朱星樽,顾地周,邹佳楠,3
软枣猕猴桃Actinidia arguta(Sieb. et Zucc.)Planch. ex Miq.在现有技术中,多采用种子、扦插、嫁接、组培等方式进行常规繁殖,种子繁殖性状产生分离,扦插生根率和嫁接成活率极低[1-5].组织培养不仅投入成本高且操作性差,而且组织培养繁殖大多以愈伤组织再分化、嫩芽、嫩茎为试材,采用愈伤组织诱导、愈伤组织再分化、继代增殖、生根或初代培养、继代增殖、生根等多步方式才能达到成苗,尽管生根率可观,但在愈伤组织诱导、愈伤组织再分化和继代增殖时,可能产生了变异或突变,即使成苗,也与亲本性状出现差异[6-7].所以,开展软枣猕猴桃高效快速成苗技术研究,具有重要的生产应用价值.
6—8 月份,剪取软枣猕猴桃枝条(嫩条或半木质化条),切割成一叶一段的茎段(去除叶片)作为材料备用;将切割后的茎段在硫酸钾(K2SO4)溶液(浓度范围0.03~0.08 mg·L-1)内浸泡45 min.
从硫酸钾溶液中捞出茎段放入容器(盆等)中,用厚度为3 mm 左右的湿布盖住茎段,置于适宜温度(范围18~28 ℃)和湿度(范围50%~75%)环境下培养,期间,每天早晚用25 ℃的水刷洗茎段各1 次,15 d 左右统计生根发芽(既生根又发芽)率,生根发芽率=(生根并发芽的茎段数/茎段总数)×100%.
茎段生根发芽后去除湿布,在容器边沿上用塑料薄膜封住(薄膜不接触茎段),在薄膜上开直径为5 mm 左右的孔(孔数根据容器大小而定,保证内部不积热),放置在阳光暖和的地方繁殖2~3 d 后即可将单株苗移至营养钵内,15 d 后统计成活率,成活率=(成活的小植株数/茎段生根并发芽的小植株总数)×100%.
采用均匀设计法进行全回归性分析处理数据,应用均匀设计软件(Uniform Design 3.0 V).
实验所得数据(表1)经均匀设计软件分析处理后可得回归方程为Y=74.8+90.0X1+0.193X2+0.189X3,显著性水平α=0.05,复相关系数R=0.999 0,剩余标准差S=0.163,检验值Ft=328.5>临界值F(0.05,3,2)=19.16,回归方程具有显著性.硫酸钾、温度和湿度对软枣猕猴桃茎段生根发芽的影响均具有显著性.通过计算硫酸钾、温度和湿度对软枣猕猴桃茎段生根发芽的贡献值和贡献率可知,U1=13.2,U1/U=50.3%;U2=2.43,U2/U=9.25%;U3=14.5,U3/U=55.3%,说明温度对软枣猕猴桃茎段生根发芽的影响最小,对其进行单项显著性检验可知,检验值F(2)=91.12>临界值F(0.05,1,2)=18.51,说明温度对软枣猕猴桃茎段生根发芽的影响显著.通过回归方程可知,因硫酸钾、温度和湿度对软枣猕猴桃茎段生根发芽率呈正相关,由此推测,硫酸钾、温度和湿度分别高于0.08 mg·L-1、28 ℃和75%可能有更高的生根发芽率.为验证此推测,又以硫酸钾质量浓度为0.08、0.09、0.10、0.11、0.12、0.13 mg·L-1,温度为(28、29、30、31、32、33、34、35)(±1)℃,湿度为75%、77%、79%、81%、83%、85%,开展6 个补充验证试验,重复3 次,15 d 后发现,硫酸钾质量浓度为0.08~0.10 mg·L-1,温度在28~33 ℃,湿度在75%~77%时软枣猕猴桃茎段生根发芽率最高,均达98%以上,平均高于表1所列6 个处理(平均值)的生根发芽率,且根和芽生长状况最好.温度超过33 ℃时芽尖干枯且芽体黄色,湿度超过77%时根出现腐烂现象.
表1 影响软枣猕猴桃茎段生根发芽的因素筛选的U6(63)试验设计与结果
通过以上实验数据处理和分析可知,硫酸钾质量浓度为0.08~0.10 mg·L-1,温度在28~33 ℃,湿度在75%~77%时软枣猕猴桃茎段生根发芽率最高,均达98%以上,小植株生长状况最好,如图1 所示.
图1 软枣猕猴桃一步高效快速成苗不同时期的形态
软枣猕猴桃种苗的快繁通过茎节增殖方式,增殖倍数为2(在小植株上再切2 段),按100 个茎段为基源,每年有24 个周期(软枣猕猴桃15 d 一个周期)进行扩繁,年生产种苗数为:∑年产成活种苗=(100×224×98%×97%)株,可以满足软枣猕猴桃工厂化育苗和规模化人工栽培的需要.
根据1.3 中的方法,当小植株炼苗2~3 d后即可移植到营养钵中,将栽有幼苗的营养钵集中置于塑料大棚内,控制棚内温度为25~30 ℃、湿度为50%~60%、透光率为50%,经统计,小植株成活率可达到97%以上.
刘晓晗等[8]以0.2、0.5、1 g·L-1硫酸钾与0.5、1、1.5 g·L-1氯化镁9 个组合处理(以未经药剂处理为对照),浸泡种子,处理8 h 后,检测其发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数,结果表明,硫酸钾与氯化镁9 个组合处理的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数几乎都高于对照,不同浓度硫酸钾与氯化镁组合对甜菜种子引发均有促进作用,但引发效果不同,0.5 g·L-1硫酸钾加0.5~1.5 g·L-1氯化镁对甜菜种子引发效果较好.冯岳等[9]研究纯水、-0.3、-0.7 MPa NaCl 溶液处理对小麦种子萌发过程及生理指标的影响.结果表明:经-0.3 MPa NaCl 溶液处理可提高小麦种子的最终萌发率,且细胞膜相对透性和MDA 质量摩尔浓度最低,而可溶性蛋白质量分数、α-淀粉酶活性和总淀粉酶活性最高.适度的NaCl 胁迫引发对小麦种子的萌发有促进作用,这种作用是通过促进细胞膜修复和提高α-淀粉酶活性实现的.
低渗溶液引发可促进种子萌发,但低渗溶液引发促进植物茎段生长不定根及促进侧芽萌发,进而形成完整幼苗,尚未见报道.本文研究直接以优质软枣猕猴桃的嫩茎或半木质化茎段为材料,用0.03~0.08 mg·L-1浓度的硫酸钾浸泡45 min 后,置于敞开的容器内,在18~28 ℃和50%~75%湿度环境下培养15 d,即可生根发芽成为完整植株,说明硫酸钾既能促进软枣猕猴桃的茎段生根,又能促进软枣猕猴桃的茎段的侧芽萌发,对保证软枣猕猴桃的茎段快速成苗发挥了重要作用,但其作用机理尚需进一步研究.