百香果发展前景较好,且在市场中拥有较高价值,但是,中国缺少优质的百香果幼苗,品种相对较为单一,导致种植后产量较差,甚至会因为抗病性较差影响百香果质量。当前,在种植百香果过程中,90%以上幼苗都是利用无性繁殖种植,但在无性繁殖过程中,很容易出现幼苗差异较大、品种容易退化,甚至会因为病虫害降低百香果质量等。在百香果产业发展过程中,频繁的跨地区转移容易传播各种病害[1]。百香果幼苗上存在大量病毒,百香果幼苗组织培养技术已经逐渐成为去除病毒害最有效的办法,它可以在短时间内培养优质幼苗,有效克服繁殖效率低及速度慢等问题。
1材料与方法
1.1材料
结合黄金百香果幼苗发育的不同阶段及内部营养基质,选取出不同阶段的培养材料,具体如表1所示。
1.2组织培养方法
1.2.1消毒处理流程
当黄金百香果生长最茂盛时,需要用其主茎顶端的芽或主茎上带有侧生芽的部分作为培养材料,取得百香果新长出的枝梢大约30 cm,保留该部分顶端的芽及侧生芽,余下的部分需要截取成1~2 cm左右的小段。在培育前,需要对截取的小段用水冲洗3~5次,再使用蒸馏水冲洗,将冲洗好的茎段放在无菌环境下,再次使用无菌水进行2遍冲洗。随后使用浓度为75%酒精进行消毒处理,使用时间为60 s左右,再利用无菌水进行消毒洗涤[2]。在上述处理过程中,还需要在消毒试剂中额外加入3滴表面活性剂。并且还需要在消毒过程中不断摇晃试剂瓶,使消毒剂可以与材料进行充分接触。消毒处理完成后,还需要使用无菌水对其进行冲水5次左右,每次大约5 min,全部完成后,需要使用滤纸将表面水分吸干。利用解剖镜取得百香果主茎段上的茎尖部位,大约取得1 mm大小作为培养材料,并将其放到初代培养基中。
1.2.2组织培养与繁殖
在初代培养阶段,按照表1来进行消毒培养后,需要取得20个左右并且大小一致的茎尖。在培育35 d后,需要在每瓶中放入2个茎尖,此时需要处理60个左右的茎尖,还需要再培养30 d左右,通过观察培养情况,选择最优质的培养组合。在继代培养阶段,当茎尖长到10 cm左右时,需要对其进行切段处理,每段1 cm左右。将取得的材料接种到6-BA+萘乙酸基本培养基中进行再次培养,需要培养5次左右,每次时间间隔大致为2个月,观察繁殖情况[3]。
在生根培养阶段,需要挑选长势较好并且相对健康的育苗进行生根处理,将长度在3 cm左右的芽尖从根基处进行切除,将切除好的材料放入到不同浓度的萘乙酸之中,并且还需要配合吲哚丁酸来进行组织培养,此阶段需要培育25 d。当以上工作全部完成后,等到培养的育苗根部长到3 cm左右时,培养7 d左右。将培养的育苗放入专门容器内,土壤主要以腐殖土为主,在保证土壤透气性的同时,还需要让其具有一定的保水能力。这样育苗不仅可以生长得更加茂盛,也可以保证育苗成活率。接種后半个月,还需计算育苗污染情况及存活情况,具体公式如下:育苗污染率=育苗污染的数量/育苗总数量×100%;育苗褐化率=育苗褐化的数量/育苗总数量×100%;育苗存活率=(育苗总数量—育苗污染的数量-育苗褐化的数量)/育苗总数量×100%。利用SPSS进行处理及分析,准确了解黄金百香果茎尖组织培养具体情况[4]。
1.3脱毒苗生产
在脱毒苗生产过程中,需要先对其进行病毒检测,育苗以每株为单位进行扩散性繁殖,当育苗数量达到50~100株时,随机选取5个样本,每个样本中选择5株进行病毒检测,通常使用的方法是酶联免疫吸附测定、血清学鉴定方法及指定植物鉴定。通过检测后,选择脱毒后的育苗进行后续繁殖,并且保证每批育苗都要进行检测,以此来控制育苗质量[5]。在对黄金百香果茎尖进行脱毒生产时,需要将温度控制在25℃左右、相对湿度控制在80%左右、光照强度控制在4 000~40 000 LX,并且还需要每天对其进行12 h左右的照射。由于培养空间过大,光照充足,无须进行炼苗处理,可直接在温室内进行移植,育苗成活率可以达到99.99%以上。夏季与冬季光照强度不同,夏季中午光照可以达到45 000 LX以上,冬季中午光照可以达到12 000 LX以上,除了利用遮阳幕进行调节外,还可以利用架子层进行调节。这样既可以完成脱毒苗生产,也可以使育苗茂盛[6]。
2结果与分析
2.1不同消毒时间对黄金百香果茎尖的影响
需要对黄金百香果茎尖设置不同的消毒时间,从而分析茎尖出芽率的具体情况,如表2所示。由表2可以看出,对黄金百香果茎尖消毒15 min,两种方法出芽率分别为96%和100%,消毒15 min比消毒5 min、10 min及20 min效果要好。随着消毒时间不断增加,对植物内部细胞的杀伤力也在不断增强,一旦消毒时间超过15 min,不仅不会增加植物存活率,反而会呈现出降低趋势。而消毒时间不足,则无法完全消除病毒害,甚至会再次生长,导致植物出现坏死。
2.2不同植物激素对茎尖生芽的影响
茎尖组织培养及脱毒苗选择的细胞分裂素为6-BA。为了验证该细胞分裂素效果,选择三种不同的细胞分裂素进行对比分析,其中育苗A使用细胞分裂素6-BA,育苗B使用细胞分裂素是激动素(简称KT),育苗C则使用玉米素(简称ZT)。将三种育苗放置在同一环境下,使用的分裂素浓度也是完全相同的,以此来观察出芽情况,具体如图1所示。由图1可以看出,使用激动素来刺激植物生长,经过30 d,黄金百香果出芽率也只有41.3%;使用玉米素来刺激植物生长,经过30 d,黄金百香果出芽率可以达到62.5%。而使用6-BA来刺激植物生长,当培育5 d时,出芽率就能够达到57.5%;当培育30 d后,黄金百香果出芽率可以达到97.8%,可使用6-BA细胞分裂素来刺激植物生长。
2.3炼苗移植对黄金百香果茎尖的影响
炼苗是黄金百香果茎尖育苗中正常生根中必不可少的环节。本文验证了不同炼苗移植技术下黄金百香果茎尖成活概率,如图2所示。
由圖2可以看出,使用传统移植技术30 d后,黄金百香果存活率只有41.5%。而使用本文移植技术10 d后,黄金百香果存活率就可以达到62.5%;经过30 d后,黄金百香果存活率可以达到90%以上。在炼苗移植过程中,需要特别注意的是,将育苗生成根茎培养至3~5下约1个星期左右,再将放育苗培养瓶盖子打开,在自然光线再次培养2~3 d。完成这一步骤后,将育苗用镊子轻轻取出,放入浓度为0.1%的多菌灵杀菌剂中浸泡大约5 min左右,随后将其取出后用清水冲洗3~5次左右,将根部位置的试剂冲洗干净后栽入土中。土壤中表层土壤、椰糠及蛭石粉比例大约为椰糠表层土壤和蛭石粉用量的总和,对其进行定期浇水,并且将其放入到避光空间内。等搭配移植后15~20 d,就会长出新的根茎与枝叶,让其成活概率始终保持在90%以上。
综上所述,利用黄金百香果茎尖组织培养法可以有效避免育苗品质退化及提高黄金百香果产量。用黄金百香果茎尖进行统一育苗培养,可以提高黄金百香果繁殖率。例如每次接种的百香果茎尖为10个,并且从上一年6月开始进行培养至此年年底,随后再对其进行移植、繁殖及生产等步骤,可以培养出6万株无毒育苗。而使用传统的繁殖技术,能够存活的育苗大致为600株左右。
参考文献
[1]赵家桔,李莉萍,张如莲,等.百香果茎尖组织培养体系的建立[J].热带农业科学,2020,40(11):75-80.
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[4]蔡昭艳,王小媚,邱文武,等.培养基pH值及蔗糖、硼酸、PEG-4000对百香果花粉体外萌发的影响[J].分子植物育种,2021,19(21):7 274-7 281.
[5]湛年勇,陆荣生,明凤恩,等.百香果废弃物与平菇废菌渣结合对紫灵芝生长与品质的影响[J].园艺与种苗,2020,40(4):1-3,8.
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(广西玉林农业学校梁明骅)