劉國華,巫建新,胡眾恒
(江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇句容212499)
櫻屬植物在我國栽培歷史悠久,櫻花(Cerasuss p.)隸屬于薔薇科、李亞科、櫻屬,觀賞喬木,樹皮光滑,葉多呈卵形,兩面無毛,緣有鋸齒,主要分布于北半球溫暖地區(qū),為北溫帶植物[1-2]。近年來,櫻花的組培快繁技術(shù)日益受到關(guān)注,并開展了廣泛的研究,由于櫻花組培苗較矮,能用于生根的苗比例少[3]。目前利用組織培養(yǎng)方式獲得櫻花苗,在外植體初代培養(yǎng)到繼代培養(yǎng)過程中,均易出現(xiàn)污染,且污染后生長緩慢,甚至死亡[4-7]。該文采用櫻花品種‘初美人櫻’,此品種是開花最早的櫻花新品種,先花后葉,花期2月中下旬至3月上旬,初花時粉紅色,繁花滿樹,遠(yuǎn)望極為美觀。通過對該品種進(jìn)行組織培養(yǎng)研究,以期為櫻花組培快繁技術(shù)提供理論參考。
外植體選用的櫻花母株選自江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院科研苗圃,品種為‘初美人櫻’。于3月份晴天中午11:00選取母株健壯、無病蟲害、腋芽飽滿、生長情況良好的一年生枝條,剪去葉片,剪成2 c m左右?guī)?~2個腋芽的莖段,作為外植體,并做好標(biāo)簽標(biāo)記。
1.2.1 外植體殺菌處理。將做好標(biāo)記的枝條沖洗90 m in的莖段放入超凈工作臺中,殺菌劑浸泡,再用75%酒精浸泡50 s,0.1%升汞浸泡4 m in,無菌水沖洗3遍,其中多菌靈濃度為2 g/L,青霉素0.6 g/L,鏈霉素0.6 g/L(表1)。
表1 不同櫻花滅菌方式
1.2.2 冷處理。通過低溫冷藏的方式打破休眠,選擇晴天中午采集外植體(有芽的健康莖段長度20 c m左右),將外植體放于流水下沖洗75 m in,洗衣粉浸泡5 m in,無菌水沖洗2~4次;2 g/L多菌靈浸泡10 m in,0.6 g/L鏈霉素浸泡6 m in,無菌水沖洗3~5次,二氯化汞0.1%浸泡3 m in,無菌水沖洗5次。外植體放入已經(jīng)滅過菌的瓶中,冷藏4℃,42 d。從冰箱中取出苗,放入2%漂白粉+20滴T w een20溶液中浸泡1 m in,200 mg 8-H QC/L+20 g/L蔗糖培養(yǎng)液,23℃插入前莖段基部稍剪去,培養(yǎng)液每3~4 d更換1次,21 d后統(tǒng)計發(fā)芽率(用長出芽進(jìn)行組培)。
1.2.3 不同激素配比對無菌外植體腋芽進(jìn)行誘導(dǎo)。選用M S培養(yǎng)基,通過加入不同濃度的細(xì)胞分裂素6-B A和生長素N AA來誘導(dǎo)外植體的腋芽,濃度分別為:6-B A(2、1.5、1、0.5 mg/L)和N AA(0.20、0.15、0.1,0.05 mg/L)(表2),培養(yǎng)基中附加30 g/L蔗糖,7.0 g/L瓊脂,p H 5.8~6.0。每個處理分別接種20瓶,每瓶插入2個,重復(fù)3次。
表2 腋芽誘導(dǎo)的植物生長調(diào)節(jié)劑配比 mg/L
赤霉素作為一種重要的植物激素,參與控制多種多樣的植物發(fā)育和生理過程。赤霉素及其合成抑制劑在農(nóng)作物和觀賞植物上有多種用途,已發(fā)揮重要的作用[5]。赤霉素G A3是植物組織培養(yǎng)中常用的一種生長調(diào)節(jié)劑,能促使植物節(jié)間伸長,增加苗高[6]。在試驗中加入了赤霉素,使苗增高和節(jié)間伸長(表3)。試驗選用W P M培養(yǎng)基,櫻花品種為‘初美人櫻’,重復(fù)3次,取平均值進(jìn)行統(tǒng)計。
表3 不同濃度赤霉素GA 3試驗配比
1.2.4 不同激素配比對無菌苗生根的誘導(dǎo)。生根培養(yǎng)分別選用1/2M S培養(yǎng)基和W P M培養(yǎng)基,每組試驗添加相同濃度的6-B A 0.8 mg/L和濃度不同的N AA和I B A(表4和表5),蔗糖20 g/L,瓊脂7 g/L,每個處理接種20瓶,每瓶接種1個莖段,重復(fù)3次,28 d后觀察其生根情況。
表4 1/2MS兩種不同濃度激素的配比 mg/L
表5 WPM兩種不同濃度激素的配比 mg/L
1.2.5 馴化與移栽的管理措施。將生根健壯的組培苗放入溫室大棚并做好遮蔭,時間為10 d。其次將準(zhǔn)備好的基質(zhì)用6 g/L的多菌靈溶液噴灑進(jìn)行殺菌、曬干,移栽基質(zhì)用不同比例的草炭、蛭石、珍珠巖、營養(yǎng)土搭配使用(表6)。
表6 不同基質(zhì)混合的比例
為了證實滅菌劑對櫻花表面滅菌的效果,在試驗中選擇3種不同品種的櫻花進(jìn)行試驗,并在21 d后統(tǒng)計污染率、褐化率、成活率。
從表7和圖1可以看出,在不同搭配殺菌劑下,使用多菌靈+鏈霉素時污染率最低,成活率最高。
表7 不同殺菌劑對‘初美人櫻’外植體的滅菌效果
圖1 不同殺菌劑對‘初美人櫻’外植體的滅菌效果
通過冷處理后,室內(nèi)培養(yǎng)出的芽比室外生長的嫩芽更加潔凈,用培養(yǎng)出的芽和露天采摘的芽進(jìn)行試驗,從表8可以看出,通過冷處理培養(yǎng)室培育出苗的成活率要高于露天采摘未經(jīng)冷處理的苗。
表8 冷處理對‘初美人櫻’成活率的影響
從表9可以看出,不同激素對腋芽誘導(dǎo)有不同反應(yīng),從表10可得6-B A濃度配比對腋芽萌發(fā)影響極顯著。從表11可以看出,當(dāng)6-B A濃度為2 mg/L時差異最大,萌芽率最高(圖2)。
圖2 腋芽萌發(fā)
表9 不同植物生長調(diào)節(jié)劑對‘初美人櫻’腋芽誘導(dǎo)的影響
表10 不同植物生長調(diào)節(jié)劑‘初美人櫻’腋芽誘導(dǎo)的方差分析
表11 不同植物生長調(diào)節(jié)劑‘初美人櫻’腋芽誘導(dǎo)的多重比較
增殖培養(yǎng)20 d后,對生長情況進(jìn)行記錄(圖3~圖5)。從表12可以看出,當(dāng)赤霉素濃度為0.02 mg/L時,生長情況最好,莖段高度可達(dá)36 mm,莖伸長明顯。
圖3 生長健壯苗
圖4 添加赤霉素GA3莖伸長苗
圖5 無赤霉素GA3莖無明顯伸長苗
表12 不同濃度GA 3對櫻花莖伸長影響
從表13和表14可以看出,在生長調(diào)節(jié)劑濃度相同時,W P M培養(yǎng)基更適合‘初美人櫻’的生根培養(yǎng)。從表14和表15可以看出,I B A和N AA對組培苗的生根影響都較顯著。從表16可以看出,當(dāng)I B A為0.1 mg/L時,根系較長且生根健壯,平均生根率可超過60%。
表13 1/2MS培養(yǎng)基不同植物生長調(diào)節(jié)劑對‘初美人櫻’生根的影響
表14 WPM培養(yǎng)基不同植物生長調(diào)節(jié)劑對‘初美人櫻’生根的影響
表15 WPM培養(yǎng)基不同植物生長調(diào)節(jié)劑對‘初美人櫻’生根率影響的方差分析
表16 WPM培養(yǎng)基不同植物生長調(diào)節(jié)劑對‘初美人櫻’生根率影響的多重比較
生根培養(yǎng)40 d后,將組培苗拿到花房進(jìn)行馴化(表17,圖6),純營養(yǎng)土的栽培成活率最低為15%,最佳移栽基質(zhì)為營養(yǎng)土∶草炭∶蛭石(1∶1∶1),成活率達(dá)80%。
表17 不同基質(zhì)的移栽成活率
圖6 不同基質(zhì)的移栽成活率
(1)通過試驗發(fā)現(xiàn)多菌靈2 g/L搭配鏈霉素0.6 g/L溶液可有效降低櫻花在組織培養(yǎng)中的污染率,污染率低至20%。
(2)使用冷處理獲得芽的方式可以使污染率下降低至5%。當(dāng)赤霉素濃度逐漸增大時,對苗具有明顯的抑制作用,甚至導(dǎo)致苗的死亡。
(3)生根培養(yǎng)時,當(dāng)I B A和N AA濃度都為0.1 mg/L時生根效果最佳,最高生根率可達(dá)90%,這可能與木本植物體內(nèi)的多酚類物質(zhì)被氧化有關(guān),在培養(yǎng)基中添加活性炭、維生素C等能夠有效解決櫻花的褐化現(xiàn)象,降低培養(yǎng)基中無機(jī)鹽濃度也取得了很好的效果[10]。建議‘初美人櫻’最佳的移栽基質(zhì)為營養(yǎng)土∶草炭∶蛭石(1∶1∶1)的混合基質(zhì)。