朱 虹
(遼寧省干旱地區(qū)造林研究所,朝陽(yáng) 122000)
歐洲喬木花楸(Sorbus aucuparia)屬薔薇科花楸屬落葉喬木,原產(chǎn)歐洲和亞洲西部。喜光稍耐蔭、喜涼爽濕潤(rùn)的氣候。適應(yīng)于多種土壤類型,喜濕潤(rùn)且排水較好的酸性或微酸性土壤。樹(shù)干端直,樹(shù)形魁梧,枝條伸展性好,冠幅呈卵圓形,樹(shù)形美觀。夏季葉色翠綠,秋季葉色為橙紅?;ò咨?,果實(shí)橙色或紅色,扁球形,冬季宿存具四季皆宜的觀賞效果,可作庭院、公園、廣場(chǎng)、小區(qū)綠化,在歐洲已被廣泛應(yīng)用于園林綠化中。其果實(shí)中含有糖、維生素、黃酮、花青素等物質(zhì),具有強(qiáng)抗氧化、抗癌、抗輻射、止咳平喘等藥用功效,具有極佳的市場(chǎng)前景。[1-3]
歐洲喬木花楸繁殖方法單一,繁殖速度慢,實(shí)生育苗種苗變異大,嫩枝扦插育苗成活率不到20%,且國(guó)內(nèi)目前還沒(méi)有形成較大規(guī)模的繁育基地。利用組織培養(yǎng)技術(shù)繁殖歐洲喬木花楸可在短時(shí)間內(nèi)獲得大量?jī)?yōu)質(zhì)種苗,本試驗(yàn)結(jié)合歐洲喬木花楸生物學(xué)特性,利用組織培養(yǎng)技術(shù),完善了歐洲喬木花楸組培技術(shù)流程,以期能為歐洲喬木花楸規(guī)?;耘嗵峁┮欢ǖ募夹g(shù)支撐。
試驗(yàn)所選用的外植體是本所林地經(jīng)濟(jì)課題組歐洲喬木花楸培養(yǎng)圃內(nèi)當(dāng)年新萌發(fā)歐洲喬木花楸帶側(cè)芽莖段。采集季節(jié)為5月末至6月中旬,采集時(shí)間為晴朗天氣的上午10點(diǎn)以后。以自配的MS為基本培養(yǎng)基,各試驗(yàn)階段分別使用不同濃度的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑6-BA、NAA、IBA。
1.2.1 外植體的取得
外植體取材的季節(jié)、位置直接影響無(wú)菌體系的建立,需選取生長(zhǎng)旺季,最具母株特性的一段植株或者其他部位。本試驗(yàn)在5月末~6月中旬,在生長(zhǎng)健壯的歐洲喬木花楸優(yōu)良母樹(shù)上剪取長(zhǎng)勢(shì)良好的當(dāng)年萌發(fā)新梢作為外植體材料,剪下枝條后去除葉片,留取有用莖段,修剪好的莖段,按老嫩程度差別的不同分別放在不同的容器內(nèi),便于后期清洗與消毒的時(shí)間把握。
1.2.2 外植體的清洗與滅菌
將老嫩程度不同的供試外植體材料分別切成約10 cm的小段,放在洗衣粉溶液中不斷搖晃,充分清洗,去除表面灰塵雜質(zhì),如灰塵雜質(zhì)太多,可用潔凈的軟毛刷仔細(xì)刷洗干凈,但要注意不要碰壞嫩芽。用洗衣粉清洗完后,將外植體放在水流下沖洗干凈,不要?dú)埩襞菽?。沖洗干凈后的莖段放入傳遞窗中,置于接種室備用。轉(zhuǎn)接前先用75%酒精將外植體材料消毒30 s,無(wú)菌水沖洗2~3次,再根據(jù)莖段老嫩程度不同,放在0.1%升汞溶液中浸泡4~8 min,然后用無(wú)菌水沖洗5~6次,每次沖洗2~3 min,沖洗凈升汞溶液后放入超凈工作臺(tái)中準(zhǔn)備接種。
1.2.3 培養(yǎng)基的配制及培養(yǎng)條件
試驗(yàn)腋芽誘導(dǎo)及分化增殖采用MS為基本培養(yǎng)基,生根采用1/2MS為基本培養(yǎng)基,蔗糖濃度為3%,瓊脂含量0.8%,用HCl或NaOH調(diào)解pH至5.5~5.8,在高溫滅菌前為各階段培養(yǎng)基分別加入不同質(zhì)量的6-BA、NAA、IBA等植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,高壓滅菌條件為121℃20 min。培養(yǎng)室溫度為(25±3)℃,光照強(qiáng)度 3 000 lx,光周期為 16 h/d。
1.2.4 芽誘導(dǎo)
將清洗、消毒后獲得的無(wú)菌外植體材料在超凈工作臺(tái)中切成2~3 cm的帶2~3個(gè)腋芽的小莖段,接種到不同處理組合組成的培養(yǎng)基中(表1)。6-BA采用3個(gè)濃度處理,分別為1.0、1.5、2.0 mg/L;NAA 3 個(gè)濃度處理,分別為 0.6、0.8、1.0 mg/L。每處理各接種60瓶,每瓶接種1個(gè)外植體材料,觀察并記錄叢生芽誘導(dǎo)情況,35天后統(tǒng)計(jì)萌芽數(shù)、萌芽率(萌芽率=萌芽數(shù)/接種外植體株數(shù)×100%)、生長(zhǎng)情況。
表1 歐洲喬木花楸腋芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基配方設(shè)計(jì)
1.2.5 繼代增殖
將初代培養(yǎng)產(chǎn)生的芽轉(zhuǎn)接到繼代增殖培養(yǎng)基中(表2),6-BA采用3個(gè)濃度處理,分別為1.0、2.0、2.5 mg/L;NAA 3個(gè)濃度處理,分別為 0.2、0.4、0.6 mg/L,每處理各接種20瓶,每瓶接種4個(gè)芽。35天后統(tǒng)計(jì)增殖系數(shù)(增殖系數(shù)即單個(gè)外植體再生形成的芽的平均數(shù))與生長(zhǎng)情況。
1.2.6 生根培養(yǎng)
將獲得的不定芽切成長(zhǎng)2~3 cm,留2~3片葉片的小段接種到生根培養(yǎng)基中(表3),IBA采用3 個(gè)濃度處理,分別為 0、0.4、0.8 mg/L;NAA 3 個(gè)濃度處理,分別為0、0.6、0.8 mg/L,每處理各接種20瓶,每瓶接種4株。30天后統(tǒng)計(jì)生根率(生根率=生根株數(shù)/接種株數(shù))、根數(shù)、根長(zhǎng)、株高,篩選出最佳生根培養(yǎng)基配方。
表2 歐洲喬木花楸繼代增殖培養(yǎng)基配方設(shè)計(jì)
表3 歐洲喬木花楸生根培養(yǎng)基配方設(shè)計(jì)
1.2.7 移栽
本試驗(yàn)將在生根培養(yǎng)中培養(yǎng)30天后,單苗長(zhǎng)出潔白的正常的短根,苗高4~5 cm的歐洲喬木花楸組培生根苗在溫室大棚進(jìn)行日光鍛煉后,移栽至沙子、熟表土、草炭土按不同比例充分混勻并已消毒的移栽基質(zhì)中,對(duì)移栽在大棚中的小苗要時(shí)刻根據(jù)溫度、濕度、光照的變化及時(shí)噴水,保濕、控溫、施肥、防病害,盡可能地創(chuàng)造適宜的生存環(huán)境,促進(jìn)試管苗緩苗,提高成活率。
將消毒滅菌后的外植體分別接入到編號(hào)為1~9的培養(yǎng)基中,7天時(shí)即可見(jiàn)到培養(yǎng)基中的外植體有芽萌動(dòng);10天后4號(hào)、6號(hào)培養(yǎng)基中的外植體開(kāi)始分化出小葉片;15天后其他培養(yǎng)基中的外植體開(kāi)始分化出小葉片。由表4可知,9種處理組合培養(yǎng)基均能促進(jìn)歐洲喬木花楸初代外植體萌芽,在4號(hào)培養(yǎng)基中的腋芽誘導(dǎo)效果最好,反應(yīng)快,長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng),葉片平展,誘導(dǎo)率達(dá)68.33%。在5號(hào)培養(yǎng)基中的腋芽誘導(dǎo)可達(dá)65%,易落葉導(dǎo)致植株死亡。其他處理培養(yǎng)基中的外植體長(zhǎng)勢(shì)均不理想,因此歐洲喬木花楸最適誘導(dǎo)培養(yǎng)基為MS+6-BA1.5 mg/L+NAA0.6 mg/L。
表4 不同激素濃度對(duì)歐洲喬木花楸腋芽誘導(dǎo)的影響
將歐洲喬木花楸的帶芽莖段轉(zhuǎn)接到編號(hào)10~18的繼代增殖培養(yǎng)基中,培養(yǎng)基以MS為基礎(chǔ)培養(yǎng)基,添加不同濃度的植物調(diào)節(jié)劑6-BA和NAA,培養(yǎng)35天后統(tǒng)計(jì)增殖系數(shù)和生長(zhǎng)情況。由表5可知,在添加了6-BA2.0 mg/L和NAA0.2 mg/L的14號(hào)培養(yǎng)基中的不定芽增殖系數(shù)為5.23,雖稍低于16號(hào)培養(yǎng)基歐洲喬木化楸的增殖系數(shù),但長(zhǎng)勢(shì)好、苗粗壯,苗高5.26 cm,高于其他處理。16號(hào)培養(yǎng)基中的不定芽增殖系數(shù)雖最高,為5.35,但苗細(xì)弱、葉黃化、脫落,不適合進(jìn)行下一步的生根培養(yǎng),因此繼代增殖的最適培養(yǎng)基為MS+6-BA2.0 mg/L+NAA0.4 mg/L。
表5 不同激素濃度對(duì)歐洲喬木花楸繼代增殖的影響
歐洲喬木花楸生根所需植物調(diào)節(jié)劑為IBA和NAA,以1/2MS為基本培養(yǎng)基,IBA和NAA進(jìn)行不同濃度、配比處理組合,30天后統(tǒng)計(jì)生根情況(表6)。9種處理組合的培養(yǎng)基均可誘導(dǎo)根的發(fā)生,IBA和NAA均對(duì)根的發(fā)生有促進(jìn)作用,但二者配合使用效果更好,在促進(jìn)生根、提高生根率的同時(shí),還能促進(jìn)苗的生長(zhǎng)。添加了IBA0.4 mg/L、NAA 0.6 mg/L的23號(hào)培養(yǎng)基中的培養(yǎng)苗長(zhǎng)勢(shì)壯、葉片平展、濃綠,主根粗壯、須根較多,平均生根率達(dá)95.6%。所以,歐洲喬木花楸最適生根培養(yǎng)基為1/2MS+IBA0.4+NAA0.6。
表6 不同激素濃度對(duì)歐洲喬木花楸生根的影響
經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)啟動(dòng)和繼代增殖在生根培養(yǎng)基中培養(yǎng)30天后,歐洲喬木花楸試管苗已生根成為完整的再生植株,這時(shí)可出瓶移栽。移栽過(guò)程中要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境特點(diǎn)、移栽季節(jié)、設(shè)備條件,分析并改善幼苗的種植環(huán)境,使其能有一個(gè)逐步鍛煉和適應(yīng)的過(guò)程。這就要求在移栽時(shí)要選擇適宜的介質(zhì),移栽后保持小苗的水分供需平衡,給予適宜的光照、溫度管理。
2.4.1 苗木移栽前馴化煉苗
將歐洲喬木花楸組培苗從培養(yǎng)室內(nèi)取出,放在煉苗溫室大棚內(nèi)閉瓶煉苗10~20天,遮蔭度為50%~70%,然后打開(kāi)瓶口,逐漸降低濕度,并逐漸增強(qiáng)光強(qiáng),通過(guò)馴化,新葉逐漸形成蠟質(zhì)、產(chǎn)生皮毛,恢復(fù)氣孔功能,適應(yīng)環(huán)境5~7天后即可移栽。
2.4.2 苗木移栽
苗木移栽應(yīng)在早、晚或陰天進(jìn)行。用鑷子將組培苗取出,放入清水盆中洗凈根部瓊脂,將根系在1 000倍的多菌靈溶液中消毒處理,消毒后用清水漂洗。移栽時(shí)動(dòng)作要輕,不能損傷根系和莖,以免引起污染。移栽不可過(guò)深,埋住根系即可。隨栽隨用噴霧器噴水保濕,移栽后的組培苗要搭建塑料拱棚以便控溫、保濕。
2.4.3 移栽基質(zhì)
疏松通氣、透水保濕是組培苗對(duì)基質(zhì)的基本要求。生產(chǎn)上常用的移栽基質(zhì)有園田土、草炭土、細(xì)河沙,或者將它們以一定比例混合應(yīng)用?;|(zhì)要混勻過(guò)篩,移栽前基質(zhì)要進(jìn)行滅菌處理,移栽苗管理過(guò)程中在保證高濕度前提下,基質(zhì)不可澆水過(guò)多,以利根系的呼吸,促進(jìn)生根成活。對(duì)移栽苗進(jìn)行最適移栽基質(zhì)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),移栽在混合基質(zhì)沙子∶熟表土∶草炭土=3∶4∶3中的歐洲喬木花楸成活率可達(dá)91%以上,成活率最高,為最適移栽培養(yǎng)基。
2.4.4 水分管理
歐洲喬木花楸組培苗在出瓶前是在100%相對(duì)濕度條件下生長(zhǎng)的,莖葉表面幾乎沒(méi)有防止水分散失的角質(zhì)層,并且根系不發(fā)達(dá),種植后難以保持水分平衡,尤其是剛移栽3~7天時(shí)組培苗對(duì)水分十分敏感。采取移栽后淋透水、加蓋塑料拱棚保濕、用噴霧器往葉面噴灑清水等措施減少葉面蒸騰,使拱棚內(nèi)的空氣濕度保持在95%以上,盡量接近培養(yǎng)瓶中的條件,7天后成活的組培苗開(kāi)始生根,此時(shí)要逐漸減少葉面噴水次數(shù),延長(zhǎng)每天塑料拱棚的打開(kāi)時(shí)間,恢復(fù)氣孔調(diào)節(jié)功能,逐漸適應(yīng)移栽環(huán)境。
2.4.5 光照與溫度
根據(jù)試驗(yàn),將歐洲喬木花楸在4月末至5月中旬移栽至溫室大棚,加蓋塑料小拱棚,移栽基質(zhì)溫度保持在15℃以上,移栽后應(yīng)注意遮光控溫,白天溫度控制在(25±5)℃,夜間溫度控制在(15±5)℃,保證苗木生長(zhǎng)所需溫度,遇到連續(xù)低溫氣候,適當(dāng)延長(zhǎng)塑料薄膜覆蓋時(shí)間,溫度高于30℃時(shí),應(yīng)打開(kāi)拱棚或噴灑清水降溫。移栽后的容器苗要避免陽(yáng)光直射,采用散射光,或在遮陰條件下進(jìn)行,一般可用70%黑色遮陽(yáng)網(wǎng),擋住直射光,避免傷苗。1周后,移栽苗成活并長(zhǎng)出新根,此時(shí)可逐漸撤掉遮陽(yáng)網(wǎng),將日光逐漸增強(qiáng)到50%~60%,促進(jìn)苗木木質(zhì)化程度,到了生長(zhǎng)后期要全光照,成活率一般都可達(dá)到90%以上。
本試驗(yàn)立足于歐洲喬木花楸工廠化育苗,選取歐洲喬木花楸當(dāng)年生新萌發(fā)的帶側(cè)芽莖段為外植體,篩選出腋芽誘導(dǎo)、繼代增殖及生根的最適培養(yǎng)基,歐洲喬木花楸誘導(dǎo)培養(yǎng)與分化增殖培養(yǎng)階段對(duì)外源生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑比較敏感,6-BA與NAA配合使用效果最好。最佳誘導(dǎo)培養(yǎng)基為MS+6-BA1.5 mg/L+NAA0.6 mg/L,誘導(dǎo)率達(dá)68.33%;最佳繼代增殖培養(yǎng)基為MS+6-BA2.0 mg/L+NAA0.4 mg/L,繼代增殖系數(shù)為5.23。在生根階段,IBA與NAA配合使用的生根效果優(yōu)于單獨(dú)使用NAA,1/2MS+IBA0.4 mg/L+NAA0.6 mg/L為歐洲喬木花楸最佳生根培養(yǎng)基,生根率達(dá)95.6%。移栽過(guò)程中通過(guò)選擇疏松透氣的移栽基質(zhì)、移栽后加強(qiáng)水分、溫度、光照管理使其逐漸由異養(yǎng)狀態(tài)過(guò)渡到自養(yǎng)狀態(tài),提高煉苗移栽成活率,成活率一般都可達(dá)到90%以上。歐洲喬木花楸組織培養(yǎng)快速繁殖體系的建立,為歐洲喬木花楸種質(zhì)資源保護(hù)及快速繁殖開(kāi)辟了新的途徑,可從根本上解決歐洲喬木花楸引種數(shù)量少、繁殖困難等問(wèn)題,為良種苗木的快繁擴(kuò)繁奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
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