張偉
(淄博市林業(yè)保護發(fā)展中心,山東淄博 255000)
黑果腺肋花楸別稱“不老莓”,是一種從國外引入的薔薇科、腺肋花楸屬灌木漿果果樹,富含花青素、維生素、鋅、鎂等各種不可人工合成素,具有園林欣賞、藥用、食用等價值。黑果腺肋花楸種子收集、處理困難,耗時長,扦插成活率低,成本高,目前常采用組織培養(yǎng)繁殖方式進行培育,以在短期內(nèi)解決苗木緊缺的問題。就黑果腺肋花楸的組織培養(yǎng)快繁技術(shù)展開分析,以期為黑果腺肋花楸的規(guī)?;a(chǎn)提供參考。
黑果腺肋花楸果實呈紫黑色,果肉暗紅,味甘色美,富含高濃度的黃酮類化合物,抗氧化活性強,主要抗氧化成分為矢車菊素3-O-β-D-半乳糖苷。這類成分抗氧化性高于蔓越莓和藍莓。除黃酮類化合物外,還包括香草酸、龍膽酸、阿魏酸、奎寧酸、對香豆酸等有機酸[1];種子油富含甾醇類化學(xué)物(0.12%),主要有β-谷甾醇、油菜甾醇等。此外,果實中還含有果膠、葉酸、維生素C 等各類營養(yǎng)物質(zhì),因此,黑果腺肋花楸在降血糖、抗癌、抗炎等方面具有顯著作用。
在年降水量500~600mm 的區(qū)域,黑果腺肋花楸樹高1.5~2.5m。在年降水量超過600mm 的區(qū)域,樹高3m。栽種前2a,主要積累有機物,不開花,不結(jié)果;第3a開始,萌生側(cè)枝(一級枝),隨后二級枝生出三級、四級枝,第4a 進入結(jié)果期。無論春季萌動或停止發(fā)育,黑果腺肋花楸都早于同科樹種,5 月下旬是枝條生長旺期,新梢生長緩慢,8 月上旬新梢停止生長[2]?;谏L特性分析,黑果腺肋花楸的側(cè)芽、頂芽都可結(jié)果。一般在栽種2 年后,部分植株結(jié)果,果實于5 月發(fā)育,2 個月成果,3個月成熟。黑果腺肋花楸抗寒性、抗旱性都較強,在溫度低于-40℃、年降水量超過500mm 的地區(qū)均可正常生長。
1.3.1 應(yīng)用現(xiàn)狀。園林苗木是黑果腺肋花楸的主要用途,其花、枝、果等均具有觀賞價值?;榘谆?,花期花朵錦簇,成花能力強,時間長達3 周;夏季葉片碧綠,有光澤,秋季變?yōu)榧t色,色彩艷麗;果實顏色同樣隨著季節(jié)而變化,夏季為綠色,初晚秋為紅色、紫色。同時,樹型優(yōu)美,株型集中,自然成球。在東亞和歐美地區(qū),黑果腺肋花楸廣泛用于園林綠化中,可叢植、庭院種植,也可混植于花間。另外,還用于森林公園、城市綠化等方面,比如栽種于公路、街道兩側(cè)形成花籬。
1.3.2 栽培現(xiàn)狀。黑果腺肋花楸產(chǎn)自美國東北部,在歐洲已有近百年的引種歷史,朝鮮、加拿大等國家均有引種栽植。1946-1947 年,黑果腺肋花楸在前蘇聯(lián)普及,在日后的10 年快速推廣,種植面積高達9000hm2。我國引入黑果腺肋花楸已有30 余年,1989 年遼寧省首次從朝鮮引入該品種,開啟了我國對黑果腺肋花楸的研究。1998 年,從俄羅斯引入品種;2001 年,遼寧省研究所(干旱地區(qū)造林)承擔(dān)“948”項目,從美國引入15 個優(yōu)良品種,其中包括8 個黑果腺肋花楸。2005 年,項目驗收通過,為國內(nèi)黑果腺肋花楸的開發(fā)利用打下基礎(chǔ)[3]。隨后幾年,山西省、鞍山市、黑河市等先后展開黑果腺肋花楸引種栽培研究,截至2014 年,河南、吉林、山東、河北等12個省均在種植黑果腺肋花楸,栽培面積達133.3~166.7hm2。
試驗材料來源于當?shù)匮芯吭旱暮诠倮呋ㄩ保雅嘤?~3 年,剪取幼嫩枝條作為外植體。
2.2.1 外植體消毒。去掉外植體葉片,清水沖洗2h;剪掉莖段,切割成3~5cm 的材料;用潔而滅溶液浸泡,3min后流水沖洗30min。無菌條件下酒精浸泡30s,然后用升泵(0.1%)和加入吐溫的溶液浸泡7min,無菌水沖洗5次,切成1.0~2.0cm 的單芽備用。
2.2.2 培養(yǎng)基篩選。(1)誘導(dǎo)培養(yǎng)基,取MS 為培養(yǎng)基,添加不同濃度的激素配制誘導(dǎo)培養(yǎng)基。其中,6-BA 濃度分別為 0.3mg/L、0.3mg/L、0.6mg/L、0.6mg/L、0.9mg/L、0.9mg/L,NAA 濃度分別為0.1mg/L、0.2mg/L、0.1mg/L、0.2mg/L、0.1mg/L、0.2mg/L,培養(yǎng)溫度(25±2)℃,每天光照15h,光照強度2000Lx;(2)增殖培養(yǎng)基,在無菌條件下,將培苗切成1cm 莖段放于培養(yǎng)基中,6-BA 濃度分別 為 0.1mg/L、0.5mg/L、1.0mg/L、1.5mg/L、2.0mg/L,NAA濃度分別為 0.1mg/L、0.2mg/L、0.3mg/L、0.4mg/L、0.5mg/L,培養(yǎng)溫度(25±2)℃,每天光照15h,光照強度2000Lx;(3)生根培養(yǎng)基,取1/2MS 為培養(yǎng)基,添加不同濃度的激素配制生根培養(yǎng)基,添加IBA(0.1mg/L、0.2mg/L、0.5mg/L)、生根粉ABT(2mg/L、4mg/L、6mg/L)和NAA(0.1mg/L、0.2mg/L、0.5mg/L),30d 后觀察生根情況,統(tǒng)計各項指標[4]。上述培養(yǎng)基均添加瓊脂粉、蔗糖,分別為6g/L、30g/L,pH 值5.8。
2.2.3 生根苗馴化移栽。當培苗長至5cm,苗根長出1.5cm 后,將生根瓶苗放在自然光下練苗2d,打開封口膜,濕度≥60%,溫度15~26℃,向瓶內(nèi)噴水,以葉片濕潤為宜。2d 后取出生根苗,用自來水沖洗根部,防止移栽后出現(xiàn)爛根,移栽至由高錳酸鉀消毒的育苗穴盤中,內(nèi)放蛭石和草炭灰,噴灑增騰抑制劑(10%),澆水、庇蔭,光照1500Lx,30d 后移至室外養(yǎng)護,逐步撤掉遮陽網(wǎng),記錄成長情況。馴化移栽基質(zhì)配比見表1。
表1 培苗馴化移栽基質(zhì)篩選試驗設(shè)計
3.1.1 不同花楸部位芽的誘導(dǎo)分化。由表2 可知,黑果腺肋花楸不同部位在培養(yǎng)基(誘導(dǎo))中接種15d 后,芽萌發(fā),莖尖生長快速,20d 后芽長至2~3cm,幼嫩莖段、莖尖誘導(dǎo)率均超于90%,而半木質(zhì)化莖段誘導(dǎo)率僅為50%。
表2 不同取材部位的芽誘導(dǎo)情況
3.1.2 誘導(dǎo)培養(yǎng)結(jié)果。由表3 可知,不同激素配比對萌芽率、芽生長情況的影響比較大,其中1、2 號的萌芽率最高,但萌芽后長勢不好,苗不粗壯,影響增殖培養(yǎng);5、6號腋芽生成愈傷組織,生長狀況不好,可能和激素過量有關(guān)[5];3、4 號芽生長良好,其中4 號萌芽率最高。可見,最佳誘導(dǎo)培養(yǎng)基為MS+6-BA 0.6mg/L+NAA0.20mg/L+蔗糖35.0g/L+瓊脂8.0g/L。
表3 不同激素濃度對腋芽誘導(dǎo)的影響
3.2.1 不同6-BA 濃度對增殖的影響。由表4 可知,在NAA 濃度相同時,6-BA 濃度處于0.1~2.0mg/L 范圍內(nèi),隨著6-BA 濃度的增加,培苗增殖系數(shù)呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。當6-BA 濃度為1.0mg/L 時,處于最大值。同時,植株干重、鮮重、株高均在1.0mg/L 濃度時達最大值,植株長勢良好,葉片伸展。當6-BA 濃度增至1.5mg/L、2.0mg/L 時,增殖系數(shù)降低,植株出現(xiàn)嚴重的玻璃化現(xiàn)象??偟膩碇v,黑果腺肋花楸增殖生長最合適的6-BA 濃度為1.0mg/L。
表4 不同6-BA 濃度對黑果腺肋花楸增殖的影響
3.2.2 不同NAA 濃度對增殖的影響。由表5 可知,當6-BA 濃度為1.0mg/L 時,隨著NAA 濃度升高,增殖系數(shù)先下降、后升高,在NAA 濃度達0.5mg/L 時,增殖系數(shù)處于最大值。同時,植株干重、鮮重、株高也高于其他濃度[6]。當NAA 濃度為0.4mg/L 時,植株近根部出現(xiàn)愈傷組織,長勢差,增殖系數(shù)下降??偨Y(jié)來講,黑果腺肋花楸增殖生長最合適的NAA 濃度為0.5mg/L。
表5 不同NAA 濃度對黑果腺肋花楸增殖的影響
由表6~7 可知,培養(yǎng)基濃度對黑果腺肋花楸生根具有一定的影響。隨著濃度的增加,平均根長、根數(shù)和生根率呈增長趨勢。分析結(jié)果顯示,培養(yǎng)基1/2MS+ABT6.0mg/L 的根系最發(fā)達,生根率達100.00%。
表6 NAA 和IBA 配比對黑果腺肋花楸生根的影響
表7 ABT 濃度對黑果腺肋花楸生根的影響
由表8 可知,將培苗移栽至育苗穴盤中馴化30d后,1、2、3 基質(zhì)配比存活率均在80%以上,其中2、3 基質(zhì)配比存活率高于90%,植株長勢好,根系發(fā)達。綜合各項指標,黑果腺肋花楸適宜的培苗基質(zhì)為蛭石:草炭土=2∶3。
表8 黑果腺肋花楸培苗馴化移栽基質(zhì)篩選設(shè)計
綜上所述,黑果腺肋花楸樹型美觀,果實可食用、藥用,應(yīng)用前景廣闊。利用組培方式繁育不受環(huán)境、季節(jié)等方面的限制,可縮短植株的生長年限,提高繁殖系數(shù)。通過試驗設(shè)計,得出以下結(jié)論:(1)將幼嫩莖段、莖尖作為外植體,放于酒精和吐溫下消毒,接種于誘導(dǎo)培養(yǎng)基MS+6-BA 0.6mg/L+NAA 0.20mg/L+蔗糖35.0g/L+瓊脂8.0g/L 中,誘導(dǎo)率均大于90.00%;(2)最佳增殖培養(yǎng)基為MS+6-BA 1.0mg/L+NAA 0.3mg/L,苗木長勢良好,基部產(chǎn)生叢生芽;(3)最佳生根培養(yǎng)基為1/2 MS+ABT 6.0mg/L,生根率100.00%,根系發(fā)達;(4)生根苗馴化后移栽到裝有蛭石、草炭土(2∶3)的育苗穴盤內(nèi),成活率高達98.20%。