叶霞,孙世海,郭茹,华仁锐
ZT和IBA浓度对5个蓝莓品种离体增殖的影响
叶霞,孙世海通信作者,郭茹,华仁锐
(天津农学院园艺园林学院,天津 300384)
以5个蓝莓品种(‘蓝丰’‘早蓝’‘齐佩瓦’‘密斯提’和‘夏普蓝’)的试管苗茎段为试验材料,研究了ZT和IBA不同浓度配比对5个蓝莓品种试管苗增殖的影响。结果表明,在WPM培养基中,蓝莓品种不同,其试管苗增殖适宜的ZT和IBA浓度不同,添加ZT 1.0 mg/L对‘蓝丰’增殖效果最佳,增殖系数为3.41,试管苗高为3.0 cm;添加ZT 1.5 mg/L对‘早蓝’的增殖效果最佳,增殖系数为3.60,苗高为4.1cm;添加ZT 1.5 mg/L+IBA 0.05 mg/L对‘密斯提’的增殖效果最佳,增殖系数为2.71,苗高为4.8 cm;添加ZT 2.0 mg/L+IBA 0.05 mg/L对‘齐佩瓦’和‘夏普蓝’增殖效果最佳,增殖系数分别为4.32和6.70,苗高分别为4.9 cm和3.5 cm。综合分析得出,‘蓝丰’的最佳离体茎段增殖培养基为WPM+ZT 1.0 mg/L;‘早蓝’的最佳离体茎段增殖培养基为WPM+ZT 1.5 mg/L;‘密斯提’的最佳离体茎段增殖培养基为WPM+ZT 1.5 mg/L+IBA 0.05 mg/L;‘齐佩瓦’和‘夏普蓝’的最佳离体茎段增殖培养基为WPM+ZT 2.0 mg/L+IBA 0.05 mg/L。
蓝莓;ZT;IBA;增殖系数
蓝莓,又称越桔或蓝浆果,属于杜鹃花科(Ericaceae)越桔属()植物,多年生落叶或常绿灌木,原产于北美。全世界约400个种[1-2],中国约91个种28个变种,分为兔眼蓝莓、高丛蓝莓、矮丛蓝莓3个类别,主要分布于东北和西南地区[3-4]。高丛蓝莓果实较大,营养丰富,被誉为浆果之王[5],成为国际市场需求量最大和售价最高的水果[6]。蓝莓富含花青素、黄酮类化合物,具有改善视力、提高免疫力和抗氧化功效[7],联合国粮农组织将其列为人类五大健康食品之一[8-9]。目前,蓝莓离体快繁技术较为成熟,但蓝莓品种繁多且更新换代较快,已发现不同基因型蓝莓品种对培养条件的要求不同,因此,获得的试管苗的健壮程度及增殖倍数有所不同[10-11]。在蓝莓离体茎段增殖培养中,植物激素对腋芽的增殖起决定性作用,不同基因型的蓝莓所需植物激素种类和浓度不同[12]。本试验通过对5个不同蓝莓品种的增殖培养基进行研究,为蓝莓工厂化育苗提供技术基础。
以天津农学院园艺园林学院植物组织培养实验室的5个蓝莓品种(北高丛品种‘蓝丰’‘早蓝’,半高丛品种‘齐佩瓦’和南高丛品种‘密斯提’‘夏普蓝’)的试管苗为试验材料,取培养60 d的试管苗茎段为外植体。
取5个蓝莓品种试管苗的茎段,接种到WPM基本培养基中,设置不同浓度的ZT:0.5、1.0、1.5、2.0 mg/L和不同浓度的IBA:0、0.05、0.10、0.20 mg/L,采用全组合方式,共计16种浓度配比。WPM培养基中均添加琼脂8 g/L和蔗糖20 g/L,pH值为5.2~5.4。光照强度1 500~2 000 lx,光照时间12 h/d,培养温度(23±2)℃。30 d 后统计5个品种的生长指标(叶色、增殖系数、株高及试管芽质量)。
主要采用Microsoft Excel 2010和SPSS Statistics17.0对试验数据进行分析。
由表1可以看出,当ZT浓度一定,随着IBA浓度的增加增殖系数减少,当ZT 浓度为1.0 mg/L,IBA浓度为0时,增殖系数为3.41,显著高于除处理4的其他处理(<0.05),株高为3.0 cm,叶色为黄绿色。ZT浓度为1.5 mg/L时,株高为5.0 cm,叶色为绿色,但是其增殖系数较低,为2.12。因此,WPM+ZT 1.0 mg/L的2号培养基为‘蓝丰’茎段最佳增殖培养基。
表1 ZT与IBA组合对‘蓝丰’离体茎段增殖培养的影响
注:同列不同小写字母代表不同处理间差异显著 (<0.05)。下同
由表2看出,当ZT浓度一定,随着IBA浓度的增加增殖系数减少。当ZT 浓度为1.5 mg/L,IBA浓度为0时,增殖系数为3.60,与处理8和处理12无显著差异,但显著高于其他处理(<0.05),且叶片绿色、试管芽粗壮。尽管‘早蓝’在ZT浓度为1.0 mg/L和1.5 mg/L、IBA浓度为0.05 mg/L时,株高均为4.9 cm,但其增殖系数较低,仅为2.90和1.40。因此,WPM+ZT 1.5 mg/L为‘早蓝’茎段最佳增殖培养基。
表2 ZT与IBA组合对‘早蓝’离体茎段增殖培养的影响
由表3可以看出,当IBA为0.20 mg/L时,增殖系数较低,说明ZT/IBA至少大于10倍以上才适合‘齐佩瓦’蓝莓茎段增殖培养。其中在ZT为2.0 mg/L,IBA为0.05 mg/L的8号处理,增殖系数为4.32,显著高于其他处理(<0.05),株高为4.9 cm,叶片绿色,茎段粗壮。尽管ZT为1.0 mg/L,IBA为0.05 mg/L时,株高为5.9 cm,但其增殖系数为2.71。因此,WPM+ZT 2.0 mg/L+IBA 0.05 mg/L为‘齐佩瓦’茎段最佳增殖培养基。
表3 ZT与IBA组合对‘齐佩瓦’离体茎段增殖培养的影响
由表4可以明显看出,随着IBA浓度的增加,增殖系数呈减小趋势,当IBA为0.20 mg/L增殖系数最低。当ZT浓度为1.5 mg/L,IBA浓度为0.05 mg/L时,增殖系数和株高为最高,分别是2.71和4.8 cm,尽管ZT浓度为2.0 mg/L,IBA浓度为0.10 mg/L时,株高相同最高为4.8 cm,但是其增殖系数为2.61,且茎段较细。因此WPM+ZT 1.5 mg/L+IBA 0.05 mg/L为‘密斯提’茎段最佳增殖培养基。
表4 ZT与IBA组合对‘密斯提’离体茎段增殖培养的影响
由表5可以看出,随着ZT浓度的增加,增殖系数越高,随着IBA浓度的增加,增殖系数减少,当IBA为0.20 mg/L时,不适宜蓝莓增殖。当ZT为2.0 mg/L,IBA 为0.05 mg/L时,增殖系数最高为6.70,株高为3.5 cm,且叶片绿色、叶片大,茎段粗壮等整体状况优良,因此WPM+ZT 2.0 mg/L+IBA 0.05 mg/L为‘夏普蓝’茎段最佳增殖培养基。
表5 ZT与IBA组合对‘夏普蓝’离体茎段增殖培养的影响
试管苗的增殖培养是种苗生产中较为关键的步骤,试管苗的增殖速度与品种、植物激素种类和浓度等因素有关。尽管植物激素对蓝莓离体茎段培养影响的研究已经有很多报道,但研究结果不尽相同。饶宝蓉等[13]研究发现,改良WPM+ ZT 1.25 mg/L+蔗糖40 g/L+卡拉胶6.5 mg/L,pH 5.2的培养条件下,‘夏普蓝’试管苗丛生芽增殖效果最佳;而本研究中‘夏普蓝’丛生芽增殖效果最佳的培养基为WPM+ZT 2.0 mg/L+IBA 0.05 mg/L,这可能是培养基中所添加的物质不同导致结果不同。龚雪元等[14]研究的南高丛蓝莓丛生芽的最佳增殖培养基为WPM+ZT 2.0 mg/L,而本研究南高丛蓝莓‘夏普蓝’在WPM+ZT 2.0 mg/L+IBA 0.05 mg/L培养基中增殖最佳,本研究中南高丛蓝莓‘密斯提’在WPM+ZT 1.5 mg/L+IBA 0.05 mg/L的培养基中培养最佳,由此说明,不同基因型的蓝莓其增殖系数也不同,但值得参考的是史文君等[15]研究的‘蓝丰’腋芽诱导最适宜的ZT浓度为1.0 mg/L,诱导率达84.45%,与本研究的‘蓝丰’在ZT浓度为1.0 mg/L的培养基上,增殖系数为3.4最高,具有一致性。关于‘早蓝’和‘齐佩瓦’2个品种的增殖研究甚少。因此,本研究可为工厂化育苗提供一定的理论基础。
综合而言,ZT 1.0 mg/L下较适宜‘蓝丰’蓝莓离体茎段增殖培养,ZT 1.5 mg/L较适宜早蓝离体茎段增殖培养,ZT 1.5 mg/L+IBA 0.05 mg/L较适宜‘密斯提’离体茎段增殖培养,ZT 2.0 mg/L+IBA 0.05 mg/L较适宜‘齐佩瓦’和‘夏普蓝’离体茎段增殖。对比这5个品种可以看出,‘夏普蓝’的增殖系数最高,达6.70,而‘密斯提’的增殖系数最高值为2.71,由此得出,在添加适宜浓度的ZT和IBA的WPM培养基中,不同基因型的蓝莓品种试管芽增殖系数不同。
[1] 王连润,马钧,胡忠荣,等. 蓝莓离体快速繁殖研究[J]. 红河学院学报,2009,7(5):16-18.
[2] 杨喜平,张胜利,王琚钢,等. 我国蓝莓研究[J]. 内蒙林业科技,2012,38(3):55-58.
[3] 汤伟华.蓝莓茎段初代培养技术[J]. 湖北农业科学,2012,51(6):1263-1264,1267.
[4] 张帅,谷晓平,莫建国,等. 基于GIS的贵州蓝莓生态适宜性区划[J]. 贵州农业科学,2014(10):255-257.
[5] 蒋鑫,杨静慧,何心,等. 温室与大棚中不同蓝莓品种的生长生理特性比较[J]. 天津农学院学报,2020,27(1):15-20.
[6] 申岩. 蓝莓露地栽培技术[J]. 天津农业科学,2009(3):62-64.
[7] 吕晨菲,杨静慧,秦艳筠,等. 促成栽培的蓝莓品种果实外观特性比较[J]. 天津农学院学报,2019,26(2):27-30,34.
[8] 郑理乔,黄成林,刘华,等. 兔眼蓝莓组织培养过程中褐化与生根问题的探讨[J]. 安徽农业大学学报,2012,39(5):777-782.
[9] 朱宏芬,沈岚,黄坚,等. 兔眼蓝莓“灿烂”组织培养与植株再生研究[J]. 北方园艺,2012(19):105-107.
[10] 李丽容,金开正. 兔眼蓝莓组培快繁试验[J]. 中国南方果树,2010,39(1):71-72.
[11] 廉家盛,朴炫春,廉美兰,等. 培养基种类、玉米素浓度及pH值对蓝莓“美登”组培增殖生长的影响[J]. 延边大学农学学报,2010,32(4):269-272.
[12] 肖海峻,庞俊兰,孟利前,等. 不同基因型蓝莓离体茎段的增殖培养技术[J]. 分子植物育种,2018,16(8):2587-2592.
[13] 饶宝蓉,陈泳和,江文清,等. 蓝莓夏普蓝组培苗繁殖技术研究[J]. 江西农业学报,2014,26(10):46-49.
[14] 龚雪元,杜亚填,张翔宇,等. 南高丛蓝莓快繁技术体系研究[J]. 植物研究,2014,34(1):131-135.
[15] 史文君,赵永钦,王培培,等. 北高丛蓝莓茎段离体培养及增殖技术[J]. 经济林研究,2012,30(2):56-60.
Effect of concentrations of ZT and IBA on multiplicationof five blueberry varieties
YE Xia,SUN Shi-haiCorresponding Author,GUO Ru,HUA Ren-rui
(College of Horticulture and Landscape, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China)
The effects of different concentrations of ZT and IBA on the multiplication of 5 blueberry varieties(Bluecrop, Earliblue, Chippewa, Misty and Sharpblue)seedlingswere studied by using the stem segmentsof 5 blueberry varieties as materials. The results showed that the different varieties of blueberry had different appropriate ZT and IBA concentrations for seedling multiplicationwhen they were cultured in WPM medium. Adding ZT 1.0 mg/L had the best effect on the multiplication of Bluecrop, with a multiplication coefficient of 3.41 and plant height of 3.0 cm. Adding ZT 1.5 mg/L had the best effect on multiplication of Earliblue, with a multiplication coefficient of 3.6 and plant height of 4.1cm. Adding ZT 1.5 mg/L+IBA 0.05 mg/L had the best effect on multiplication of Misty, with a multiplication coefficient of 2.71 and plant height of 4.8 cm. Adding ZT 2.0 mg/L+IBA 0.05 mg/L had the best effect on the multiplication of Chippewa and Sharpblue, with multiplication coefficients of 4.3 and 6.7, respectively, and plant height of 4.9 cm and 3.5 cm, respectively. Through comprehensive analysis, the optimal medium was WPM+ZT 1.0 mg/L for Bluecrop stem multiplication, WPM+ZT 1.5 mg/Lfor Earliblue, WPM+ZT 1.5 mg/L+IBA 0.05 mg/L for Misty and WPM+ZT 2.0 mg/L+IBA 0.05 mg/L for Chippewa and Sharpblue.
blueberry; ZT; IBA; multiplication coefficient
1008-5394(2020)03-0014-04
10.19640/j.cnki.jtau.2020.03.003
S663.9
A
2020-02-28
天津农学院研究生培养质量提升项目(2017YPY006)
叶霞(1995-),女,硕士在读,从事果树组织培养研究,E-mail:1876681124@qq.com。
孙世海(1963-),男,教授,硕士,主要从事园艺教学与科研工作。E-mail:sunshihai1980@sina.com。
责任编辑:杨霞