优良大樱桃砧木吉塞拉6号无糖培养生根技术试验

郭韩玲¹，梁建军²，梁 彬²，成思琼²，郭军部²，赵娅莉¹，周 坤¹

（1陕西省果业研究发展中心 西安 710021； 2陕西种苗集团有限公司 陕西杨凌 712100）

樱桃属于蔷薇科（Rosaceae）李属（Prunus）樱桃亚属（Cerasus）的落叶乔木[1]。吉塞拉系列特别是吉塞拉6 号矮化砧适应范围广，矮化性强，结果早，抗病能力强，是优良的樱桃矮化砧木。为满足生产上对吉塞拉6 号优质砧木的巨大需求，生产上常采用组培方法快速繁殖。生根是樱桃组织培养快繁技术的关键环节之一，樱桃组培苗在常规（培养基添加蔗糖）生产中通常采用玻璃培养瓶，以琼脂为支撑物，培养液中添加一定量的蔗糖，这种培养方式存在一定的缺点，如污染率较高、植株生长缓慢、生根率较低、驯化期死亡率高等[2]。植物无糖组培快繁技术又称为光自养微繁殖技术，是指在植物组织培养中改变碳源的种类，以CO2代替糖作为植物体的碳源，通过输入CO2气体作为碳源，并控制影响试管苗生长发育的环境因子，促进植株光合作用，使试管苗由兼养型转变为自养型，进而生产优质种苗的一种新的微繁技术。采用该技术可达到快速繁殖优质种苗的目的[3]。笔者在本试验中采用透明硬质塑料盒为培养容器，珍珠岩和蛭石的混合物为基质，在培养容器内通入CO2，对吉塞拉6 号进行无糖组织培养来生根。对培养过程中培养基是否含糖、是否添加激素、以及光照度、CO2浓度等环境因素进行研究，并与常规（添加蔗糖）组培方式进行比较，以期总结出一套能够在生产中大量繁育吉塞拉6 号组培苗的无糖组织培养技术。

1 材料与方法

1.1 材料

选取继代扩繁10 代的吉塞拉6 号试管苗为试材。

1.2 方法

试验在陕西种苗集团有限公司组培实验室及驯化温室内进行。培养基高温高压灭菌20 分钟后，接种及培养基质的罐装等步骤在超净工作台内进行。培养室内温度均为（24±2）℃，湿度85%～90%，光照度4500～5000 勒克斯，光照时间12 时/天。

1.2.1 不同培养方式对樱桃砧木吉塞拉6号组培苗生根的影响 无糖培养采用专用的硬质透明塑料盒，每个塑料盒内加蛭石、珍珠岩质量比2∶1 的混合物作为支撑物（厚度2～3 厘米），加入能够湿润支撑物的营养液（800～1000 毫升），对照采用常规组培使用的330 毫升的组培瓶（图1、图2），两种生根培养基成分见表1。无糖培养容器内每个容器内接种100株，对照接种10 株，每个处理各500 株。接种后第3 天，无糖培养在光照时间段开始通入CO2气体，通气时段内CO2浓度维持在2000 毫克/升左右，对照组温度、湿度等环境条件与无糖培养相同，无CO2气体输入。培养30 天后观察不同处理的幼苗生长情况，统计植株生根数，测量株高。

表1 樱桃砧木吉塞拉6号无糖培养与常规培养生根培养基成分 （毫克/升）

图1 常规（蔗糖）生根培养（对照）

图2 无糖生根培养（试验处理）

1.2.2 不同支撑物对樱桃砧木吉塞拉6号生根的影响 选生长健壮、长势一致、高度1.5 厘米左右的继代苗，接种到无糖培养基1（大量元素20 毫克/升＋钙盐5 毫克/升＋微量元素5 毫克/升＋铁盐5 毫克/升＋IAA0.0 毫克/升＋IBA0.0 毫克/升）的培养盒中进行生根培养，培养基支撑物分别选用纯蛭石、蛭石与珍珠岩质量比1∶1、蛭石与珍珠岩质量比2∶1。新梢接种后置于弱光下培养5 天，此后正常光照下培养，并正常通气。每个处理接种5 盒，30 天后统计苗高度和生根率。

1.2.3 不同光照度对樱桃砧木吉塞拉6号砧木生根的影响 将吉塞拉6 号试验材料转接在无糖培养基1（大量元素20 毫克/升＋钙盐5 毫克/升＋微量元素5 毫克/升＋铁盐5 毫克/升＋IAA 0.0 毫克/升＋IBA 0.0 毫克/升）、培养基的支撑物选用蛭石、珍珠岩质量比2∶1 的培养盒中进行生根培养，培养盒的樱桃组培苗放置在培养室中，光培养12 小时，暗培养12小时。试管苗转接后3～5 天为缓苗期，此时需要光照度较低，光照度2000 勒克斯左右，此后，光照度逐渐增加到5000 勒克斯。为了缓解灯光发热现象，在此期间使用的灯管是LED 灯管。为研究光照度对樱桃吉塞拉系生根的影响，5 天后设置了2000、5000、8000 勒克斯3 组不同光照度，每个处理5 次重复，30 天后统计生根率、生根条数及株高，对无糖培养条件下樱桃生长情况进行比较。

1.2.4 不同CO2浓度对樱桃砧木吉塞拉6号生根的影响无糖培养后3～5 天内，培养室内可以少通气或者不通气，5 天后逐渐增加通气量。通过时控器控制光期进气，在光培养期通气，苗小通气量小，随着长大逐渐增加通气量。为研究CO2浓度对樱桃矮砧吉塞拉6 号生根的影响，设置了不通气和通气情况下控制CO2浓度在1000、2000、3000 毫克/升4 组不同培养条件，每个处理5 次重复，30 天后统计生根率、生根条数及株高，对无糖培养条件下樱桃生根情况进行比较。

2 结果与分析

2.1 不同培养方式对樱桃砧木吉塞拉6 号组培苗生根的影响

培养30 天后，无糖培养植株较直立，叶片增大，叶片浓绿，幼苗健壮，而常规培养的植株叶片细小，颜色鲜绿，幼苗弱小。从表2 可以看出，采用无糖生根培养基1 大量元素20 毫克/升＋钙盐5 毫克/升＋微量元素5 毫克/升＋铁盐5 毫克/升＋IAA 0.0毫克/升＋IBA 0.0 毫克/升，生根苗株高最高为5.8厘米，比常规培养高2.9 厘米；生根数和根长分别为5.8 条和1.11 厘米，生根率为98.5%，污染率为0，采用常规生根培养基，各项指标均远低于无糖培养，且污染率为4.0%，说明培养基不添加蔗糖后可以大大降低污染率。

表2 不同培养基培养方式对樱桃砧木吉塞拉6 号生根的影响

2.2 不同支撑物对樱桃砧木吉塞拉6 号生根的影响

30 天后，通过研究发现支撑物蛭石、珍珠岩质量比为2∶1 的樱桃生根苗株高为3.6 厘米，生根率为98.2%（表3）。

表3 不同支撑物对樱桃砧木吉塞拉6号生根的影响

2.3 不同光照度对樱桃吉塞拉6 号砧木生根的影响

无糖生根培养樱桃吉塞拉6 号组培苗30 天后，在5000 勒克斯光照条件下，苗木健壮，叶色浓绿，茎秆粗壮，当光照度达到8000 勒克斯时，出现明显的光抑制现象，各项指标均明显下降（表4）。

表4 不同光照度对无糖生根培养樱桃砧木吉塞拉6 号生根的影响

2.4 不同CO2浓度对樱桃砧木吉塞拉6 号生根的影响

CO2是植物进行光合作用的原料，目前大气中CO2浓度（约350 毫克/升）远远低于大部分植物的CO2饱和点，这是影响植物生长量的主要限制因子之一。对无糖培养环境增施CO2是无糖组培技术的突出特点，为了确定生产中CO2的最佳值，设置本试验进行研究。在本试验中，在同等光照度、2000 毫克/升的CO2浓度条件下，樱桃砧木吉塞拉6 号的生根率最高，生根条数最多（表5）。

表5 不同CO2浓度对樱桃砧木吉塞拉6 号生根的影响

3 讨论与结论

本研究中无糖培养的对象是转接继代扩繁10代的吉塞拉6 号试管苗，继代培养30 天组培苗，该阶段的组培苗具有一定的叶面积可以依靠叶片进行光合作用来产生有机物从而维持和促进植物生长[4]。与常规（蔗糖）生根培养30 天（对照）相比，无糖培养由于减少或没有植物生长调节剂的使用，植株基本无畸形、变异等情况发生，且生长速度快、生长发育均匀、根系良好，同时降低了污染率，成苗率高，培养周期较短，是今后组培苗工厂化发展的方向（图3、图4）[5-6]。

图3 常规（蔗糖）生根培养30天（对照）

图4 无糖生根培养30天（试验处理）

通过试验总结出吉塞拉6 号无糖培养的最佳培养基为大量元素20 毫克/升＋钙盐5 毫克/升＋微量元素5 毫克/升+铁盐5 毫克/升+IAA 0.0 毫克/升+IBA 0.0 毫克/升，培养基支撑物选用蛭石、珍珠岩质量比2∶1，最佳培养条件为光照度5000 勒克斯，CO2浓度为2000 毫克/升。通过试验发现，无糖培养的樱桃株高比常规培养的植株高2.9 厘米，无糖培养的樱桃生根数和根长分别为5.8 条和1.11 厘米，由此可见，用无糖培养方式培养的樱桃组培苗株高、根数和根长等生长指标优于常规（蔗糖）培养方式。同时樱桃矮砧吉塞拉6 号组培苗的移栽成活率比常规生根培养可提高10%左右，培养周期缩短了25%，生产成本降低了35%，为在生产中组培苗工厂化繁育优质种苗探索出了比较适宜的方案。