许建兰,马瑞娟,俞明亮*,张斌斌,周 懋,郭 磊
(1.江苏省农业科学院 园艺研究所,江苏 南京 210014 ;2.江苏省高效园艺作物遗传改良重点实验室,江苏 南京 210014)
不同断根方式对桃胚培苗移栽的影响
许建兰1,2,马瑞娟1,2,俞明亮1,2*,张斌斌1,2,周 懋1,2,郭 磊1,2
(1.江苏省农业科学院 园艺研究所,江苏 南京 210014 ;2.江苏省高效园艺作物遗传改良重点实验室,江苏 南京 210014)
以早红2号桃胚培试管苗为试材,以不断根为对照,研究不同断根长度对移栽存活率和生长的影响。结果表明:不同断根长度对移栽存活率、叶片相对生长量无显著影响,断根处理的株高较不断根处理显著降低(P<0.05);根系长度、连接数、节点数、根尖数、分叉数和交叉数的增加倍数均以处理3(从根尖基部切去根长的1/2)最高,均与对照差异显著;且处理3的根系活力最高,达124.17 μg/(g·h),与对照及其它处理达显著差异水平。断根对桃胚培苗移栽存活率无显著影响,切去根长1/2更有利于促进新根系的形成和生长。
桃;胚培苗;断根;移栽
桃主要通过常规杂交育种进行新品种选育,通常情况下,果实生育期在90~100 d以内的桃,果实发育时间短,胚发育不完全,直接播种的种子萌发率极低甚至不能萌发,即使长成实生苗,早期生长也比较弱小[1-3],因此需将胚接种在培养基中,经过适当培养后才能萌发成苗。
移栽是影响桃胚培苗存活的关键因素之一。经过胚拯救培养的试管苗多数根系发达,主根较长,且有盘根生长现象。目前组培苗移栽主要是从一些外部条件进行比较研究[4-7],如钟士传等[8]从炼苗、基质、移栽后管理方面对欧李进行研究,移栽存活率在80%以上。潘学军等[9]从移栽时期、胚挽救苗质量、移栽方法及基质等方面对移栽进行了探讨。目前,大多研究认为,胚培苗或组培苗移栽过程中应谨慎小心,防止根断,进而保证移栽存活率;而关于桃断根后再移栽方面未见有相关报道。本试验探讨了不同断根长度对桃胚培苗移栽、存活及生长的影响,旨在为桃胚培苗的移栽提供依据和参考。
1.1试验材料
试验于2014年在江苏省农业科学院桃试验园进行,品种为早红2号,果实生育期为94 d。试验树体生长健壮,株行距3 m×5 m,自然开心形;按常规栽培措施管理。
1.2试验方法
采收硬熟期果实,于组培室用70%酒精浸泡10 min,取出后移入20% NaClO溶液中浸泡10 min。在超净工作台上用消毒剪刀和镊子取出种仁接种在WPM培养基中(蔗糖浓度2%、pH 5.8),置于2 ℃低温避光条件下90 d,后置于20~22 ℃、1500 lx、光照12 h的培养室中进行培养。选取株高5 cm、叶片数4片左右的试管苗进行移栽。试验共设置3个处理,处理1(T1)从根尖基部切去根长的1/4;处理2(T2)从根尖基部切去根长的1/3;处理3(T3)从根尖基部切去根长的1/2;以不断根为对照(CK)。移栽到装满草炭基质的穴盘中,60 d后统计存活率、株高、叶片数。采用氯化三苯基四氮唑(TTC)法[10]测定根系活力。参照宋宏峰等[11]的方法,用植物根系分析仪(杭州万深检测科技有限公司)测定整株根系的长度、连接数、节点数、根尖数、分叉数和交叉数。每个处理取10株,重复3次。
1.3计算公式
相对生长量=(生长后测定值-移栽前测定值)/移栽前测定值×100%。
1.4数据分析
数据用Excel和DPS软件进行统计分析。
2.1断根对胚培苗移栽存活率的影响
从图1可见,T2的移栽存活率最高,达100%;T1和T3的移栽存活率均为93.75%;3个处理与对照(CK)相比存活率无显著差异,说明断根处理并没有显著影响早红2号胚培苗的移栽存活率。
图1 不同断根长度对胚培苗移栽成活率的影响
2.2断根对胚培苗株高和叶片相对生长量的影响
移栽后不同断根处理间胚培苗相对生长量存在差异,从表1可见,以对照CK株高相对生长量最高,达28.33%;T3相对生长量最低,为20.68%;T1和T2分别为22.10%和23.97%;各处理与对照相比达显著差异水平。叶片是植物进行光合作用的重要器官[12],对植株光合碳同化能力起主要作用。叶片的相对生长量T2最高,达116.67%;T3最低,为105.26%;对照不断根直接移栽其叶片相对生长量为115.11%;所有处理与对照间均未达显著差异水平。
表1 不同断根长度对胚培苗株高和叶片相对生长量的影响
2.3不同处理移栽前后根系长度和连接数生长情况
根系长度及连接数增加倍数越多,说明移栽后生长速度越快。由图2可知,根系总长度以T3增加倍数最高,为移栽前的3.51倍;对照CK根系长度最低,为移栽前的2.07倍;CK与T3达显著差异水平;连接数以T3增加倍数最高,为移栽前的14.76倍;CK最低,为移栽前的10.42倍;T3与CK、T1和T2达显著差异水平。从图2中可知,随着断根长度的增加,根系长度和连接数增加倍数越高,说明断根对移栽后根系长度和连接数具有一定的促进作用。
2.4不同处理移栽前后根系节点数和根尖数生长情况
节点数和根尖数增加越多,说明移栽后发出的新根系越多。由图3可知,节点数和根尖数均以T3为最高,分别为移栽前的13.48倍和9.74倍;CK最低,分别为移栽前的9.62倍和7.34倍;各处理根尖数与对照CK达显著差异水平,节点数在各处理间无显著差异;T3的节点数与CK达显著差异水平,说明断根后移栽可以在一定程度上促进新根系的形成。
图2 不同断根长度对根系长度和连接数的影响
2.5不同处理移栽前后根系分叉数和交叉数生长情况
从图4可见,根系分叉数和交叉数均以T3增加倍数为最高,分别达移栽前的12.56倍和29.41倍;对照CK的分叉数最低,为移栽前的9.01倍;交叉数以T1最低,为移栽前的18.34倍。T3的分叉数与对照CK达显著差异水平,T3交叉数与CK、T1和T2达显著差异水平,说明根系剪去得越长,后期的分叉数和交叉数越多,即生长量越大。
图3 不同断根长度对根系节点数和根尖数的影响
2.6不同处理移栽后根系活力的比较
根系活力是反映根系对营养物质吸收和利用能力的重要指标。由图5可知,不同断根长度移栽后根系活力差异较大,其中T1的根系活力最低,为65.37 μg/(g·h),与CK(对照)及T2差异不明显;T3的根系活力最高,达124.17 μg/(g·h),与CK、T1、T2差异显著。
图5 不同断根长度对根系活力的影响
移栽存活率是决定胚培养成功的关键因素之一,有研究表明[13],对试管苗剪留4 cm长根系进行移栽,存活率为93.8%。亦有研究指出断根处理有利于红花木莲新根的促发,提高移栽存活率[14]。本研究中,切去根长的1/3后移栽,移栽存活率最高,达100%,与不断根处理相比未达显著差异水平,进一步说明胚培苗剪根后再移栽,并不影响移栽存活率,打破了先前试管苗移栽时不能动根的观点。
A:移栽前对照;B:移栽前断根1/4;C:移栽前断根1/3;D:移栽前断根1/2;
叶片是植株进行光合作用的器官,叶片多有利于养分的制造,从而进一步促进植株的生长。同时叶片也是植物体营养器官中对环境变化最为敏感的器官,其形态结构特点被认为是最能体现环境因子的影响或植物对环境的适应[15]。叶片数的增加和株高增长是植物生长的重要指标。本试验中,根系剪去不同长度后移栽,其中叶片相对生长量以T2最高,各处理与对照相比均未达显著差异水平;株高相对生长量以对照最高,与其余各处理达显著差异水平。此结论与刘春洋等[16]报道的结论“断根处理抑制幼苗地上部的生长”相一致。
不同断根方式对树木移栽影响较大,尤其对肉质根系的树木影响更甚[17]。有研究[16,18]指出,断根处理明显促进了幼苗侧根的发育,使其在粗度、长度、条数和总长度上显著超过不断根处理,而根系的总长度等指标均是反映其根系生长发育状况的参数。根尖数越多,说明须根数也相应增加。本研究中根系长度、连接数、节点数、根尖数、分叉数、交叉数均以T3(剪去根长的1/2)最高,且与对照达显著差异水平。经比较发现,断根后移栽的3个处理其根系各项指标均高于对照,且随着剪根长度的不断增加,根系的连接数、根尖数和交叉数亦不断增加。本试验中当切去根系长度1/3时根系活力较对照高,以切去根长1/2的处理根系活力最高,且与对照达显著差异水平,说明断根并未对移栽产生不良影响,一定程度上更有利于促进新根系的产生(图6)。
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(责任编辑:许晶晶)
Effects of Different Root-cutting Modes on Transplanting of Embryo-culture Peach Seedlings
XU Jian-lan1,2, MA Rui-juan1,2, YU Ming-liang1,2*, ZHANG Bin-bin1,2, ZHOU Mao1,2, GUO Lei1,2
(1. Institute of Horticulture, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing 210014, China;2. Jiangsu Provincial Key Laboratory of Horticultural Crop Genetic Improvement, Nanjing 210014, China)
This paper studied the effects of different root-cutting treatments on the survival rate and growth of transplanted Early Red 2 peach seedlings from embryo rescue culture, taking non-root-cutting treatment as the control. The results showed that the survival rate and leaf relative growth were not significantly affected by different root-cutting treatments. However, root-cutting treatments led to lower plant height (P<0.05). The increase multiples of root length, number of connections, number of nodes, number of root tips, number of bifurcations, and number of crosses of peach seedlings in treatment 3 (cutting half root off) all were the highest among all treatments, and they were significantly higher than those in the control. In addition, the root activity in treatment 3 was the highest [124.17 μg/(g·h)], being significantly different from that in the control and other treatments. All these suggested that root-cutting had no significant effect on the survival rate of transplanted embryo-culture peach seedlings, and cutting half root off was beneficial to the formation and growth of new root system.
Peach; Embryo-culture seedlings; Cutting root; Transplanting
2016-03-23
“十二五”农村领域国家科技计划(2013BAD02B03-2);江苏省农业科技自主创新资金(CX(14)2015);现代农业产业技术体系建设专项资金(CARS-31)。
许建兰(1976—),女,江苏兴化人,副研究员,硕士研究生,主要从事桃新品种选育研究。*通讯作者:俞明亮。
S662.1
A
1001-8581(2016)09-0023-04