洪莉,董军,陈令会,王云冰
(1.台州市农业科学研究院,浙江 台州 371000; 2.台州科技职业学院,浙江 台州 371000)
甜樱桃砧木吉塞拉12号(G12)原产于德国,为酸樱桃(Prununcerasus)与灰毛叶樱桃(P.canescens)种间杂交育成的三倍体杂交种,在欧美及澳大利亚、新西兰等国应用广泛。20世纪90年代由山东省果树研究所引入,经多年的区域试验和生产观察认为,与大多数甜樱桃品种亲合性良好。吉塞拉系列甜樱桃砧木具有明显的矮化、丰产、早实、抗病、土壤适应范围广等优点[1-5]。近年来南方甜樱桃产业发展迅速,G12砧木在南方应用前景广,市场潜力巨大,经济效益显著[6-7]。由于该甜樱桃砧木为三倍体杂种,故结实率极低,分蘖少,繁殖速率较慢。为满足生产上的巨大需求,常采用组培法进行快繁[8-9]。相对于北方冷凉干燥的环境而言,南方高温高湿的环境条件对吉塞拉系列砧木的组培快繁技术提出了更高的要求。本研究摸索出G12的组培快繁技术,旨在为南方地区甜樱桃砧木的工厂化生产提供理论依据。
G12来源于台州市农业科学研究院樱桃种质资源圃,取G12茎尖或茎段为外植体。
1.2.1 初代培养
首先对外植体材料进行预处理。初代培养前1周,采用800倍多菌灵液处理生长健壮、无病虫害的一年生幼嫩新梢,并套袋。初代培养时将外植体转移至超净工作台上,剪去叶片,留下带柄嫩梢。将茎尖部分剥离至1 cm大小,其余部分切成2 cm左右的茎段(带芽),放入已灭菌的三角瓶内,再加入几滴1%吐温-80和60 mL消毒剂进行表面灭菌后,接种到培养基上。
根据消毒剂种类,试验设4个处理:0.1%氯化汞、消毒灵(100 g·L-1二氯异氰尿酸钠)、84消毒液(11.33~15.33 g·L-1有效氯)、次氯酸钠溶液(≥1.04%活性氯)。每处理10瓶,重复3次,试验后7 d统计污染情况。
1.2.2 增殖培养
待初代外植体分化成苗后,切取嫩芽转移至增殖培养基上。以MS(蔗糖30 g·L-1,琼脂6.0 g·L-1)为基础培养基,设8个6-BA和IBA浓度组合。T1~T4处理的6-BA浓度均为0.5 mg·L-1,IBA浓度分别为0.05、0.10、0.20、0.40 mg·L-1;T5~T8处理的6-BA浓度分别为0、0.30、0.60、0.90 mg·L-1,IBA浓度均为0.10 mg·L-1。每处理接种30瓶,每瓶3个茎尖。在25 ℃、2 000 lx条件下,每天光照12 h,每7 d调查记录1次茎尖萌发率,接种30 d后调查记录茎尖再生芽生长情况。
1.2.3 生根培养
以1/2MS为生根培养基(蔗糖20 g·L-1;琼脂糖6 g·L-1),设8个处理,添加不同浓度的IAA、NAA、IBA,将高约2 cm以上的健壮组培苗转入基中培养。其中,X1~X4处理的IAA浓度均为0.50 mg·L-1,IBA浓度分别为0.60、0.90、1.20、1.50 mg·L-1;X5~X8处理的NAA浓度均为0.50 mg·L-1,IBA浓度分别为0.20、0.40、0.80、1.60 mg·L-1。调节pH为5.8,光照强度为2 000 lx,光照时间为12 h·d-1,培养温度控制在25 ℃左右,空气相对湿度为50%。
1.2.4 组培苗移栽
选取生长健壮并生有3条以上2 cm左右新根的组培苗进行炼苗。自然光下驯化炼苗1周,然后揭开瓶盖,每天喷清水5~6次;3 d后取出幼苗,洗净附着在根上的残留培养基,移入育苗穴盘,置小拱棚中遮荫培养,每隔5 h喷水1次,逐渐增加光照,待组培苗长到10 cm以上时,移入直径20 cm的美植袋内培养。
由表1可知,不同消毒剂中,G12外植体的成活率不同。其中,氯化汞处理的成活率最高,为93.3%,且分化情况最好,不定芽为嫩绿色,转入增殖培养基后增殖速度较快;84消毒液处理后的外植体成活率达到60%,其成活率显著的高于消毒灵、次氯酸钠溶液处理;消毒灵和次氯酸钠溶液消毒效果明显低于84消毒液。
由表2可知,G12外植体在T1号培养基上增殖系数为3.2,组培苗生长正常,叶片嫩绿,无玻璃化现象;在T2培养基上增殖能力较强,增殖系数达4.1,生长情况较好,叶片嫩绿;在T3和T4培养基上的增殖能力一般,且随着IBA浓度的增加,组培苗叶片出现不同程度的皱缩现象。T5培养基增殖能力一般,生长情况较好,叶片嫩绿舒展,部分植株有生根现象发生;T6和T7培养基增殖能力相对较高,生长状况良好,叶片嫩绿;T8培养基部分出现玻璃化现象,叶片皱缩。综上认为,T2、T6和T7的增殖效果优于其他培养基。
表1 不同消毒剂对外植体消毒效果的影响
表2 不同增殖培养基对外植体生长的影响
G12组培苗生根难,且生根率低。研究结果表明,X2、X3培养基在10 d左右就可见新根长出,X1、X4培养基在3周后陆续有新根产生。表3显示,X2培养基生根率最高,达到92.30%,且根多而细长;其次是X3培养基,生根率达88.88%,根多且粗细适中,根系生长状况良好;X8培养基生根率为81.25%,根多且短粗;X5、X6培养基生根率较少,且根细长,表现较差。综合来看,X2、X3、X8培养基生根效果较其他培养基好。
表3 不同生根培养基对组培苗根系生长的影响
G12组培苗经炼苗后移栽于园土∶草炭1∶1的育苗基质中,遮阴并定期喷水,1月后植株生长良好,成活率达90%以上。随后将组培苗带土移栽于直径20 cm的美植袋内继续培养6个月,待植株长高至80 cm时可用作砧木种苗。
试验表明,G12组培快繁的最佳初代消毒处理为0.1%氯化汞处理10 min;增殖培养基0.50 mg·L-16-BA+0.10 mg·L-1IBA、0.30 mg·L-16-BA+0.10 mg·L-1IBA、0.60 mg·L-16-BA+0.10 mg·L-1IBA效果较好;生根培养基0.50 mg·L-1IAA+0.90 mg·L-1IBA、0.5 mg·L-1IAA+1.20 mg·L-1IBA、0.50 mg·L-1NAA+1.60 mg·L-1IBA效果较好,优于其他处理。
不同消毒剂处理结果显示,氯化汞消毒效果相对较好,与徐世彦等[8]研究结果一致。本研究发现,春季相对夏秋季节更适合初代培养,夏季南方高温高湿的环境对于G12初代培养影响较大,通过提前多菌灵预处理并套袋可增强消毒效果。G12对激素适应性更强,较高浓度的6-BA处理下的组培苗玻璃化程度较低,皱缩程度更低。G12相对于G5和G6更易生根,在1/2MS+0.90 mg·L-1IBA+0.50 mg·L-1IAA条件下生根率达90%以上。组培苗移栽与定植过程中保持适宜的温度与湿度,可有效提高组培苗移栽成活率。