(山西农业大学(山西省农业科学院)园艺研究所,山西 太原 030031)
近年来,我国园林化城市快速发展,越来越多的苗木植株被广泛运用于景观设计与园林建设中,丽格海棠是常见的品种之一。由于其具有较高的观赏价值,深受广大民众和设计者的喜爱,所以,越来越具有较大的市场潜力[1]。但由于丽格海棠特殊的生长条件,其不适合长途运输,且在初期繁殖的数量有限,成为诸多城市景观运用的缺憾。为了能够有效解决该问题,对丽格海棠进行组织培养和快速繁殖是一个有效的途径。
丽格海棠又名为玫瑰海棠。
每年4 月份,将当年多年生老株上春季新生长出的丽格海棠茎尖、叶柄及新叶作为试验的材料标本,并分步进行操作:一是将丽格海棠叶片切成小片,二是将丽格海棠叶柄切成小段。随后取出切割好并进行伤口静晾过的试验标本,将叶柄和叶片浸泡在70%的乙醇中30s,之后将乙醇倒掉,再将其分散浸泡在0.2%的HgCl 中,浸泡时间为3min,轻轻取出叶片和叶柄切段标本,用无菌水冲洗。而后浸泡在0.1%的HgCl 中,时间为5min,然后用无菌水反复冲洗,在整个过程中,不断轻轻摇晃三角瓶,保证其浸泡彻底[2]。
MS、3%的蔗糖和0.75%的琼脂为丽格海棠叶片和叶柄切征组织培养的基本培养基,pH 值为5.8。将不同浓度和种类的植物生长调节剂添加在不同的培养阶段,培养温度为(24±2)℃,光照强度为2200~2900Lx,每天光照时间为13h。
在MS+6-BA4.0 mg/L+IBA1.0 mg/L 培养基上,分别接种丽格海棠茎尖、叶柄、叶,在对其进行为期3 周的培养基培养后观察发现,培养基上首先膨大的是茎尖外植体,并且有部分标本上长出了愈伤组织块。
对其培养5 周后观察可见,丽格海棠的叶片外植体大部分长出了愈伤组织块,而且随着愈伤组织的不断增大,呈现疏松的颗粒状黄绿色状态[3]。
通过对每个周期3 种标本培养基培进行观察后发现,丽格海棠茎尖、叶柄、叶3 种外植体都能够长出愈伤组织。但最容易脱分化的是茎尖,其次是叶柄,且茎类和叶柄这2 种外植体脱分化诱导率为100%。最后是最难诱导的丽格海棠叶片,原因一是生长周期长,二是诱导率低,叶片外植体仅有71.4%的诱导率。由此可见,丽格海棠的叶片组织分化强度高,相对来说,茎尖和叶柄组织分化程度低(见表1)。
表1 比较丽格海棠茎尖、叶柄、叶脱分化程度
在不同浓度6-BA 的MS+6-BA4.0 mg/L+IBA1.0mg/L 培养基上,接种培养灭菌过的部分丽格海棠叶柄外植体,观察和分析诱导丽格海棠叶柄外植体愈伤组织,受不同浓度6-BA 的影响(见表2)。发现6-BA 浓度的不同,在诱导丽格海棠叶柄方面存在差异,在没有6-BA 的培养基上,不能够诱导出愈伤组织。但随着6-BA 浓度的不断增加,明显提高了丽格海棠叶柄愈伤组织的诱导率和增值率。但较高浓度的6-BA,又会对丽格海棠叶柄愈伤组织的诱导和增殖起到抑制作用。通过观察发现,丽格海棠叶柄愈伤组织最大诱导率、增值率、效果最好是在6-BA 浓度为4.0mg/L。由此可见,较为理想的丽格海棠诱导培养基是MS+6-BA4.0mg/L+IBA1.0mg/L。
表2 诱导丽格海棠叶柄外植体愈伤组织受6-BA 的影响
在不同浓度的6-BA 分化培养基上,分化培养诱导成功的丽格海棠愈伤组织块,观察和分析丽格海棠愈伤组织分化发芽受不同浓度外源激素6-BA 的影响(见表3)。通过对该表的数据分析能够发现,丽格海棠愈伤组织分化在不同浓度6-BA 中的效应存在差异。随着6-BA 浓度不断增加,也相应提高了丽格海棠芽的分化率和产芽量。但当6-BA 浓度超过1.5mg/L 时,对丽格海棠芽分化起到了显著抑制作用,可是在这一情况下,却增加了丽格海棠愈伤组织的生长。
当6-BA 浓度呈现值为0.5mg/L 时,丽格海棠芽分化率能够高达91.89%,并且生长速度也是最快的。由此试验数据可以得出,将带有丛芽的丽格海棠愈伤组织块切成小块后,对这些小块进行继代培养[4],每间隔25d进行1 次继代培养,不仅具有较高的增值率,而且能够有效实现丽格海棠培育和快速繁殖工厂化的生产目标。
表3 丽格海棠愈伤组织分化增殖受6-BA 的影响
随后将丽格海棠丛芽切成2.5cm 长的单芽,在生根培养基上接种这些单芽,再经过25d 的生根培养,观察和分析在不同培养基上这些单芽的生长情况(见表4)。通过观察试验数据可以发现,IBA 0.2~0.5mg/L 和NAA 能够有效促进丽格海棠单芽快速生根。由于NAA能够使丽格海棠根形态变得粗短,IBA 0.2~0.5mg/L 能够使丽格海棠根的形态变得细长,而且NAA 价格较便宜。因此,从经济角度上而言,通常情况下丽格海棠生根培养基的首选是MS+NAA0.2mg/L。
表4 丽格海棠生根受外源激素的影响
在芽株生根培养周期结束后,可采用20℃的水对生根比较好的丽格海棠试管苗进行清洗,将珍珠岩和腐叶土以2∶3 的比例充分混和之后晾晒1d,将清洗干净的试管苗移栽到配好的基质上,浇水,其放置在阴凉处4d,之后将其移置存放在40%的遮荫温棚中进行培育。遮荫棚温度控制在18~25℃,湿度控制在90%,2 周后试管苗移栽成活率高达93%。通过多次试验发现,丽格海棠试管苗移栽成功的关键是要控制好其周围的温湿度,保持湿润的栽培基质和空气,并要进行良好的通风[5]。
综上所述,丽格海棠适合在湿润、温暖、半阴的环境中生长,而且不耐高温,对土壤的要求是微酸性和疏松肥沃。丽格海棠组织培养和快速繁殖是提高苗株应用率,走向工厂化生产的关键,其中的重点是提高移栽成活率,该试验数据可以为丽格海棠的组织培养和快速繁殖工厂化生产提供参考依据。