不同基质和配比对蔓越莓组培苗扦插生根的影响

董环宇, 高 芳, 陈士刚, 才巨锋, 郭忠玲, 陶 晶

(1. 北华大学, 吉林 吉林 132013; 2. 吉林省林业科学研究院, 吉林 长春 130033)

蔓越莓(Vacciniummacrocarpon)又名蔓越橘、大果越橘,属杜鹃花科(Ericaceae)越橘属(Vaccinium)植物[1]。其抗寒能力较强,原产于北半球凉爽高寒的湿地区域,在中国的大、小兴安岭和长白山地区也有野生种群分布[2]。其果实含有丰富的鞣酸[3]、单宁酸[4]、多酚类物质[5],具有抗氧化、抗肿瘤等功效,是一种很有经济价值的保健类果实[6, 7]。另外,有研究表明蔓越莓具有极佳的美容养颜功效[8]。

研究蔓越莓组培苗扦插繁殖技术,不但可以实现优良种质资源的迅速繁殖,还可以降低成本,提高繁殖效率。然而截至目前,其组培苗扦插繁殖尚未见报道。本研究以蔓越莓组培苗为试材,探究8种基质对生根率、苗高增长量、生物量和根系生长指标(最长根长、根表面积、根平均直径和平均根数)的影响,以期为蔓越莓组培苗扦插体系的建立奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于吉林省林业科学研究院净月苗圃基地,属温带大陆性湿润气候,夏季气候温暖,阳光充沛,但时间较短,秋季晴朗温差大。年降水量600～700 mm,全年无霜期140～150 d。试验在净月苗圃基地温室大棚内进行,试验期间保持温室大棚内温度25～30 ℃,空气相对湿度75 %～80 %。

1.2 试验材料与试验设计

供试材料来自吉林农业大学引种选育的蔓越莓优良品种组培苗,扦插试验于7月末截取2～3 cm茎段接种至增殖培养基,培养基配方为:WPM+ZT 1.0 mg·L-1。通过增殖培养获得大量的可用于生根的组培苗。待扦插时,将组培苗取出,剪成4～5 cm的插穗,以备扦插生根研究。

基质筛选:选取全河沙、全泥炭土、全苔藓、河沙+苔藓(体积比2∶1,下同)、泥炭土+苔藓(2∶1)、河沙+蛭石+珍珠岩(3∶1∶1)、泥炭土+蛭石+珍珠岩(3∶1∶1)、苔藓+蛭石+珍珠岩(3∶1∶1),插穗用1 000 mg·L-1IBA速蘸处理,共设置8个处理,每个处理200根插穗。

扦插及养护管理:扦插基质为全苔藓时,扦插前1～2 d用1 000倍多菌灵溶液对基质进行灭菌,对扦插环境进行全面消毒,并浇透水。扦插时,提前用镊子在基质上插深度为3～5 cm的小洞,避免损伤插穗基部。采用直插法,插入后将基质压实,浇透水,之后对插穗每天进行浇水。

1.3 测定项目与方法

扦插第35 d时,统计并计算扦插苗的各性状指标。

用根系扫描仪(Epson Perfection V850 Pro,日本)扫描完整根系,用WinRHIZO软件分析并统计最长根长、根表面积、根平均直径、平均根数。测量扦插苗的鲜重和干重(精确至0.01 g),用流水将测试植株根部基质冲刷干净,稍微风干并擦干水分,用电子天平称取鲜重,然后放入干燥箱中,在65 ℃条件下烘干48 h后称取干重。统计生根苗数量,测量苗高(精确至0.01 cm),计算生根率和苗高增长量。

生根率/%=(扦插第35 d生根苗数量/扦插苗总数)×100

苗高增长量/cm=扦插第35 d苗高-扦插时苗高

1.4 数据处理

采用Excel 2007软件、SPSS 26.0软件对数据进行整理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同基质种类和配比对生根率的影响

不同基质种类和配比对组培苗生根率影响较大,结果见表1。可以看出:全泥炭土不适于组培苗扦插生根,生根率只有22.0 %;泥炭土+蛭石+珍珠岩(3∶1∶1)同样不适合组培苗扦插生根,生根率仅为34.5 %;泥炭土+苔藓(2∶1)生根率为44.5 %;全苔藓基质最适宜组培苗扦插生根,生根率最高,为86.0 %;全河沙次之,生根率为79.0 %。

表1 不同基质种类和配比对组培苗扦插生根率的影响

2.2 不同基质种类和配比对苗高增长量的影响

不同基质种类和配比对组培苗苗高增长量的影响差异显著,结果见表2。可以看出:全泥炭土基质苗高增长量最小,为0.75 ± 0.14 cm;全河沙基质和河沙+蛭石+珍珠岩(3∶1∶1)基质苗高增长量也很小,仅为0.89 ± 0.07 cm和0.95 ± 0.30 cm;全苔藓基质苗高增长量最高,为4.62 ± 0.25 cm;其次为苔藓+蛭石+珍珠岩(3∶1∶1)基质,苗高增长量为4.28 ± 0.17 cm。

表2 不同基质种类和配比对组培苗扦插苗高增长量的影响

2.3 不同基质种类和配比对扦插苗生物量的影响

不同基质种类和配比对组培苗生物量的影响差异显著,结果见表3。可以看出:生物量最小的为全泥炭土基质(鲜重为0.48 ± 0.02 g,干重为0.11 ± 0.01 g),河沙+蛭石+珍珠岩(3∶1∶1)基质生物量也很小(鲜重为0.56 ± 0.06 g,干重为0.12 ± 0.02 g),全苔藓基质生物量最高(鲜重为2.33 ± 0.18 g,干重为0.51 ± 0.04 g),其次为苔藓+蛭石+珍珠岩(3∶1∶1),鲜重为2.27 ± 0.03 g,干重为0.48 ± 0.05 g。

表3 不同基质种类和配比对组培苗扦插苗生物量的影响

2.4 不同基质种类和配比对生根状况的影响

不同基质种类和配比对组培苗生根状况的影响差异显著,结果见表4。可以看出:泥炭土+蛭石+珍珠岩(3∶1∶1)基质最长根长最小(3.09 ± 0.58 cm),全苔藓基质最长根长最大(43.10 ± 5.21 cm);泥炭土+蛭石+珍珠岩(3∶1∶1)基质根表面积最小(0.28 ± 0.05 cm2),全苔藓基质根表面积最大(1.90 ± 0.19 cm2);全泥炭土基质根平均直径最小(0.11 ± 0.03 mm),全苔藓基质根平均直径最大(0.36 ± 0.03 mm);泥炭土+蛭石+珍珠岩(3∶1∶1)基质平均根数最少(7.78 ± 1.82 条),全苔藓基质平均根数最多(195.30 ± 28.31条)。总体来看,全苔藓基质根系生长状况最好。

表4 不同基质种类和配比对组培苗扦插根系生长状况的影响

3 讨论

植物扦插繁殖是利用细胞的全能性和植物的再生性进行无性繁殖的方法。选取植物根、茎、叶等部位作为插穗,扦插入泥炭土、河沙和蛭石等基质中,利用外源激素、营养物质促进其生根,可使其生长为能进行生理活动的完整植株[9]。扦插繁殖可以最大程度地保持母株的优良性状,具有操作方便、生长周期较短、繁殖系数大等特点[10]。本研究在蔓越莓离体快繁体系建立的基础上,利用组培苗作插穗,进行组培苗扦插生根的研究,不仅能保证插穗生理性状和基因型的一致,还能够降低插穗获得的成本,对其离体快繁研究具有重要意义。

扦插基质对扦插成活的影响非常大,甚至影响扦插试验的成败,适宜的扦插基质可以为插穗的生根提供优越的生长环境[11]。适宜插穗成活和生长的基质往往具有保水性强、透气性强、理化性较佳等特点[12]。根据基质的物理形态可分为三类:液态基质、气态基质、固态基质[13]。目前对于基质的研究主要集中在固态基质,常用的基质有河沙、珍珠岩、蛭石、泥炭土、苔藓等[11]。本研究探究8种基质对蔓越莓组培苗扦插生根的影响,结果表明:全泥炭土不适于组培苗扦插生根,生根率只有22.0 %;全苔藓基质最适宜组培苗扦插生根,生根率最高,为86.0 %,苗高增长量为4.62 ± 0.25 cm,生物量最高(鲜重2.33 ± 0.18 g,干重0.51 ± 0.04 g),生根状况也最好。