彭琳
(山西潞安石圪節(jié)智華生物科技有限公司,山西長治 046204)
黑果腺肋花楸(Aronia melanocarpa Elliot)是一種多年生落葉花灌木,屬于薔薇科腺肋花楸屬[1],原產(chǎn)自美國的東北部,歐洲已經(jīng)對其引種栽培100 年,20 世紀(jì)90 年代引入我國[2]。黑果腺肋花楸的果實中含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì),例如花色苷、多酚類物質(zhì)、黃酮類化合物等,對心腦血管疾病和糖尿病都具有良好的療效[3]。因為其具有很好的發(fā)展前景,因此國內(nèi)有很多學(xué)者致力于研究黑果腺肋花楸的組培快繁技術(shù)、栽培管理技術(shù)和果實果酒發(fā)酵技術(shù),為其推廣種植的推行及生產(chǎn)加工做出鋪墊[4-6]。
本實驗的材料取自潞安石圪節(jié)智華生物科技有限公司溫室中,外植體為黑果腺肋花楸的幼嫩莖段。
1.2.1 外植體處理
將帶有頂芽和腋芽的幼嫩枝條去掉葉片留下葉柄,將枝條剪切為每兩個腋芽為一截,外植體的滅菌處理方式為在超凈工作臺中先用75%酒精處理30s,無菌水沖洗一遍,20%NaClO 消毒20min,消毒過程中每隔5min 搖晃一次消毒容器,之后無菌水沖洗4~5 次待接種。
1.2.2 快繁過程
在初代培養(yǎng)基中培養(yǎng)7d、14d、21d 后將新生長出來的幼嫩枝條剪下來轉(zhuǎn)入增殖培養(yǎng)基中培養(yǎng)30d,之后轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基中培養(yǎng)30d 后進行煉苗。
培養(yǎng)溫度25℃,每天光照16h,光強2000lx。
1.2.3 培養(yǎng)基制作
(1)初代培養(yǎng)基:MS 培養(yǎng)基。
(2)增殖培養(yǎng)基:MS 培養(yǎng)基+6-BA,6-BA 濃度分別為0.5mg/L、1.0mg/L、1.5mg/L、2.0mg/L、2.5mg/L。
(3)生根培養(yǎng)基:1/2MS 培養(yǎng)基+2.0mg/L 6-BA+NAA,NAA 的濃度分別為0.03mg/L、0.04mg/L、0.05mg/L、0.06mg/L。
1.2.4 煉苗及移栽
將生根瓶苗放在大棚中,在大棚中一周后擰松瓶蓋,2d 后將瓶蓋反蓋,其間瓶中培養(yǎng)基干裂的話適量在瓶內(nèi)加些水,2d 后打開瓶蓋后將小苗從瓶中拿出清洗,在500~800 倍多菌靈中將根部浸10min,移栽入大棚中的不同基質(zhì)中,移栽前將基質(zhì)用0.1%的高錳酸鉀溶液進行噴淋消毒。
不同基質(zhì):珍珠巖:沙:蛭石=1:1:1,珍珠巖:沙:珍珠巖=1:1:1,珍珠巖:沙:草炭土=1:1:1。每種基質(zhì)中種植300 株,種植初期將大棚覆蓋遮陽網(wǎng),對植株進行適量的噴霧,增加大棚內(nèi)的濕度。
在繼代培養(yǎng)30d 統(tǒng)計繼代增殖系數(shù),馴化后的組培生根苗移栽進入不同基質(zhì)中,兩個月后統(tǒng)計成活率。
繼代增殖系數(shù)=增殖周期結(jié)束時株數(shù)/接種株數(shù)
成活率=成活株數(shù)/移植株數(shù)×100%
將外植體接種在初代培養(yǎng)基中,分別在7d、14d、21d 后將新生長出來的幼嫩枝條剪下來轉(zhuǎn)入增殖培養(yǎng)基中,實驗發(fā)現(xiàn)如表1,7d后接種的幼嫩枝條細(xì)嫩,繼代培養(yǎng)中繼代增殖系數(shù)為8.4;14d 接種后幼嫩枝條株株高、莖粗和繼代增殖系數(shù)都明顯高于7d 后進行繼代培養(yǎng)的;初代培養(yǎng)21d 的枝條已經(jīng)出現(xiàn)木質(zhì)化,表皮呈棕色,部分枝條末端已經(jīng)有須根長出,后期繼代培養(yǎng)中增殖能力明顯下降,僅為3.5。因此,初代培養(yǎng)14d 是最適宜的繼代轉(zhuǎn)接時間,具體數(shù)據(jù)見表1。
將初代培養(yǎng)14d 后新長出來的枝條剪下接種進入含有不同濃度6-BA 的MS 培養(yǎng)基中,當(dāng)6-BA 濃度分別為0.5mg/L、1.0mg/L、1.5mg/L、2.0mg/L、2.5mg/L,組培苗的繼代增殖系數(shù)分別為6.9、9.2、12.9、16.1、13.4。當(dāng)6-BA 濃度在2.0mg/L 范圍內(nèi),隨著6-BA 濃度的升高,組培苗的繼代增殖系數(shù)越來越高,分化出的植株顏色隨著濃度升高由淺綠變?yōu)槟劬G;當(dāng)濃度升到2.5mg/L,組培苗的繼代增殖系數(shù)反而下降,顏色也成為深綠,說明6-BA 濃度過高不利于組培苗的分化。因此,在分化過程中,2.0mg/L 是MS培養(yǎng)基中6-BA 的最適濃度。
表1 不同初代培養(yǎng)時間對組培苗繼代增殖系數(shù)的影響
繼代培養(yǎng)5 次之后,組培苗的分化能力下降,將組培苗接種進入含有不同濃度NAA 和2.0mg/L 6-BA 的1/2MS 培養(yǎng)基中。NAA 濃度為0.3mg/L 時,組培苗的生根率為89.1%;當(dāng)NAA 濃度為0.4mg/L、0.5mg/L、0.6mg/L 時,組培苗的生根率都可以達(dá)到100%,但是NAA 濃度為0.5mg/L 時,生根條數(shù)最多且須根數(shù)量多,有利于后期的馴化移栽。因此1/2MS 培養(yǎng)基+2.0mg/L 6-BA+0.05mg/L NAA 是最適宜的生根培養(yǎng)基。
圖1 組培苗的繼代培養(yǎng)
圖2 培養(yǎng)兩周后組培苗的生根情況
生根培養(yǎng)30d 后,株高6~12cm,馴化后的生根組培苗會有少數(shù)弱苗不能適應(yīng)外界環(huán)境而死亡。將馴化后的組培苗移入不同基質(zhì)中生長兩個月后發(fā)現(xiàn):移植進入1 號基質(zhì)(珍珠巖:沙=1:1)的植株成活率只有42.3%,其成活率明顯小于2 號基質(zhì)(珍珠巖:沙:蛭石=1:1:1)和3 號基質(zhì)(珍珠巖:沙:草炭土=1:1:1)。2 號基質(zhì)和3 號基質(zhì)中植株的成活率分別為83.4%和84.1%,兩種基質(zhì)中的植株成活率接近,但是3 號基質(zhì)植株成活率略高于2 號基質(zhì)。因此珍珠巖:沙:草炭土=1:1:1 是最適宜的種植基質(zhì)。
對黑果腺肋花楸進行組培快速繁殖,可以大批量生產(chǎn)黑果腺肋花楸植株,還可以大大縮短生產(chǎn)時間。實驗證明,初代培養(yǎng)時間會影響后期外植體的分化能力,初代培養(yǎng)14d 進行繼代培養(yǎng)是最佳的。不同的生長素濃度對影響組培苗的分化和生根,實驗證明,MS 培養(yǎng)基+2.0mg/L 6-BA 是最佳的增殖培養(yǎng)基,而1/2MS 培養(yǎng)基+2.0mg/L 6-BA+0.05mg/L NAA 是最佳的生根培養(yǎng)基。組培生根苗馴化后移植的基質(zhì)對組培苗的成活率有很大的影響,草炭土和蛭石都可以為植株提供營養(yǎng),提高其成活率,但是珍珠巖:沙:草炭土=1:1:1 基質(zhì)中的植株成活率達(dá)到84.1%,是馴化后生根組培苗的最佳移植基質(zhì)。
圖3 煉苗馴化后的組培生根苗
圖4 在基質(zhì)中生長的黑果腺肋花楸
在本實驗中發(fā)現(xiàn)在組培生根苗馴化過程中,一些較弱的莖葉細(xì)小的植株不能適應(yīng)周圍環(huán)境,葉片會干黃,植株很快死亡,其死亡率為7.2%。如果批量生產(chǎn),也將是不小的損失,這是本實驗遇到的瓶頸,有待解決。
目前,本公司已種植黑果腺肋花楸1000 余畝,單株產(chǎn)量可達(dá)30 斤,并已研發(fā)出黑果腺肋花楸原漿和干紅推向市場。