陳齊明
摘要:闡述了八重緋寒櫻的工廠化育苗技術(shù)。以萌芽條莖段為外植體材料,研究不同培養(yǎng)基和植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑組合對(duì)八重緋寒櫻組培快繁的影響,試驗(yàn)研究結(jié)果表明:八重緋寒櫻較好的誘導(dǎo)培養(yǎng)基為:MS+6BA 0.8 mg·L-1+IBA 0.3 mg·L-1+ NAA 0.5 mg·L-1+白糖30 g·L-1+卡拉膠5.8 g·L-1,誘導(dǎo)率達(dá)91.2%;繼代增殖最佳培養(yǎng)基配方為改良MS+6BA 0.5 mg·L-1+ IBA 0.1 mg·L-1+NAA 0.3 mg·L-1+白糖30 g·L-1+卡拉膠5.8 g·L-1,繼代增殖系數(shù)可達(dá)38倍;根誘導(dǎo)最佳培養(yǎng)基配方為改良1/2MS+ABT 03 mg·L-1+IBA 12 mg·L-1+白糖30 g·L-1+卡拉膠58 g·L-1+活性炭0.2 g·L-1+L-半胱氨1 mg·L-1,生根率可達(dá)95.8%;八重緋寒櫻的最佳組培苗移栽基質(zhì)為泥炭∶發(fā)酵杉木樹(shù)皮∶珍珠巖=2∶1∶1,30 d統(tǒng)計(jì)的移栽成活率94.8%。
關(guān)鍵詞:八重緋寒櫻;工廠化育苗;組織培養(yǎng);繼代培養(yǎng);生根培養(yǎng)
中圖分類號(hào):S753文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1004-3020(2019)05-0013-05
Study on the Tissue Culture and Factorybased Seedling Technology
of Cerasus campanulata Maxim. ‘DoublefloweredChen Qiming
(Xinmin Seedling Limitted Company of Fujian ProvinceFuqing350301)
Abstract: This paper expounds the factory nursery technology of Cerasus campanulata Maxim. ‘Doubleflowered. Using the sprouted stem segments as explant materials, we studied the effects of the combinations of different media and plant growth regulators on the rapid propagation of Cerasus campanulata Maxim. ‘Doubleflowered by tissue culture. The results indicate that: The preferred induction medium is MS+6BA 0.8 mg·L-1+IBA 0.3 mg·L-1+ NAA 0.5 mg·L-1+white sugar 30 g·L-1+carrageenan 5.8 g·L-1, and the induction rate is as high as 91.2%; The optimal medium for subculture is modified MS+6BA 0.5 mg·L-1+IBA 0.1 mg·L-1+NAA 0.3 mg·L-1+white sugar 30 g·L-1+carrageenan 5.8 mg·L-1,and the subculture coefficient can reach 3.8 times; The optimal medium for root induction is improved 1/2MS+ABT 0.3 mg·L-1+IBA 1.2 mg·L-1+white sugar 30 g·L-1+carrageenan 5.8 mg·L-1+activated carbon 0.2 g·L-1+L-Cysteine 1 mg·L-1,and the rooting rate can reach 95.8%; The best tissue culture seedling transplanting substrate is peat∶ fermented fir bark∶ perlite = 2∶1∶1, and the 30day transplant survival rate reached 948%.
Key words:Cerasus campanulata Maxim. ‘Doubleflowered;factory nursery;tissue culture;multiplication culture;rooting culture
八重緋寒櫻Cerasus campanulata Maxim.‘Doubleflowered系福建山櫻花C.campanulata少數(shù)幾個(gè)改良品種之一[1], 屬落葉性小喬木或中喬木,樹(shù)形圓整,每年冬末春初開(kāi)花,先花后葉,花呈下垂性開(kāi)展,重瓣型花朵,花色濃艷,較福建山櫻花單瓣種具有更喜充足光照和溫暖環(huán)境,且有較好的耐高溫和陰涼性,適宜東南沿海低海拔地區(qū)和其它夏季高溫高濕地區(qū)種植[2]。八重緋寒櫻是優(yōu)良的園林觀賞及景觀美化的極佳樹(shù)種,花重瓣,花朵大,花色艷麗,觀賞價(jià)值極高,可地栽造景,孤植、數(shù)株叢植,既適用于庭院綠化美化,也可植于公園草坪之上,又可列植充當(dāng)行道樹(shù)使用,在公園、生態(tài)觀光地等可大片群植,景色震撼,游人如織,具有廣闊的開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景。八重緋寒櫻在臺(tái)灣地區(qū)有大規(guī)模的種植,福建、廣東等地近年來(lái)已引種成功,并生長(zhǎng)良好,但因其只開(kāi)花不結(jié)果[3],目前其繁殖方法主要采用嫁接繁殖的方式,嫁接雖能在較短時(shí)間內(nèi)獲得新植株,但嫁接所用砧木、嫁接時(shí)間與天氣、嫁接方法及嫁接后的管理直接影響到嫁接的成活率,苗木培育成本較高,難于規(guī)?;a(chǎn),繁殖數(shù)量有限[4],無(wú)法滿足不了市場(chǎng)的巨大需求。盡管目前有關(guān)福建山櫻花組培的研究報(bào)道已有一些[410],但對(duì)八重緋寒櫻品系組培工廠化技術(shù)研究尚未見(jiàn)系統(tǒng)地報(bào)道。本研究采用八重緋寒櫻優(yōu)良單株的當(dāng)年生萌條為材料,進(jìn)行了組織培養(yǎng)技術(shù)研究,包括無(wú)菌材料的建立、腋芽誘導(dǎo)、增殖、生根、移栽等技術(shù)內(nèi)容,構(gòu)建八重緋寒櫻優(yōu)良無(wú)性系組培快繁技術(shù)體系,為八重緋寒櫻優(yōu)良無(wú)性系的大規(guī)模組培苗生產(chǎn)提供技術(shù)支撐。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)材料
本次試驗(yàn)材料來(lái)自福建省鑫閩種業(yè)有限公司引進(jìn)臺(tái)灣優(yōu)良觀賞花木八重緋寒櫻的當(dāng)年生半木質(zhì)化、生長(zhǎng)健壯、無(wú)病蟲(chóng)害的枝條做為外植體。
1.2試驗(yàn)方法
1.2.1外植體的滅菌
八重緋寒櫻外植體采前先使用托布津800~1000倍噴灑,待4~5 d后,選擇晴朗天氣剪取八重緋寒櫻桃新萌半木質(zhì)化萌芽條,流水沖去表面污物,用洗衣粉及消毒粉浸泡清洗30 min后再用清水反復(fù)沖洗干凈。將洗凈后的嫩枝轉(zhuǎn)移到超凈工作臺(tái)上,在無(wú)菌條件下,先用75%酒精浸30 s,再用0.1% Hgcl2液浸泡10 min,最后用無(wú)菌水沖洗4~5次。將表面滅菌后的外植體切取帶芽的莖段,長(zhǎng)2~3 cm左右,接于各種外植體誘導(dǎo)培養(yǎng)上。
1.2.2誘導(dǎo)培養(yǎng)基的篩選
以MS為基本培養(yǎng)基,分別附加3種主要激素成份A(6BA)、B(IBA )、C(NAA),每因素各取3個(gè)水平,即A(0.6、0.8、1.0)mg·L-1、B(0.1、0.3、0.5) mg·L-1、C(01、03、05)mg·L-1,用L9(34)正交表安排,每個(gè)處理接種30瓶,每瓶1個(gè)外植體,重復(fù)3次,培養(yǎng)30 d后觀察統(tǒng)計(jì)不定芽誘導(dǎo)結(jié)果,統(tǒng)計(jì)外植體誘導(dǎo)出芽率。
誘導(dǎo)率(%)=誘導(dǎo)出芽(單芽或叢生芽)的外植體數(shù)÷接種的外植體數(shù)(無(wú)污染)×100
叢生芽誘導(dǎo)率(%)=誘導(dǎo)出叢生芽的外植體數(shù)÷接種的外植體數(shù)(無(wú)污染)×100
1.2.3增殖培養(yǎng)基的篩選
(1)基本培養(yǎng)基的篩選。 選用 MS、改良MS、1/2MS、1/4 MS等4種基本培養(yǎng)基,附加1.0 mg·L-16BA、0.1 mg·L-1NAA組合。每種培養(yǎng)基轉(zhuǎn)接30個(gè)(叢)單芽或叢生芽。接種20天后,統(tǒng)計(jì)觀察增殖情況。
(2)不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑配比對(duì)增殖效果的影響。以(1)篩選出的培養(yǎng)基為基本培養(yǎng)基,附加不同種類不同濃度植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)水平進(jìn)行正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)。試驗(yàn)選用因子、水平為:6BA采用3個(gè)濃度水平0.3、0.5、1.0 mg·L-1;IBA 采用3個(gè)濃度水平0.1、0.2、0.3 mg·L-1;NAA采用3個(gè)濃度水平0.1、0.3、0.5 mg·L-1。試驗(yàn)共設(shè)9個(gè)處理,每處理20瓶,每瓶放置材料3個(gè),每處理重復(fù)3次,轉(zhuǎn)接20 d后,統(tǒng)計(jì)在各培養(yǎng)基上芽苗存活率和增殖倍率,篩選適宜的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度組合。繼代培養(yǎng)基附加30 g·L-1白糖,5.8 g·L-1卡拉膠,pH值均調(diào)制為5.8~6.0。
1.2.4生根培養(yǎng)基的篩選
以1/2MS、1/4MS、改良1/2MS為基本培養(yǎng)基,分別添加0.3、0.6、1.2 mg·L-1的ABT和03、06、12 mg·L-1的IBA。共9個(gè)處理,每個(gè)處理重復(fù)3次,每個(gè)重復(fù)30瓶,每瓶接種10個(gè)有效芽,即每個(gè)重復(fù)300個(gè)有效芽。生根培養(yǎng)20 d,觀察統(tǒng)計(jì)各培養(yǎng)基芽苗生根率、根系生長(zhǎng)狀況,篩選出理想的生根培養(yǎng)基。生根培養(yǎng)基附加0.2 g·L-1的活性炭 (AC),1 mg·L-1的L-半胱氨酸,30 g·L-1白糖,5.8 g·L-1卡拉膠,pH值均調(diào)制為5.8~6.0。
1.2.5組培苗的移栽
將芽段基部長(zhǎng)有2~3條不定根的生根瓶苗移至煉苗溫室里,煉苗7 d后,當(dāng)生根苗高2.0 cm、根長(zhǎng)1.0 cm以上時(shí)即可進(jìn)行移栽,將小苗移栽到于不同基質(zhì)處理的基質(zhì)中。本研究以泥炭∶發(fā)酵杉木樹(shù)皮∶珍珠巖(2∶2∶1)、腐殖土∶椰糠∶珍珠巖(2∶2∶1)、杉木木屑∶黃心土∶珍珠巖(2∶1∶1)3種基質(zhì)為研究對(duì)象進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。移栽30 d后統(tǒng)計(jì)其存活率以及生長(zhǎng)情況。
1.2.6培養(yǎng)條件
培養(yǎng)室溫度控制在(20±2)℃ ,相對(duì)濕度60%~70%,光照強(qiáng)度2 000~2 500 lx,光照時(shí)間長(zhǎng)度為12 h·d-1。
2結(jié)果與分析
2.1不同激素濃度對(duì)外植體誘導(dǎo)的影響
以MS培養(yǎng)基為腋芽誘導(dǎo)基本培養(yǎng)基,添加不同濃度的6BA、NAA、IBA進(jìn)行外植體腋芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基配方的篩選,其結(jié)果如表1所示。由表1可知,6BA的極差最大,其次是NAA,再次是IBA,說(shuō)明6BA對(duì)誘導(dǎo)率的影響最大。從平均值看,6BA 0.8 mg·L-1、IBA 0.3 mg·L-1、NAA 0.5 mg·L-1效果最好。由此可知,八重緋寒櫻誘導(dǎo)培養(yǎng)的最優(yōu)培養(yǎng)基組合是MS + 6BA 0.8 mg· L-1+IBA 0.3 mg·L-1+ NAA 0.5 mg·L-1。由于這一組合在正交試驗(yàn)中沒(méi)有體現(xiàn),因此對(duì)這一組合進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn),用此組合進(jìn)行初代培養(yǎng),其誘導(dǎo)率可達(dá)91.2%以上。方差分析結(jié)果(表2)表明:6BA對(duì)誘導(dǎo)率有顯著影響,而IBA、NAA對(duì)誘導(dǎo)率影響不顯著。
2.2繼代增殖培養(yǎng)影響
2.2.1增殖培養(yǎng)基本培養(yǎng)基的篩選
誘導(dǎo)培養(yǎng)20 d或小芽長(zhǎng)0.4~0.5 cm即可轉(zhuǎn)入繼代增殖培養(yǎng)(初代培養(yǎng)),試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可以看出,處理2的存活率和增殖培率均為最高,達(dá)到89.6%和3.8倍,且與其他處理差異顯著。因此,改良MS是適宜初代培養(yǎng)的基本培養(yǎng)基。
2.2.2不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑配比對(duì)增殖效果的影響
從表4可以看出,6BA的極差值最大,其次是NAA,再次是IBA,說(shuō)明6BA對(duì)有效芽增殖的影響最大,其次是NAA,再次是IBA。從平均值看,
采用篩選出的培養(yǎng)基進(jìn)行批量繁殖,芽叢的增殖率可達(dá)3.8倍,芽生長(zhǎng)快、叢芽很多,有效苗比例高,可以不經(jīng)壯苗培養(yǎng)直接進(jìn)入生根培養(yǎng)。
2.3培養(yǎng)基及生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度組合對(duì)生根率的影響
9種組合培養(yǎng)基誘導(dǎo)生根結(jié)果見(jiàn)表6。由表6可知,從平均生根率的極差值可推斷,3個(gè)因素對(duì)生根率影響的大小順序?yàn)?IBA> 基本培養(yǎng)基>ABT,試驗(yàn)觀察到附加IBA的培養(yǎng)基芽苗主根多、根系發(fā)達(dá)。在7號(hào)培養(yǎng)基改良1/2MS中取得較高的生根率,根據(jù)K值大小分析,在改良1/2MS+ABT 0.3 mg·L-1+IBA 1.2 mg·L-1條件下八重緋寒櫻生根可以得到滿意的效果。因此,八重緋寒櫻的理想生根培養(yǎng)基應(yīng)為:改良1/2MS+ABT 03 mg·L-1+IBA 12 mg·L-1+白糖30 g·L-1+卡拉膠5.8 g·L-1+0.2 g·L-1活性炭+L-半胱氨酸1 mg·L-1。八重緋寒櫻的該培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)情況見(jiàn)圖2。
2.4組培苗木移栽
為篩選適合于八重緋寒櫻組培苗生長(zhǎng)的移栽基我們比較了不同移栽基質(zhì)對(duì)八重緋寒櫻移栽成活率的影響。在9~11月季節(jié),生根培養(yǎng)20 d后,將經(jīng)煉苗后的組培苗移栽到不同基質(zhì)中,30 d后調(diào)查移栽成活率。結(jié)果見(jiàn)表7。由表7可知,1號(hào)處理(泥炭:發(fā)酵杉木樹(shù)皮:珍珠巖=2∶1∶1)的移栽成活率最高,30 d統(tǒng)計(jì)的移栽成活率94.8%。此基質(zhì)配方在福建省鑫閩種業(yè)有限公司八重緋寒櫻組培苗工廠化育苗生產(chǎn)中得到了較好的實(shí)踐運(yùn)用。
3小結(jié)與討論
本研究以當(dāng)年半木質(zhì)化的八重緋寒櫻莖段為外植體,通過(guò)不同培養(yǎng)基、外源激素種類和濃度等因子對(duì)重緋寒櫻的芽誘導(dǎo)、繼代增殖、生根的影響以及不同移栽基質(zhì)對(duì)八重緋寒櫻移栽成活率的影響等研究,系統(tǒng)開(kāi)展了八重緋寒櫻組培工廠化育苗技術(shù)研究,試驗(yàn)研究結(jié)果表明:八重緋寒櫻較好的誘導(dǎo)培養(yǎng)基為:MS+6BA 0.8 mg·L-1+IBA 0.3 mg·L-1+NAA 0.5 mg·L-1+白糖30 g·L-1+卡拉膠5.8 g·L-1,誘導(dǎo)率高達(dá)];繼代增殖最佳培養(yǎng)基配方為改良MS+6BA 0.5 mg·L-1+IBA 0.1 mg·L-1+NAA 0.3 mg·L-1+白糖30 g·L-1+卡拉膠5.8 g·L-1,繼代增殖系數(shù)可達(dá)3.8倍;根誘導(dǎo)最佳培養(yǎng)基配方為活性炭0.2 g·L-1+白糖30 g·L-1+活性炭0.2 g·L-1+白糖30 g·L-1+卡拉膠5.8 g·L-1,生根率可達(dá)95.8%;八重緋寒櫻的最佳組培苗移栽基質(zhì)為泥炭:發(fā)酵杉木樹(shù)皮:珍珠巖=2∶1∶1,30 d統(tǒng)計(jì)的移栽成活率94.8%。
櫻花資源豐富,其野生資源和栽培種類全世界有150余種[12]。隨著櫻花的廣泛應(yīng)用,研究櫻花的快速繁殖技術(shù)顯得尤為重要。迄今,已有很多學(xué)者對(duì)觀賞福建山櫻花組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行了研究[411],但對(duì)八重緋寒櫻組培技術(shù)系統(tǒng)地研究未見(jiàn)報(bào)道,由于同一物種不同品系材料自身生物學(xué)特性差異,所需培養(yǎng)基種類和激素濃度存在較大差異,不同無(wú)性系(基因型)離體培養(yǎng)表現(xiàn)的差異性普遍存在[1314],其組織培養(yǎng)快繁體系技術(shù)也存在較大差異。因此,本研究以八重緋寒櫻莖段為試驗(yàn)材料,篩選八重緋寒櫻離體培養(yǎng)各階段的適宜配方,建立八重緋寒櫻組培快繁體系,可使八重緋寒櫻能在短時(shí)間內(nèi)快速成苗,實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),滿足園林生產(chǎn)的需求,此研究具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
組培工廠化育苗不受時(shí)間的限制,可終年生產(chǎn)。在實(shí)際生產(chǎn)產(chǎn)能做到終年生產(chǎn),但瓶苗移栽則受到自然條件的制約。為了提高瓶苗移栽率,便于集約管理,一般要求在溫室內(nèi)進(jìn)行,但炎熱的夏季,如溫室僅有遮蔭和噴霧設(shè)施溫室內(nèi)溫度仍可達(dá)40℃以上,伴隨而來(lái)的是小苗失水快,補(bǔ)水工作量大,溫室濕度大,病蟲(chóng)害防、治困難,移栽成活率會(huì)下降;寒冷季節(jié)如12~2月,如沒(méi)有加溫措施栽成活率,僅達(dá)9~11月的60%,成本相對(duì)增加了一倍[4]。本研究試驗(yàn)組培生根苗移栽時(shí)間集中在9~11月份,其他季節(jié)時(shí)間移栽及管理技術(shù)在今后的實(shí)踐中需要繼續(xù)探索,有待進(jìn)一步提高。目前八重緋寒櫻無(wú)性系組培苗已進(jìn)入規(guī)?;庇A段,此研究方案已在福建省鑫閩種業(yè)有限公司福建省花卉苗木品種引進(jìn)與研發(fā)創(chuàng)新項(xiàng)目中得到了較好的實(shí)踐運(yùn)用,已生產(chǎn)八重緋寒櫻組培苗木達(dá)80多萬(wàn)株。
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