孫慧君
(遼寧省農業(yè)發(fā)展服務中心智慧農業(yè)發(fā)展部,遼寧 沈陽 110034)
紫葉稠李Prunus virginiana‘Canada Red’是我國東北地區(qū)重要的彩葉樹種之一,屬薔薇科落葉喬木。因其具有抗寒抗旱、葉片呈紫色比較早,觀賞性強等特點,已經成為園林綠化應用的首選樹種[1]。近幾年,關于紫葉稠李的研究大部分都集中在育苗[2]、扦插[3-4]、嫁接[5]等方面,隨著園林綠化產業(yè)的發(fā)展,為滿足園林綠化苗木需求,通過組培快繁技術可以達到快速獲得生長性狀一致的綠化優(yōu)質苗木。在木本植物組織培養(yǎng)過程中消毒時間及試劑[6-7]、培養(yǎng)基種類[8-9]、激素種類及濃度[10-14]、外植體類型[15-16]等是組織培養(yǎng)的重要影響因素,直接影響離體快繁的成功與否。因此,本研究以紫葉稠李帶芽莖段進行離體快繁,探討消毒時間、培養(yǎng)基、植物生長調節(jié)劑(PGR)種類和質量濃度及外植體類型對紫葉稠李帶芽莖段離體培養(yǎng)的影響,以期為獲得大量生長性狀一致的無性系奠定研究基礎。
試驗材料為沈陽農業(yè)大學校園內生長健壯的紫葉稠李當年生帶頂芽或腋芽的莖段。
1.2.1 外植體預處理
取紫葉稠李當年生腋芽或頂芽莖段枝條,將枝條置于清洗液中浸泡20~30 min,然后放在流水下沖洗干凈,將枝條剪成1.5~2 cm帶芽莖段,放到燒杯中,在自來水下再沖洗1~1.5 h。
1.2.2 消毒時間對外植體的影響
將處植體放在超凈工作臺上,先用70%酒精消毒30 s,0.1%HgCl2消毒8 min、10 min、12 min。然后用無菌水沖洗3~5次,接種前將外植體取出,切除莖段兩端后置于無菌濾紙上。每個處理10瓶,每瓶3個外植體,重復3次。
1.2.3 培養(yǎng)基種類對外植體的影響
將紫葉稠李帶芽莖段接種在MS、1/2MS和WPM三種基本培養(yǎng)基上,培養(yǎng)基加入蔗糖20 g·L-1、瓊脂4.5 g·L-1,每個處理10瓶,每瓶3個外植體,重復3次,2周后統(tǒng)計紫葉稠李帶芽莖段萌發(fā)率及污染率。
1.2.4 植物生長調節(jié)劑對外植體的影響
在初代培養(yǎng)中篩選出最佳基本培養(yǎng)基后,在初代基本培養(yǎng)基中分別添加6-BA(0.5、1.0、1.5 mg·L-1),NAA(0.05、0.1、0.15 mg·L-1),蔗糖20 g·L-1、瓊脂4.5 g·L-1。
1.2.5外植體類型對離體萌發(fā)的影響
選取紫葉稠李木質化、半木質化及幼嫩帶芽莖段進行離體培養(yǎng),經過消毒滅菌后接種于MS+6-BA 0.5 mg·L-1+NAA 0.05 mg·L-1+蔗糖20 g·L-1+瓊脂4.5 g·L-1的培養(yǎng)基上,2周后統(tǒng)計不同外植體的萌發(fā)率。
1.2.6 培養(yǎng)條件
組培室內溫度25℃,光照強度1 500~2 000 lx,每天16 h光照、8 h黑暗培養(yǎng),濕度60%~70%。
采用Excel 2010和SPSS26對數據進行分析。
從表1可以看出,采用0.1%HgCl2對紫葉稠李帶芽莖段進行消毒處理時污染率和萌發(fā)率均有顯著性影響(P<0.05)。
表1 消毒時間對紫葉稠李外植體離體培養(yǎng)的影響
當用0.1%HgCl2消毒12 min時,帶芽莖段的污染率最低,萌發(fā)率最高,可以達到85.3%,因此,在后續(xù)試驗過程中對紫葉稠李帶芽莖段采用0.1%HgCl2消毒12 min。
從表2可以看出,帶芽莖段在MS基本培養(yǎng)基中離體培養(yǎng)1周后腋芽開始萌動,在1/2MS基本培養(yǎng)基中培養(yǎng)10 d后腋芽有萌動跡象,而在WPM基本培養(yǎng)基中帶芽莖段需要培養(yǎng)2周后腋芽才開始啟動萌發(fā);從帶芽莖段萌發(fā)情況看,MS培養(yǎng)基較其他兩種培養(yǎng)基離體培養(yǎng)效果要好,因此,后續(xù)離體培養(yǎng)時選用MS培養(yǎng)基作為離體培養(yǎng)最佳培養(yǎng)基。
表2 培養(yǎng)基種類對紫葉稠李帶芽莖段離體培養(yǎng)的影響
從表3可以看出,不同種類及質量濃度的植物生長調節(jié)劑對紫葉稠李帶芽莖段離體培養(yǎng)影響呈顯著差異(P<0.05)。隨著6-BA與NAA質量濃度逐漸提高,紫葉稠帶芽莖段萌發(fā)生長呈下降趨勢,說明高質量濃度的細胞分裂素和生長素不利于紫葉稠李帶芽莖段的離體培養(yǎng)。因此,紫葉稠李帶芽莖段離體培養(yǎng)最佳培養(yǎng)基為MS+6-BA 0.5 mg·L-1+NAA 0.05 mg·L-1。
表3 植物生長調節(jié)劑對紫葉稠李帶芽莖段離體培養(yǎng)的影響
外植體類型對帶芽莖段離體培養(yǎng)的影響見表4。
表4 外植體類型對帶芽莖段離體培養(yǎng)的影響
從表4可以看出,幼嫩莖段接種1周后即開始萌發(fā),萌發(fā)生長啟動時間比較早,且污染率最低,萌發(fā)率最高為91.7%;木質化莖段污染率最高,萌發(fā)率最低。半木質化帶芽莖段啟動時間較幼嫩帶芽莖段要晚,污染和萌發(fā)生長情況比木質化莖段好。說明對紫葉稠李帶芽莖段進行離體培養(yǎng)時,最好選用幼嫩帶芽莖段,腋芽可以快速啟動萌發(fā),短期內可以獲得大量無菌萌發(fā)苗。
本研究通過選取紫葉稠李帶芽莖段進行離體培養(yǎng),探討消毒時間、培養(yǎng)基種類和植物生長調節(jié)劑種類及質量濃度對外植體離體培養(yǎng)的影響,結果表明:消毒時間、培養(yǎng)基種類、植物生長調節(jié)劑種類與質量濃度及外植體類型對紫葉稠李帶芽莖段進行離體培養(yǎng)均有顯著影響(P<0.05),當用0.1%HgCl2消毒12 min時,帶芽莖段的污染率最低,萌發(fā)率最高;帶芽莖段在MS基本培養(yǎng)基中離體培養(yǎng)腋芽萌發(fā)啟動時間最早,葉色正常,生長健康;高質量濃度的細胞分裂素和生長素不利于紫葉稠李帶芽莖段的離體培養(yǎng),帶芽幼嫩莖段接種1周后即開始萌發(fā),萌發(fā)生長啟動時間比較早,且污染率最低,分化率最高為91.7%,生長效果最好。因此,紫葉稠李帶芽莖段離體培養(yǎng)最佳培養(yǎng)基和激素組合為MS+6-BA 0.5 mg·L-1+NAA 0.05 mg·L-1。