大兴安岭天然蓝靛果离体培养与轻基质移栽技术

2015-12-22 07:49田新华翁海龙石德山
安徽农业科学 2015年23期
关键词:蓝靛极差试管

田新华,翁海龙,石德山

(1.黑龙江省林业科学研究所,黑龙江哈尔滨150081;2.大兴安岭地区农林科学院,黑龙江加格达奇165000)

蓝靛果忍冬(Lonicera caerulea)又称蓝靛果、黑瞎子果、羊奶子等,属于多年落叶小灌木。蓝靛果果实中富含氨基酸、黄酮类成分及山梨糖醇、柠檬酸等生物活性物质[1-3]。其果实和叶片中富含花色甙、桃叶珊甙、花青素苷、无色花青素苷、儿茶酸及芸香苷等物质,对心脑血管疾病具有一定疗效,并有抗病毒、抗癌和改善肝脏的解毒作用[4-6]。蓝靛果果实可鲜食,也可加工饮料、果酱、果糕及酿酒等,具有色泽鲜艳,口味清爽,酸甜相宜的特点[5]。

近年来,蓝靛果市场需求量越来越大。2014年鲜果市场价格为12~15元/kg,速冻果价格为8 500元/t,浓缩汁国际市场价格为8.0万元/t,饮品销售价为10~12元/瓶,出现供不应求的现象。该研究拟采用植物组织培养技术栽培大兴安岭天然蓝靛果,旨在缓解苗木供求矛盾,为大规模工厂化育苗提供技术支撑。

1 试验材料采集与处理

2013年3月以大兴安岭阿木尔地区天然蓝靛果优树为试材,剪去基部较老部位和顶梢细弱部分,将枝条剪成15~20 cm的茎段,放入罐中水培催芽,培养温度约20℃,7 d腋芽开始陆续萌发。

剪取长约2.0 cm的带芽茎段,加少量洗衣粉洗涤,用自来水冲洗5次,在超净工作台上用0.1%氯化汞溶液表面灭菌,灭菌时间为2.5 min,灭菌后用无菌水冲洗3次,并浸泡于无菌水中50 min,取出用无菌滤纸吸干材料表面多余水分,待用。

2 试验设计与方法

2.1 诱导侧芽萌发 剪去茎段两端多余部分后,在无菌条件下将单芽茎段接种于MS+6-BA 1.0 mg/L+IBA 0.2 mg/L培养基中,诱导侧芽萌发。

2.2 蓝靛果忍冬试管苗增殖培养基的筛选 待茎段腋芽伸长后,分别转接于以MS为基础,添加3种不同浓度激素的培养基中进行增殖培养,筛选优化蓝靛果忍冬试管苗的增殖培养基配方。

采用L(34)正交实验设计芽增殖培养基,以激素6-BA(A)、IBA(B)、GA3(C)为3个因素,每因素设置3个水平(6-BA 1.0、2.0、3.0 mg/L;IBA 0.1、0.2、0.3 mg/L;GA30.5、1.0、1.5 mg/L),每个处理2次重复,每个重复接种5瓶,培养40 d观察试验结果。培养条件:白天温度(25±1)℃,夜间温度(20±1)℃,光照强度2 000 Lux,光照时间12 h/d。

2.3 蓝靛果忍冬试管苗生根培养基的筛选 剪取苗高1.5~2.0 cm的单芽茎段,分别转接于以下4种生根培养基中:①1/2MS+NAA 0.5 mg/L;②1/2MS+NAA 1.0 mg/L;③1/2MS+NAA 0.5 mg/L+IBA 0.5 mg/L;④1/2MS+NAA 1.0 mg/L+IBA 1.0 mg/L,进行试管苗生根培养,培养45 d观察试验结果。

每个处理2次重复,每个重复接种5瓶。上述培养基均加蔗糖20 g/L,日产琼脂粉6 g/L,pH调至5.8。

2.4 蓝靛果忍冬试管苗的移栽

2.4.1 不同移栽基质对试管苗生长的影响。由于移栽基质的成分、比重决定苗木造林的成活率与成本,因此选择适合苗木生长、低成本、轻型、长效的有机基质,进行苗木大规模工厂化生产具有重要意义。该试验以农林废弃物为材料,采用植物发酵技术,维持堆体高温发酵7 d。经仪器检测发酵腐熟的有机材料理化性质,调整适宜的C/N,调制适合植物生长的有机轻基质,备用。

将经过生根培养的试管苗取出,用清水洗净基部培养基。试管苗基部速蘸0.5%高锰酸钾溶液消毒,移栽到已灭菌的有机基质中,加盖塑料布、遮阴网。每种基质移栽20株,每处理重复3次,培养14 d统计成活率,筛选适宜蓝靛果忍冬生长的基质。以下为供试有机轻基质:A.树皮∶阔叶=1∶1;B.松针∶草炭∶阔叶 =1∶1∶1;C.锯末∶阔叶∶稻壳 =1∶1∶1;D.阔叶∶草腐菌菌糠 =1∶1。

2.4.2 不同空气相对湿度对试管苗移栽成活率的影响。6月初进行蓝靛果忍冬试管苗移栽试验,培养温度控制在白天23~25℃,夜间18~20℃,分别采取雾化设备保持Ⅰ.相对湿度75% ~85%;Ⅱ.相对温度65% ~75%;Ⅲ.相对温度55%~65%;Ⅳ.相对湿度45% ~55%共4种处理,筛选出适于试管苗移栽的培养条件,为蓝靛果忍冬工厂化育苗提供参考。

2.5 数据统计分析方法 采用数据统计软件DPS7.05对增殖芽苗数、增殖倍数、生根数和根长等指标进行方差分析和差异显著性测验(SSR 法)[7]。

3 结果与分析

3.1 诱导蓝靛果忍冬侧芽生长 观察试验结果表明,腋芽在初代培养基上培养3 d开始萌动,经7 d培养节间伸长,小叶片展开。

3.2 不同处理对蓝靛果忍冬试管苗木分化增殖的影响 将伸长的茎梢切成1.5 cm的单节茎段,分别转入不同增殖培养基,增殖培养40 d后,调察试验结果,进行极差分析(表1)。从各因素对苗木性状影响的极差结果反映:对于试管苗苗高性状而言,6-BA各水平间极差0.69,IBA极差0.30,GA3极差0.06;对于分化增殖数而言,6-BA 因素极差0.98,IBA极差0.54;GA3极差0.53,即无论从苗高,还是分化增殖情况来讲,6-BA都是决定苗木生长的重要因素。方差分析表明,按F值大小分析,影响苗高、分化增殖的主要因素仍是6-BA。按照植株上部生长情况的多重比较结果显示,以MS+6-BA 2.0 mg/L+IBA 0.3 mg/L+GA30.5 mg/L 为培养基培养的试管苗苗高生长最快,分化增殖苗数最多,并且与其他处理差异显著。

表1 不同激素对试管苗上部性状的影响

3.3 不同处理对蓝靛果忍冬试管苗生根的影响 切取苗高约1.5 cm的单芽分别转接于不同生根培养基中进行生根培养。观察发现,培养18 d左右开始长出浅绿色的根。对培养45 d的试管苗进行方差分析表明,无论从生根数量,还是根长方面看各处理间差异极显著(P<0.01)。经SSR法多重比较结果表明,从苗木生根数量方面看各处理间差异显著,并且以处理①(1/2MS+NAA 0.5 mg/L)为最多;从根长方面处理①(1/2MS+NAA 0.5 mg/L)最好,但与处理③(1/2MS+NAA 0.5 mg/L+IBA 0.5 mg/L)差异不显著,说明控制蓝靛果忍冬试管苗生根的主要因素是NAA,而且NAA浓度为0.5 mg/L植株生根状况最好。因此,选择培养基1/2MS+NAA0.5 mg/L为蓝靛果忍冬的生根培养基,显著优于其他处理,生根数较多,生根速度快,有利于提高移栽成活率。

3.4 蓝靛果忍冬生根试管苗的移栽试验

3.4.1 不同有机轻基质对试管苗生长的影响。由表2可知,以松针∶草炭∶阔叶=1∶1∶1为基质的移栽效果最好,成活率86.7%,苗木生长健壮,有效叶片数、新增根数较多,并且在第3节以下木质化程度高。

表2 不同有机轻基质对试管苗生长的影响

3.4.2 不同空气相对湿度对试管苗移栽成活率的影响。将苗木移栽到基质B中,7 d后统计苗木存活状况。从表3可知,采用雾化设备保持空气相对湿度在65% ~75%,蓝靛果忍冬试管苗成活率最高,为91.2%,湿度过高易产生霉变而死亡;湿度过低蒸发量大,植株缺水而枯萎。可见,试管苗移栽后,采用雾化设备,同时在苗床上方搭建小拱棚并覆盖一层透明塑料布有助于保持空气湿度,结合适时通风,有利于提高试管苗的成活率。

表3 空气相对湿度对试管苗移栽成活率的影响

4 结论与讨论

(1)该试验表明,蓝靛果忍冬的最适增殖培养基为MS+6-BA 2.0 mg/L+IBA 0.3 mg/L+GA30.5 mg/L,分化苗数较多,叶色深绿,植株生长健壮。1/2MS+NAA 0.5 mg/L为蓝靛果忍冬的最适生根培养基,生根率较高,生根速度快,有利于提高移栽成活率。

(2)注意枝条采集的时间,如冬季采集的休眠枝条经水培易产生花芽,处理材料时尽量避免接种带花芽的嫩枝。

(3)试管苗一般在高湿、弱光、恒温条件中进行培养,出瓶后极易失水死亡。瓶外生根采取覆膜或喷雾等方法保证空气相对湿度,并及时增加光照,以保证苗基部的正常呼吸,并防止叶片失水萎蔫。瓶外生根后期采取加强通风逐渐降低湿度和温度,以增强幼苗的自养能力,促进叶片保护功能快速完善,气孔变小,增强抗性和适应外界环境条件的能力,生根率提高。温度、光照、基质水分和空气湿度的平衡是获得较高生根率的保证[8]。

(4)该研究采用经发酵的混合有机基质诱导生根,结果表明不同基质对试管苗的生根效果差异较大,其中以处理B移栽效果最好,空气相对湿度控制在65%~75%的环境条件下苗木成活率91.2%,生长健壮,有效叶片数、新增根数较多,并且在第3节以下木质化程度高。该基质比无机基质轻,营养丰富,便于携带,有效地降低劳动强度,同时利用该基质可以有效减少换苗床土造成的苗木死亡率。

[1]李淑芹,李延水,姜福臣,等.野生植物——蓝靛果营养成分研究[J].东北农业大学学报,1994,25(4):401 -404.

[2]齐桂元,张荫桥,刘春杰.长白山野生蓝靛果忍冬的开发利用[J].中国野生植物资源,1993(3):27-28.

[3]李淑芹,李延水,都昌杰.蓝靛果中黄酮类成分初探及总含量测定[J].东北农业大学学报,1996,27(1):99 -101.

[4]ZHOLOBOVA Z P.Basis for commercial cultivation of blue honeysuckle[J].Sadovodstvo I Vinogradarstvo,1990(8):23 -25.

[5]侯江雁,李彦冰,崔立杰.蓝靛果保健颗粒的制备和毒理实验[J].中医药学报,2001,29(3):58.

[6]金政,王启伟,金美善,等.蓝靛果对四氯化碳损伤小鼠肝脏保护作用的组织化学研究[J].延边大学医学学报,2001,24(1):18 -20.

[7]唐启义,冯明光.实用统计分析及其DPS数据处理系统[M].北京:科学出版社,2002.

[8]张彩玲,朱延明,曹天旭.蓝莓“美登”组培快繁及瓶外生根技术的研究[J].特产研究,2012(1):40 -43.

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