陶爱群
(湖南环境生物职业技术学院,湖南 衡阳421005)
中秋酥脆枣是新丰果业有限公司从祁东糖枣中选育出的极适宜南方高温多湿气候的高档鲜枣新品种,是湖南省内第一个综合性状优良的高档鲜食枣品种。2013年,该品种被认证为国家地理标志产品。因其产量高、品质好、抗性强、适应性广,深受农户喜爱[1]。其种苗生产一直采用传统的嫁接方式培育,耗时费力,产苗效益也不高。为了能在短期内大量生产中秋酥脆枣树苗,节约生产成本,研究在中秋酥脆枣组培技术的基础上,探索影响组培苗生根和移栽的因素,以期为高品质枣树苗的生产提供依据。
以中秋酥脆枣为试材,所用组培苗已继代繁殖10~15 代,继代培养基[2]为MS(改良)+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.5 mg/L+琼脂6.5~7.5 g/L+蔗糖30 g/L。
1.2.1 IBA 浓度对中秋酥脆枣组培苗生根的影响从继代培养的组培苗中选取生长结实、枝叶浓绿、长势较整齐的不定芽,剪取2~3 cm 的带顶芽茎段,接种于含1/2 MS(改良)+蔗糖15 g/L+琼脂6.5 g/L+IBA 的培养基中进行生根培养,IBA 浓度设定为0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mg/L 6个浓度梯度,每个梯度为1个处理。
1.2.2 培养方式对中秋酥脆枣组培苗生根的影响对将要生根的组培苗带顶芽茎段进行以下4种处理:处理1,为直接光照培养;处理2,先暗培养7 d 再进行光照培养;处理3,用不透明纸对培养基底部遮光;处理4,在培养基中添加5 g/L 的活性碳进行光照培养。
1.2.3 炼苗方式对中秋酥脆枣组培苗生根的影响炼苗均在温室中进行,设置7个处理,分别为:处理1,照光开口炼苗3 d;处理2,自然光开口炼苗3 d;处理3,自然光闭口炼苗3 d 后开口炼苗3 d;处理4,自然光闭口炼苗3 d 后开口炼苗4 d;处理5,自然光闭口炼苗6 d 后开口炼苗3 d,处理6,自然光闭口炼苗6 d后开口炼苗4 d;处理7(CK),不炼苗。炼苗后,各处理小苗均移栽至腐殖土和河沙比例为1︰1 的基质中继续培养。
1.2.4 培养基质对中秋酥脆枣组培苗的影响 以自然光开口炼苗3 d 的组培苗为材料,设计5种基质,分别为:处理1,珍珠岩和腐殖土(1︰1);处理2,蛭石和腐殖土(1︰1);处理3,纯蛭石;处理4,细沙和腐殖土(l︰l),处理5,紫色土。
1.2.5 基质处理方式对中秋酥脆枣组培苗的影响以沙子和腐殖土(l︰l)作基质,设计4种处理方式,分别为:处理1,按基质重量喷洒体积分数0.3%的高锰酸钾溶液25 g/kg;处理2,按基质重量搅拌50%的可湿性粉剂多菌灵5 g/kg;处理3,蒸汽高压灭菌60 min;处理4(CK),不消毒。
以上每个处理样本均超过40个,设两次重复,处理后于室内继续培养,培养条件:光照周期L︰D=16︰8,光照强度1 500 Lx,温度25~26℃,相对湿度≥80%。处理30 d 后调查并统计中秋酥脆枣组培苗的生根或移栽成活情况,试验数据用SASS 软件进行数据分析。
把生长较整齐的不定芽接种于含不同浓度IBA的培养基中培养一段时间,不定芽基部开始出现愈伤组织,再培养一段时间,愈伤组织中开始出现不定根,但不同培养基中愈伤组织的大小有差别,表现出IBA浓度越低,愈伤组织越小的趋势。同时,不同浓度IBA处理,其生根率、生根量和平均根长表现出一定差异,见表1。
表1 不同IBA 浓度对中秋酥脆枣组培苗生根的影响
从表1 中可以看出,不同IBA 浓度对愈伤组织生根率的差异均达显著水平,其中以2.0 mg/L 的处理平均生根率最高,达85%。IBA 浓度在1.5~2.5 mg/L 时,平均生根条数差异不显著,但显著多于其他处理。根长亦表现出随IBA 浓度增加而增长的趋势。综合考虑3个指标,认为中秋酥脆枣组培苗生根培养基中添加2.0 mg/L 的IBA 最为适宜。
从表2 中可以看出,处理3 和处理4 的平均生根率、平均生根数及平均根长均显著优于处理1 和处理2,而处理3 和处理4、处理1 和处理2 之间差异不显著。由此可见,培养基底部遮光或在培养基中添加活性碳有利于中秋酥脆枣组培苗生根,在实际工作中,为了减轻工作量,提高工作效率,认为在中秋酥脆枣生根时可以采用不透明纸遮光处理以促进其生根。
表2 不同培养方式对中秋酥脆枣组培苗生根的影响
由表3 可知,除对照以外,各处理间的移栽成活率并无显著差异,表明移栽前炼苗有利于提高组培苗的移栽成活率。采取不同炼苗方式,组培苗移栽后的生长状况不同,以处理5 和处理6(自然光闭口炼苗6 d 后开口3d 和4d)的生长状况最好,叶色墨绿,叶片大,茎杆粗壮。虽然处理5 和处理6 的成活率不存在显著差异,生长状况基本一致,但开口炼苗到第4 d时,培养瓶内开始出现少量细菌,对组培苗的生长产生不良影响,因此中秋酥脆枣的炼苗以在培养架上自然光闭口锻炼6 d 再开口3 d 为宜。
表3 不同炼苗方式对中秋酥脆枣组培苗移栽的影响
从表4 中可以看出,长度为2.1 cm 左右的中秋酥脆枣组培苗经自然光闭口炼苗3 d 后,移栽到不同的基质中,成活率以细沙和腐殖土(处理4)基质的最高,为88.75%,其次为珍珠岩和腐殖土(处理1)基质,两者之间差异不显著;蛭石和腐殖土(处理2)、紫色土(处理5)这两种基质的移栽成活率稍低,与处理1 差异不显著;而纯蛭石(处理3)为基质时,中秋酥脆枣组培苗的移栽成活率明显低于其他4种基质,且差异显著。移栽30 d 后,统计苗木的增长高度时发现,刚移栽时苗木的平均高差异不显著,但30 d 后在纯蛭石基质中的苗木平均增长高度远远低于其他4种基质。
表4 不同培养基质对中秋酥脆枣组培苗的影响
试验结果显示,基质经过消毒灭菌处理后,组培苗的成活率得到显著提高,处理1~处理3 的成活率分别为82.25%、87.50%和92.50%,分别比对照处理(72.25%)高14.00、15.25、20.25个百分点,其中以处理3(蒸汽高压灭菌60 m in)的成活率最高,处理1(0.3%高锰酸钾溶液)和处理2(50%可湿性粉剂多菌灵)次之。
试验结果表明,2~3 cm 长的中秋酥脆枣度不定芽接种于1/2MS(改良)+IBA 2.0 mg/L+蔗糖15 g/L+琼脂6.5 g/L 的培养基中,生根情况较理想,生根率较高,生根量较大,根较长;用不透明纸对培养基底部进行遮光处理,可明显促进生根。以自然光闭口炼苗6 d再开口培养3 d 的方式炼苗,组培苗的移栽成活率较高,移栽苗生长状况较好;生根基质则以细沙和腐殖土以1︰1 的比例混合较为适宜,使用前基质可用蒸汽高压灭菌60 m in,有利于组培苗的成活。
为了提高中秋酥脆枣组培苗的适应力和移栽成活率,中秋酥脆枣组培苗移栽前必须进行生根培养,使组培苗在移栽前生出浓密而粗壮的不定根。其生根率的高低除材料差异外,还受基本培养基、生长调节物质、光照等条件的影响。研究表明,其他枣品种可以在H、B5、Wpm、White 和MS 等[3-5]基本培养基上生根,生根率无差异,但生根数量和根生长量不同。中秋酥脆枣在改良的1/2 MS 基本培养基上能再生出不定根,在其他基本培养基表现如何有待进一步研究证实。在培养基中添加不同浓度的IAA、NAA,尤其是IBA,有利于诱导枣不定梢生根[6-9],愈伤组织少则有利于移栽。亦有研究表明,适当的损伤有利于枣不定芽生根。该试验结果表明,用IBA 诱导中秋酥脆枣不定芽生根,生根率较高,但愈伤组织较多。而IAA 对于中秋酥脆枣枣头芽诱导的不定梢是否有同样效果有待进一步研究。
组培苗炼苗的目的是使组培苗逐步适应外界的环境。可让组培苗先适应温度变化,再适应多菌的环境,在进行前两者适应锻炼的同时可进行光照适应性锻炼。炼苗的基本程序与其他组织培养相差无几。研究表明,组培苗炼苗时间长短与开口后培养基上不长菌时间长短、前期闭口炼苗时间的长短、前期光照适应性炼苗方法以及湿度适应方法等诸多因素有关[10]。该研究采用温室自然光闭口炼苗后再开口炼苗的方法进行炼苗,可显著提高组培苗的移栽成活率。试验结果还显示,不同炼苗方法之间成活率差异并不显著,但对移栽后组培苗的生长产生影响,说明在同样的温、湿度条件下,一定时间变化的光照条件可以锻炼组培苗的光照适应性,更好地适应外界环境。但无论采用何种方法炼苗,其时间应以培养基不受污染为前提[11-12]。
培育粗壮、浓密的优质根系是提高中秋酥脆枣组培苗移栽成活率的基础,为了得到质优、量多的中秋酥脆枣苗,炼苗过程还应该考虑移栽方法、移栽基质以及基质处理方式。目前枣组培苗移栽方式常用过渡移栽[13]和基质沙土分层移栽,且成活率均较高。本试验采用过渡移栽法移栽中秋酥脆枣其成活率可达到快繁要求。选用基质时要求基质既透气又具有一定的保水保肥性,枣快繁时选用河沙、炉渣、碳化壳等作移栽基质成活率较高[14-15]。试验中以细沙和腐殖土作基质的成活率最高,紫色土作基质的组培苗成活率低于含腐殖土基质。选用紫色土作基质,是由于中秋酥脆枣目前在紫色土分布区有较大面积推广,同时紫色土较疏松,用紫色土与其他基质配合对中秋酥脆枣移栽成活率的影响还需进一步研究。
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