刘 颖,刘艳军,黄俊轩,王丹丹
(1.天津市北辰区种植业发展服务中心,天津 300400;2.天津农学院园艺系,天津 300384)
火龙果(Hylocereus undatus)又称红龙果、芝麻果、仙蜜果、青龙果等,为仙人掌科量天尺属的果用栽培种。该植物原产于中美洲热带地区,20世纪80年代末90年代初由美洲引种到台湾,经台湾改良引进海南省及大陆南部广西、广东等地栽培[1-2]。花与果均可食用,是当地传统的食物和重要的经济作物。火龙果外观独特,色泽艳丽,果肉鲜美脆甜,富含维生素 B1、B2、B3、C、葡萄糖、矿物质及多种微量元素,具有低脂肪、高纤维素、低热量等特点,深受人们的欢迎[3-5]。近年来,华南地区相继引种,种植面积不断扩大。目前生产上大多采用扦插或嫁接繁殖[6-7],发展速度相对较慢,且易产生变异。采用离体培养快速繁殖种苗已在多数园艺植物上得到广泛应用,而有关火龙果离体培养技术研究的报道尚少[8]。笔者以火龙果带剌座的幼嫩茎段为外植体,进行了增殖快繁技术研究,旨在建立火龙果快繁体系,为其栽培繁殖奠定基础。
供试火龙果品种由天津农学院园林植物实验室提供。
1.2.1 外植体的制备。从生长健壮的火龙果植株上切取幼嫩的肉质茎,用手术刀将其切成2~3 cm的茎段,每个茎段上带4~5个刺座。先用70%酒精将外植体打湿,用0.1%的升汞消毒10 min后,用无菌水反复冲洗5次,每次冲洗15 min。将冲洗后的火龙果外植体放在1/2MS培养基上预培养7 d。
1.2.2 增殖培养。增殖培养基配方:MS+KT 0.50 mg/L+IAA 0.50 mg/L (M1),MS+KT 1.00 mg/L+IAA 0.50 mg/L(M2),MS+KT 1.50 mg/L+IAA 0.50 mg/L(M3),MS+6-BA 1.00 mg/L+IAA 0.50 mg/L(M4),MS+6-BA 3.00 mg/L+IAA 0.50 mg/L (M5),MS+6-BA 5.00 mg/L+IAA 0.50 mg/L(M6)。每个培养基添加3.0%蔗糖和0.7%琼脂,并调节培养基pH至5.8。将预培养的火龙果外植体接种到增殖培养基上进行增殖培养,培养温度(25±2)℃,12 h光照,光照强度2 000 Lx。培养30 d后随机对每60个剌座再生芽进行统计,计算平均每个剌座的增殖系数。
1.2.3 火龙果的伸长培养。伸长培养基配方:MS+6-BA 0.25 mg/L+IAA 0.25 mg/L(S1),MS+6-BA 0.50 mg/L+IAA 0.50 mg/L(S2),MS+6-BA 1.00 mg/L+IAA 1.00 mg/L(S3),MS+6-BA 1.50 mg/L+IAA 0.50 mg/L(S4),MS+6-BA 2.00 mg/L+IAA 1.00 mg/L(S5),MS+6-BA 2.50 mg/L+IAA 1.50 mg/L(S6),各培养基添加3.0%蔗糖和0.7%琼脂,调节培养基pH至5.8。从火龙果外植体上随机切取60个增殖培养出的再生小芽,分别接种到伸长培养基上进行伸长培养。培养温度(25±2)℃,12 h光照,光照强度2 000 Lx。培养30 d后统计再生芽的生长情况,计算平均每个芽的生长高度及健壮程度。
1.2.4 火龙果的生根培养。生根培养基配方:1/2 MS+IAA 0.50 mg/L (R1),1/2MS+IAA 1.00 mg/L(R2),1/2MS+IAA 1.50 mg/L(R3),1/2MS+NAA 0.25 mg/L(R4),1/2MS+NAA 0.50 mg/L(R5),1/2MS+NAA 1.00 mg/L(R6),各培养基添加1.5%蔗糖和0.7%琼脂,调节培养基pH至5.8。切取在伸长培养基上长到4~5 cm高的健壮幼苗接种到生根培养基上进行生根培养,各取40株,培养温度(25±2)℃,光照12 h,光照强度2 000 Lx。培养30 d后统计幼苗的生根数量和质量。
由表1可知,M1、M4和M5均能使火龙果再生芽正常生长,其中,M4、M5、M6芽的生长情况明显好于M1、M2、M3,且 M4、M5、M6的增殖系数高于 M1、M2和M3。表明植物激素6-BA较KT更有利于火龙果的增殖,不但再生芽的数量远远高于KT所诱导的结果,而且再生芽的质量也比KT诱导的再生芽更健壮,这可能是由于火龙果对不同分裂素的反应不同所致,因此选择6-BA用于诱导火龙果增殖比较理想。
较低或较高浓度的6-BA都不能获得较高的增殖系数,当其浓度在3.00 mg/L时再生效果最好,增殖系数达3.2,由于该试验所用IAA的浓度没有变化,因此并不能确定此配方是火龙果增殖的最好配方,由于火龙果为肉质茎,生长较缓慢,如果增殖系数过高势必导致培养时间的延长,从而降低繁殖率,因此一般增殖系数在3.0左右就能保证其有效地进行工厂化繁殖。
由表2可知,随着6-BA浓度的增大,火龙果再生苗的生长速度呈先增长后降低的趋势,再生芽的质量逐渐降低,说明适当的6-BA浓度有利于火龙果的伸长培养;当6-BA与IAA的浓度比为1∶1时更有利于火龙果再生芽的伸长培养,一般在进行再生或增殖培养时,6-BA与IAA的浓度比偏高有利于分化,相反则利于生长,在该试验中其适合比例为1∶1。
表2 不同伸长培养基配方对火龙果再生芽伸长生长的影响
表3 不同生根培养基对火龙果小苗生根的影响
由表3可知,不同生长素的种类和浓度对火龙果小苗生根的影响不同。R1、R2和R3的生根数量明显高于R4、R5和R6,且根的生长情况优于R4、R5和R6,表明使用IAA的效果明显好于NAA,这可能是由于火龙果对IAA的敏感程度要好于NAA,一般在草本植物中这一现象较为普遍。
随着IAA浓度的增大,生根数量也逐渐增加,但根的质量逐渐下降。R3培养基上的小苗生根数量最多,但生出的根细弱,明显较R2培养基中的根质量差。因此,从移栽成活角度来看,应选择易于成活的IAA 1.00 mg/L的培养基。
火龙果是一种重要的热带水果,利用组培技术对其进行快繁及研究有非常重要的意义。组培快繁的技术关键是培养基配方,该试验通过对火龙果的增殖、伸长及生根的培养基筛选,获得了适于其组培快繁的最佳培养基配方。适宜增殖培养的培养基为MS+6-BA 3.00 mg/L+IAA 0.50 mg/L;适宜伸长培养的培养基为MS+6-BA 0.50 mg/L+IAA 0.50 mg/L;适宜生根培养的培养基为1/2MS+IAA 1.00 mg/L。
[1]黄青峰.火龙果的棱片离体培养[J].福建农业学报,2002,17(3):186-189.
[2]李胜海,张兴无.火龙果果实和花及茎的应用研究现状[J].安徽农业科学,2009,37(9):4007-4009.
[3]黄青峰,余成章.火龙果的组织培养与快速繁殖[J].植物生理学通讯,2002,38(5):10.
[4]周传明,黄寿先,熊英,等.火龙果茎段离体培养快速繁殖试验[J].广西科学,2002,9(1):78-80.
[5]余慧琳,张伟,朱一仪.红仙蜜火龙果茎段离体快繁技术研究[J].安徽农业科学,2009,37(9):3951-3952.
[6]林加耕,张树河.火龙果茎段组织培养和快繁试验[J].福建果树,2002,(1):6-7.
[7]陈广超,谢晓明,林燕绒.火龙果组培快繁技术[J].中国南方果树,2003,32(3):31.
[8]许伟东,廖剑锹,刘加建,等.火龙果引种初报[J].中国南方果树,2002,31(1):30-31.