg/L
在25~26℃溫度下,將剝?nèi)〈笮?.2~0.3mm的莖尖接種在MS+KT 2mg/L+NAA 0.5mg/L(脫分化培養(yǎng)基)上的莖尖,經(jīng)過 4~6 周的暗培養(yǎng),誘導(dǎo)出愈傷組織[13]。
將分化出的愈傷組織,接種于MS+KT 2mg/L+NAA 0.5mg/L(再分化培養(yǎng)基),在室溫25~26℃度下,經(jīng)過4~5周的光培養(yǎng)后,培養(yǎng)基上的愈傷組織分化出叢生芽,經(jīng)過第二代繼代培養(yǎng),叢生芽的分化數(shù)量不斷增加[13]。
當試管苗長至2~5cm時,及時地將叢芽切割成單株接種在MS+NAA 1.5mg/L+KT1mg/L(生根培養(yǎng)基)上,經(jīng)過 30~40d 的壯苗生根培養(yǎng)后,根長達到2~3cm時,準備煉苗移栽[13]。
把長達2~3cm的根在自然光照和28~30℃的溫度條件下煉苗25d左右,當苗高7~10cm有4~5條白色長根時,從瓶內(nèi)取出洗凈培養(yǎng)基,然后移栽至大棚盛有熟土+腐熟有機肥(2:1)的營養(yǎng)杯種植。此時棚內(nèi)溫度保持在25~30℃,相對濕度80%,棚頂覆蓋遮陽網(wǎng)。1個月后,植株高達10~15cm時,揭開棚頂遮陽網(wǎng)煉苗1周,然后直接進行大田種植[14]。
選擇平坦、肥沃的土地,要求土壤濕潤,不積水,開好排水溝。田塊經(jīng)兩犁兩耙后平整土地,然后按東西向挖深溝,溝深30cm,溝底寬30cm,畦高60cm,溝與溝之間約30cm。挖好溝后先在溝內(nèi)覆一層熟土約10cm,將農(nóng)家肥與復(fù)合肥混合放在熟土上面,再覆上一層熟土,然后把生姜組培苗去掉營養(yǎng)袋種入溝內(nèi)。株距20-25cm,密度6000~7000/667m2。種好后澆定根水。基肥施農(nóng)家肥2500kg/667m2,復(fù)合肥50kg/667m2、兩者混合施人溝底[15]。
組培苗種植后1周開始長出新根,視墑情適當澆水。第一次追腐熟糞水 500-750kg/667m2,或尿素 4-5kg/667m2、對水 250kg/667m2。6~7月份生姜組培苗苗高30cm、有1~2個分枝時施第一次壯苗肥(復(fù)合肥75kg/667m2)。8月份植株進入生長旺盛期,植株生長速度加快,生長量大,追施長效完全肥,混適量速效肥(花生麩肥75kg/667m2,復(fù)合肥10kg/667m2),偏重施磷、鉀肥,可以促進根莖肥大,減少病害。生姜喜濕潤,忌水。在生姜組培苗定植約20d后結(jié)合松土除草培土。生姜苗封行后不宜中耕。11~12月份為生姜的收獲期,選擇晴天收獲生姜,收獲后的生姜放在屋內(nèi)陰涼處晾干,然后貯藏,作為第二原種備用,或上市銷售[15]。
利用組織培養(yǎng)技術(shù),限制病毒在植物分生組織的擴散速度,快速繁殖脫毒脫菌種苗,能克服種性退化,提高抗逆生疏,有效防治植物病毒病。目前經(jīng)實踐統(tǒng)計證明,生姜的組培苗當年種植當年收獲,平均產(chǎn)量約2900kg/667m2,比普通姜增產(chǎn)10%。第二年用組培生姜原種種植,平均產(chǎn)量可達4200kg/667m2,比普通姜增產(chǎn)約30%。組培姜單重增大,均勻整齊,皮色光亮,色澤鮮黃,質(zhì)量好,辣味濃,商品性好,市場銷路好[15]。
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