不同激素及浓度对人参果吊果组培苗生长的影响

2020-04-18 06:22:24王玉英李枝林李国昌李叶芳黄兴龙
湖南农业科学 2020年1期
关键词:人参果培苗外植体

王玉英,李 茹,陈 刚,李枝林,李国昌,李叶芳,黄兴龙

(1.云南农业大学园林园艺学院,云南 昆明 650201;2.石林县经济作物站, 云南 石林 652200)

人参果吊果(Solanum muricatumAiton)是人参果的一个品种,又名香瓜茄,属茄科类多年生草本植物,原产南美洲的秘鲁。人参果吊果的花为白色、淡紫色或紫色;成熟果实果皮为椭圆形,呈金黄色、奶油色或米黄色带紫色条纹,外形似人的心脏;其果肉味道独特、脆爽多汁、不酸不涩。研究显示,人生果吊果蛋白质含量高,糖和脂肪含量低,还富含微量元素与矿物元素[1-3]。相关研究还表明,人参果的钙、硒含量为鲜果之首,尤其是硒含量远高于其他水果和蔬菜[4]。钙可预防老年性痴呆、动脉硬化以及由缺钙引起的骨质疏松和增生等。硒能激活人体细胞,增强细胞活力,具有防癌和抑制心血管病等功效,对血压和糖尿病患者有显著疗效[5]。因而人参果被誉为“生命之火”“抗癌之王”[6-7]。另外,人参果吊果亦具有极高的观赏价值,可作盆景。

近年来,利用节能日光温室栽培人参果的面积迅速扩大,部分地区已成规模化种植[8]。人参果普遍采用自繁自育、无性扦插的方式进行扩繁,栽培过程中容易感染病毒,影响产量和品质;而且长期无性繁殖会导致品种特性严重退化,品质和产量逐渐下降,繁殖系数变低,严重制约了人参果种植业的发展[9]。目前,人参果快繁的研究已有报道,主要集中在培养基激素种类及配方、外植体材料和诱导分化、继代、生根的条件等方面[10-14]。其中,以人参果吊果为材料的组培快繁研究尚未见报道。笔者以人参果吊果为外植体,比较不同激素种类及浓度对人参果吊果侧芽诱导的效果,建立人参果吊果组培快繁体系,为解决人参果 吊果生产中容易感染病毒、品种退化等问题提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

从昆明市石林县西街口镇人参果种植地中选择长势强、无病虫害的人参果吊果植株作为试验材料。

1.2 试验方法

1.2.1 外植体的选择与处理 选取无病虫害的带掖芽枝条,剪成约3~5 cm 长的茎段,先用洗衣粉浸泡5 min,自来水冲洗干净,再用1%多菌灵浸泡1 min,自来水冲洗30 min,擦干后放入已消毒的玻璃瓶中;在超净工作台上,用75%酒精浸泡茎段30 s,无菌水冲洗3 次,再用0.1% 的氯化汞浸泡7 min,浸泡时不间断摇荡瓶子,以确保外植体得到全面彻底消毒,最后用无菌水反复冲洗 5 次。滤纸吸干水分后,切成长约1.0~1.5 cm 带叶芽的枝条,接种于诱导培养基上。培养基配方:MS +KT 0.1 mg/L+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L。

1.2.2培养基配方筛选(1)不同浓度6-BA 处理。以MS 为基本培养基,添加0.2 mg/L NAA,设置6 组不同浓度的6-BA,分别为0.3,0.5,0.7,1.0,1.3,1.5 mg/L,编号1~6。(2)不同浓度NAA 处理。以MS为基本培养基,添加0.3 mg/L 6-BA,设置4 组不同浓度的NAA,分别为0.2、0.4、0.6、0.8 mg/L,编号7~10。(3)不同浓度GA3、KT、TDZ 处理。以MS为基本培养基,添加0.05 mg/L NAA、0.1 mg/L6-BA,GA3、KT、TDZ 每种激素设置2 个浓度共计6 个处理,分别为0.5 mg/L GA3、1.0 mg/L GA3、1.0 mg/L KT、2.0 mg/L KT、1.0 mg/L TDZ、2.0 mg/L TDZ,编号11~16。培养基pH 值为 5.8,添加3%蔗糖。每个处理接种5瓶,每瓶接种3 个茎段,重复3 次。培养时湿度控制为(75±5)%,温度控制在(22±2)℃,光照周期为14 h/d,光照强度1 800~2 500 lx,培养30 d 后测定增殖倍数(即侧芽分枝数),观察根数、株高、茎粗、叶片数、叶长和叶宽等形态指标。

1.2.3 数据统计与处理 采用Microsoft Excel 2003 进行数据整理,采用SPSS23.0 软件进行方差分析,采用Duncan’s 进行多重比较,P<0.05,n=3。

2 结果与分析

2.1 不同浓度6-BA 对人参果吊果组培苗生长和增殖的影响

由表1 可知,处理1 的株高最高,为4.80±2.91 cm, 分别比处理2~6 高28.7%、108.7%、226.5%、260.9%、269.2%,且差异显著,其他处理间差异不显著;各处理的茎粗在0.08~0.11 cm,处理间差异不明显;叶片数以处理1 最多,达9.67±1.53 片,显著高于其他处理;叶长以处理6 最长,为1.67±0.51 cm,其次是处理1,为1.47±0.60 cm,二者差异不显著;叶宽以处理1 最宽,为0.97±0.32 cm,显著宽于处理4,其他处理间差异不显著;处理1 的根数最多,显著多于其他处理, 分别比处理2~6 增加46.7%、109.6%、144.5%、238.8%、 529.6%,其他处理间差异不显著。由图1 可知,增殖倍数以处理1 最大,分别较处理2、处理3 高20.0%、200.0%,处理4、5 和6 无增殖。综上所述,MS+NAA 0.2 mg/L+6-BA 0.3 mg/L(处理1)最有利于人参果吊果组培苗增殖和生根,表明了低浓度的6-BA 对人参果吊果组培苗生长有促进作用。

2.2 不同浓度NAA 对人参果生长和增殖的影响

由表2 可知,处理7 的株高最高,为5.33±0.61 cm,处理8 次之,为4.27 cm,二者的差异不显著,但处理7 的株高显著高于处理9 和处理10;各处理的茎粗在0.09~0.13 cm,处理间差异不显著;处理7 的叶片数最多,为10.67±2.08 片,分别比处理8~10 多52.4%~ 60.0%,且差异显著。各处理的叶长、叶宽差异均不显著,但以处理7 表现较好,叶长和叶宽分别为1.30±0.46、0.80±0.10 cm;处理7、处理8 的根数分别为23.33±4.04、20.67±4.04 条,显著多于其他处理。由图2 可知,处理7 和处理8 的增殖倍数差异不显著,以处理7 的较高,为3.3 倍,分别比处理8、处理9 高10.0%、74.6%,处理10 无增殖。综上所述,MS+NAA 0.2 mg/L+6-BA 0.3 mg/L(处理7)最有利于人参果吊果组培苗增殖和生根,说明低浓度NAA 能促进人参果吊果生长和生根,增殖倍数最高。

表1 不同浓度6-BA 处理下人参果吊果组培苗的生长情况

表2 不同浓度NAA 处理下人参果吊果组培苗的生长情况

2.3 GA3、KT、TDZ 对人参果吊果生长和增殖的的影响

由表3 可知,株高以处理13 的最高,为4.20±0.26 cm,分别比其他处理高24.6%~200%,处理14 的最矮,仅1.40±1.14 cm,显著矮于其他处理;处理12的茎粗最粗,为0.18±0.11 cm,处理14 的茎粗最细,仅0.08±0.03 cm,二者间差异显著,其他处理间差异不显著;叶片数以处理13 和处理15 最多,约为5.67 片,以处理16 的叶片最少,仅2.00±1.73 片,显著低于其他处理;各处理的叶长和叶宽差异均不显著;根数以处理13 的最多,分别比其他处理增加125.0%~193.5%,且差异显著。由图3 可知,处理13的增殖倍数最高,为3.1 倍,其次是处理11,第三是处理12,处理14~16 无增殖;同时,处理13 的人参果吊果组培苗长势最好。综合上述,MS+KT 1.0 mg/L+6-BA 0.1 mg/L+NAA 0.05 mg/L(处理13)最有利于人参果吊果组培苗生长,表明在6-BA 和NAA 浓度一定时,KT 的增殖效果最佳,当KT 浓度为 1.0 mg/L时,人参果吊果的株高、茎粗、叶片和根系生长均表现出明显的优势,并且增殖倍数最高。

表3 GA3、KT、TDZ 处理下人参果吊果组培苗的生长情况

3 讨 论

人参果的经济和营养价值很高,但常规繁殖时品种容易退化,利用组织培养技术,以茎尖和带侧芽的茎段进行组培再生,可解决人参果品种退化的问题,短时间内获得大量品质优良的种苗。前人利用茎尖或带腋芽的茎段[15]等外植体,建立了多种人参果的组培再生体系。该试验也是采用带腋芽的茎段为外植体,来研究人参果吊果的组培快繁体系。

6-BA 和KT 可以促进细胞分裂,促进侧芽生长;GA3可以促进茎的伸长生长[16]。张丽芳等[14]研究表明,人参果继代快繁和生根是同步进行的,最佳培养基为不添加任何激素的MS 培养基或MS+6-BA 0.05 mg/L+NAA 0.01 mg/L+GA30.1 mg/L。而该试验结果显示,当6-BA 浓度为0.3 mg/L、NAA 浓度为0.2 mg/L 时,继代增殖倍数最高,组培苗长势最好。这表明,人生果吊果对植物激素较敏感,低浓度的6-BA 和NAA可促进其生长和增殖。

傅玉兰等[10]研究表明,对于人参果组培苗而言,NAA+KT 的组合优于NAA+BA 的组合,NAA 0.2 mg/L+KT 2.0 mg/L 的处理人生果组培苗的增殖率最高,月增殖率达5.17 倍。焦宏[17]的研究结果同样表明,BA 2.0 mg/L+KT 2.0 mg/L 的处理人参果分化苗最多且粗壮。该试验结果显示,当KT 浓度为1.0 mg/L时,人参果增殖倍数最高,达3.1 倍,植株长势旺盛;但当其浓度增加至2.0 mg/L 时,植株长势较弱,增殖倍数为0。这一研究结果与前人不一致,可能与不同品种人参果对激素的敏感性存在差异有关。TDZ 是一种新型植物生长调节剂,可促进细胞分裂[18]。马宗桓等[19]将TDZ 用于人参果叶片不定芽的分化,浓度为0.5 mg/L 时,分化率可达到83.3%。该试验结果显示,TDZ 对人生果有促分化作用,但效果一般。

6-BA、KT、GA3和TDZ 这4 种激素相比较,6-BA和KT 对人生果吊果组培苗的增殖效果明显,并且苗体长势好。这与陆瑞菊[9]等研究结果类似,6-BA 对人生果吊果的增殖效果优于KT。张菲菲等[13]研究结果表明,NAA 浓度为0.5 mg/L,可促进人生果组培苗生根和株高的增长。而该试验结果显示,NAA 浓度为0.2 mg/L 时,人参果吊果组培苗的株高和根数表现最佳,增殖倍数也最高。

综上所述,MS+NAA 0.2 mg/L+6-BA 0.3 mg/L 或MS+KT 1.0 mg/L+NAA 0.05 mg/L+6-BA 0.1 mg/L 的培养基配方有利于人参果吊果组培苗的瓶内增殖和生根。在产业化种苗生产过程中,考虑到种苗生长的一致性,可选用其中1 种类型培养基进行培育。

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