靳韋，楊波，王昊，哈蓉，張敏，徐燦，王磊，馬文禮，陳永偉*

（1. 寧夏農(nóng)墾農(nóng)林牧技術(shù)推廣服務(wù)中心，寧夏銀川 750001；2. 上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院，上海 200240）

寧夏賀蘭山東麓因具有氣候干燥溫和、光照充足少雨、晝夜溫差大、土壤沙質(zhì)透氣好和灌溉排水方便等得天獨(dú)厚的特點(diǎn)，非常適合釀酒葡萄的種植[1]。賀蘭山東麓是我國(guó)3個(gè)葡萄酒原產(chǎn)地認(rèn)證保護(hù)的最佳產(chǎn)區(qū)之一，是國(guó)際公認(rèn)出產(chǎn)釀酒葡萄的黃金地帶[2-3]。近些年隨著釀酒葡萄產(chǎn)業(yè)化、機(jī)械化、高質(zhì)量化的發(fā)展，寧夏葡萄酒產(chǎn)量逐年提高，2021年達(dá)1.3億瓶以上，預(yù)計(jì)總產(chǎn)值300億元[4]。葡萄與葡萄酒產(chǎn)業(yè)的工業(yè)水平有了明顯提升，現(xiàn)已成為寧夏經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和支柱性優(yōu)勢(shì)特色產(chǎn)業(yè)[5]。葡萄酒產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展需要高品質(zhì)的品種來(lái)支撐，‘長(zhǎng)相思’因具有濃郁的香氣、較早成熟和適于貧瘠土壤種植的特點(diǎn)，在寧夏賀蘭山東麓種植面積大，適應(yīng)性強(qiáng)。隨著人們對(duì)釀酒葡萄品質(zhì)要求的提高，以往老牌釀酒葡萄品種已不能滿足消費(fèi)者的需求，因此一些小眾品種越來(lái)越受種植戶的青睞。但在葡萄長(zhǎng)期的栽培中，品種退化現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，影響了種植效益，因此‘長(zhǎng)相思’品種的提純復(fù)壯及組織培養(yǎng)迫在眉睫[6]。

植物組織培養(yǎng)技術(shù)時(shí)效性高，不受季節(jié)限制，可達(dá)到快速繁殖優(yōu)質(zhì)葡萄苗木的目的，對(duì)釀酒葡萄產(chǎn)業(yè)具有積極的意義。常見(jiàn)的組培快繁包括外植體消毒、初代培養(yǎng)、繼代培養(yǎng)和生根培養(yǎng)[7]，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)釀酒葡萄組培進(jìn)行了大量研究，建立了‘赤霞珠’‘西拉’‘霞多麗’等品種的組培快繁體系，并進(jìn)行了技術(shù)優(yōu)化[8-10]；但對(duì)‘長(zhǎng)相思’葡萄的組培研究鮮有報(bào)道，因此本研究從生根培養(yǎng)出發(fā)，采用正交試驗(yàn)方法，篩選出適于‘長(zhǎng)相思’組培苗的生根培養(yǎng)基及最適的激素濃度，從而達(dá)到品種提純復(fù)壯及快速成苗的目的，為后期組培苗的系列研究提供一定支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2021年11月—2022年2月進(jìn)行，地點(diǎn)在寧夏回族自治區(qū)銀川市永寧縣寧夏農(nóng)墾玉泉營(yíng)苗木繁育有限公司智能組培室。選取生長(zhǎng)健壯、無(wú)污染的‘長(zhǎng)相思’組培苗為試材，于2021年9月12日進(jìn)行組培苗扦插生根培養(yǎng)；供試基本培養(yǎng)基選用MS、1/2MS、GS，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑IBA（＞99.0%）和NAA（＞98.0%）均由天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所生產(chǎn)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

分別以基本培養(yǎng)基類型、IBA和NAA濃度為試驗(yàn)因素，每個(gè)因素下設(shè)3個(gè)水平，具體設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。根據(jù)所設(shè)的因素和水平，采用L9(33) 的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)（表2），試驗(yàn)共設(shè)9個(gè)處理。

表1 試驗(yàn)的因素和水平Table 1 Factors and level of test

表2 L9 (33) 的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 2 Orthogonal experimental design of L9 (33)

1.2.2 組培苗的接種

選擇健壯無(wú)污染的‘長(zhǎng)相思’組培苗，置于無(wú)菌超凈工作臺(tái)上，將其用高溫?zé)o菌的組培剪剪成長(zhǎng)度約7～8 cm的莖段，每個(gè)莖段上留1片葉子，葉片上方莖段剪口齊平，葉片下方剪口為45°斜口，將剪下的莖段插入各處理的組培瓶中，每個(gè)組培瓶扦插3個(gè)莖段，每個(gè)處理共60個(gè)莖段。將扦插好的組培瓶置于培養(yǎng)條件為溫度25±2 ℃、光照強(qiáng)度2500～3000 Lx的組培室中培養(yǎng)。

1.3 數(shù)據(jù)調(diào)查

當(dāng)組培瓶中的莖段生根完成后，對(duì)成株進(jìn)行生根質(zhì)量的調(diào)查，指標(biāo)包括生根率（%）、每株根系數(shù)量（條）、根系長(zhǎng)度（cm）、根系直徑（mm）、最長(zhǎng)根系的長(zhǎng)度（cm）和最大根系的直徑（mm），采用根系效果指數(shù)法和生根綜合質(zhì)量對(duì)生根效果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

生根率（%）＝生根株數(shù)/總株數(shù)×100

根系平均數(shù)量＝根系總數(shù)量/生根株數(shù)

根系平均長(zhǎng)度＝根系長(zhǎng)度總和/根系數(shù)量

根系平均直徑＝根系直徑總和/根系數(shù)量

生根效果指數(shù)[11]＝生根率×根系平均數(shù)量×根系平均長(zhǎng)度/生根株數(shù)

生根綜合質(zhì)量[12]＝生根率×0.5＋根系平均數(shù)量×0.25＋根系平均長(zhǎng)度×0.25

1.4 數(shù)據(jù)處理

分別采用Excel 2007和SPSS 17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理與統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 組培苗生根周期調(diào)查

從表3看出，扦插5 d左右愈傷組織形成，培養(yǎng)7 d時(shí)根系長(zhǎng)達(dá)0.4 cm，培養(yǎng)30 d時(shí)已形成完整的根系，即可進(jìn)行移栽。9個(gè)處理間生根情況基本一致。結(jié)果表明，供試培養(yǎng)基均能夠使釀酒葡萄‘長(zhǎng)相思’組培苗在1個(gè)月形成完整根系，利于開(kāi)展后期的基質(zhì)培養(yǎng)和移栽。

2.2 培養(yǎng)基和激素對(duì)‘長(zhǎng)相思’葡萄生根的影響

‘長(zhǎng)相思’組培苗的生根情況見(jiàn)表3。從方差分析可以看出，培養(yǎng)基種類、IBA和NAA濃度對(duì)‘長(zhǎng)相思’組培苗的根系平均數(shù)量、根系平均長(zhǎng)度、最長(zhǎng)根系長(zhǎng)度等7個(gè)指標(biāo)均有顯著影響，而對(duì)‘長(zhǎng)相思’的生根率沒(méi)有顯著影響。從生根率上看，9個(gè)處理的生根率在80.00%～93.33%，其中T5的生根率最高，為93.33%；其次是T7的91.67%，生根率最低的為T6的80.00%。9個(gè)處理的根系數(shù)量在5.44～15.83條，T5的根系數(shù)量最多，每株為15.83條，與T1、T2、T3、T4、T8之間差異顯著；其次是T9和T7，分別為13.72條和12.56條。從根系長(zhǎng)度上看，9個(gè)處理根系長(zhǎng)度在2.03～10.72 cm，最長(zhǎng)根系長(zhǎng)度在2.97～11.93 cm，其中T6的最大，根系平均長(zhǎng)度和最大長(zhǎng)度分別為10.72、11.93 cm；T4處理最短，分別為2.03、2.97 cm。9個(gè)處理中根系直徑和最大根系直徑分別為0.73～1.58 mm與0.98～1.92 mm，其中，T2的根系直徑和最大根系直徑最大，T9的最小。從生根效果指數(shù)上看，9個(gè)處理中T5最高，為5.99，與除T6之外的其它處理間差異顯著，T4最低為0.66。從生根綜合質(zhì)量上看，T5的最高，為6.34，與除T6之外的其它處理間差異顯著，T4的最低為2.62。

表3 不同處理對(duì)‘長(zhǎng)相思’葡萄組培苗生根的影響Table 3 Effects of different treatments on rooting of tissue cultured seedlings of 'Sauvignon Blanc' grapevine

2.3 培養(yǎng)基和激素對(duì)‘長(zhǎng)相思’生根效果的極差分析

表4結(jié)果表明，激素NAA的濃度對(duì)‘長(zhǎng)相思’組培苗生根率的影響最大；促進(jìn)‘長(zhǎng)相思’組培苗生根的最優(yōu)組合為A3B2C3；培養(yǎng)基類型對(duì)‘長(zhǎng)相思’組培苗生根數(shù)影響最大，其次是激素NAA的濃度；促進(jìn)‘長(zhǎng)相思’根系萌發(fā)的組合為A2B3C3；促進(jìn)‘長(zhǎng)相思’根系生長(zhǎng)的主要因素為激素NAA的濃度，最佳處理組合為A2B2C3；促進(jìn)根粗生長(zhǎng)的主要因素為培養(yǎng)基類型，最佳組合為A1B2C1；培養(yǎng)基類型和NAA的濃度對(duì)‘長(zhǎng)相思’生根效果指數(shù)和生根綜合質(zhì)量的影響均較為明顯，最佳處理組合均為A2B2C3。

表4 ‘長(zhǎng)相思’組培苗生根性狀指標(biāo)的極差分析結(jié)果Table 4 extreme difference analysis results of rooting character indexes of 'Sauvignon Blanc' tissue culture seedlings

根據(jù)以上分析可知，培養(yǎng)基類型是影響根系數(shù)量、根系直徑、生根效果指數(shù)和生根綜合質(zhì)量的主導(dǎo)影響因子；影響生根率和根系長(zhǎng)度的主要因素為激素NAA的濃度。極差分析結(jié)果表明，供試的3種培養(yǎng)基中，在根系數(shù)量、長(zhǎng)度、生根效果指數(shù)和生根綜合質(zhì)量中均為A2（1/2MS）最佳；供試的3個(gè)激素IBA濃度中，生根效果最好的為B2（0.4 mg·L-1）；供試的3個(gè)激素NAA濃度中均為C3（0.4 mg·L-1）最優(yōu)。因此，生產(chǎn)中采用A2B2C3（培養(yǎng)基為1/2MS、IBA濃度為0.4 mg·L-1、NAA濃度為0.4 mg·L-1）的處理組合利于‘長(zhǎng)相思’組培苗的生根與成苗。

2.4 組培苗生根性狀指標(biāo)間的相關(guān)性分析

對(duì)‘長(zhǎng)相思’扦插生根的6個(gè)根系指標(biāo)和3個(gè)試驗(yàn)因素間的相關(guān)性進(jìn)行分析，結(jié)果見(jiàn)表5?？梢钥闯觯逝c生根數(shù)量、生根效果指數(shù)和生根綜合質(zhì)量呈正相關(guān)，與根系長(zhǎng)度和根系直徑呈負(fù)相關(guān)。根系長(zhǎng)度與根系直徑、生根數(shù)量、生根效果指數(shù)和根綜合質(zhì)量呈正相關(guān)。其中，與生根效果指數(shù)呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.810；與生根綜合質(zhì)量呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.670。根系直徑與生根數(shù)量呈負(fù)相關(guān)，與生根效果指數(shù)和生根綜合質(zhì)量呈正相關(guān)。生根數(shù)與生根效果指數(shù)呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.650；與生根綜合質(zhì)量為極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.830。生根效果指數(shù)與生根綜合質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.950。

表5 ‘長(zhǎng)相思’生根性狀指標(biāo)間的相關(guān)性分析結(jié)果Table 5 correlation analysis results of rooting traits of 'Sauvignon Blanc'

由此可知，生根率與生根數(shù)量、生根效果指數(shù)和生根綜合質(zhì)量之間具有相互促進(jìn)的作用，但與根系長(zhǎng)度和根系直徑之間存在抑制作用；根系直徑與生根數(shù)量間也存在負(fù)相關(guān)，說(shuō)明根系數(shù)量越多，影響根系直徑的生長(zhǎng)；根系長(zhǎng)度與生根數(shù)量與生根效果指數(shù)和根系綜合質(zhì)量間存在顯著或極顯著正相關(guān)，說(shuō)明根系長(zhǎng)度和數(shù)量越大，根系的表現(xiàn)越好，綜合質(zhì)量越高，是影響根系整體好壞的重要指標(biāo)。

3 討論與結(jié)論

葡萄苗木的組培快繁技術(shù)離不開(kāi)生根培養(yǎng)基的篩選[13-14]。以寧夏釀酒葡萄‘長(zhǎng)相思’為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)其生根培養(yǎng)基的篩選，確定了其最適的生根培養(yǎng)基種類及各激素濃度為：1/2MS培養(yǎng)基＋0.4 mg·L-1IBA＋0.4 mg·L-1NAA，此培養(yǎng)基利于‘長(zhǎng)相思’生根及綜合質(zhì)量的提高。葡萄苗木快繁技術(shù)的建立是解決釀酒葡萄產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵因素，只有從源頭提高葡萄苗木的質(zhì)量，才能在后續(xù)葡萄種植及生產(chǎn)中提升其質(zhì)量和品質(zhì)。

基礎(chǔ)培養(yǎng)基的種類及生長(zhǎng)激素的濃度是影響葡萄組培苗根系生長(zhǎng)的關(guān)鍵因子。馮文華等[15]研究發(fā)現(xiàn)，1/2MS＋0.2 mg·L-1IBA為葡萄的生根培養(yǎng)基，既能夠擴(kuò)繁增殖又可以促進(jìn)生根壯苗。農(nóng)艷豐等[16]研究認(rèn)為，在‘陽(yáng)光玫瑰’葡萄組培苗生根誘導(dǎo)中0.3 mg·L-1NAA更利于生根；而林茜等[17]在研究中發(fā)現(xiàn)，‘陽(yáng)光玫瑰’葡萄組培苗的最佳生根培養(yǎng)基為1/2 MS＋0.4 mg·L-1IBA＋0.2 mg·L-1NAA，生根率最高且生根效果最佳，與本研究結(jié)論基本一致，在1/2MS＋0.4 mg·L-1IBA＋0.4 mg·L-1NAA培養(yǎng)基中下，釀酒葡萄‘長(zhǎng)相思’的生根率為93.33%，根系數(shù)量為15.83條，生根效果指數(shù)為5.99，生根綜合質(zhì)量為6.34，均優(yōu)于其他處理。除此之外，閔首軍等[18]也認(rèn)為，培養(yǎng)基為1/2MS＋I(xiàn)BA 0.4 mg·L-1時(shí)更利于葡萄的生根。齊向麗[19]結(jié)果表明，適合‘紅國(guó)王’葡萄生根的NAA濃度為0.3 mg·L-1，說(shuō)明在葡萄品種不同時(shí)，最適生根培養(yǎng)基的激素濃度也存在一定的差異。王婷等[20]在‘黑虎香’葡萄離體快繁技術(shù)研究中發(fā)現(xiàn)，最適增殖生根培養(yǎng)基為1/2MS＋I(xiàn)BA 0.2 mg·L-1＋KT0.5 mg·L-1。綜上所述，在眾多的生根培養(yǎng)基選擇上，1/2MS培養(yǎng)基要優(yōu)于MS培養(yǎng)基和GS培養(yǎng)基，與本研究結(jié)果一致。

進(jìn)一步對(duì)‘長(zhǎng)相思’組培苗生根性狀指標(biāo)進(jìn)行極差分析和相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)基類型是影響根系數(shù)量、根系直徑、生根效果指數(shù)和生根綜合質(zhì)量的主導(dǎo)影響因子，影響生根率和根系長(zhǎng)度的主要因素為NAA的濃度。最佳培養(yǎng)基為1/2MS、IBA濃度為0.4 mg·L-1、NAA濃度為0.4 mg·L-1的處理組合利于‘長(zhǎng)相思’組培苗的生根與生長(zhǎng)。從相關(guān)性分析上看，生根率與生根數(shù)量、生根效果指數(shù)和生根綜合質(zhì)量之間具有相互促進(jìn)的作用，但與根系長(zhǎng)度和根系直徑之間存在抑制作用；根系直徑與生根數(shù)量間也存在負(fù)相關(guān)，說(shuō)明根系數(shù)量越多，影響根系直徑的生長(zhǎng)，這與熊利權(quán)[8]等對(duì)不同基質(zhì)和激素處理對(duì)針葉櫻桃嫩枝扦插生根影響的研究結(jié)果一致；根系長(zhǎng)度與生根數(shù)量與生根效果指數(shù)和生根綜合質(zhì)量間存在顯著或極顯著正相關(guān)，與梁小春等[21]對(duì)黃果厚殼桂扦插生根的研究結(jié)果一致。說(shuō)明根系長(zhǎng)度和根系數(shù)量越大，根系的表現(xiàn)越好，綜合質(zhì)量越高，是影響根系整體好壞的重要指標(biāo)。