蘋(píng)果砧木組培苗生根誘導(dǎo)技術(shù)研究

郭成++葛紅娟++趙玲玲++王成榮++束懷瑞+沙廣利+張世忠

摘要：以平邑甜茶無(wú)根試管苗為材料，以1/2MS培養(yǎng)基、育苗基質(zhì)、黏土及沙子作為培養(yǎng)介質(zhì)，研究NAA濃度及培養(yǎng)介質(zhì)對(duì)平邑甜茶試管苗生根的影響。結(jié)果表明：育苗基質(zhì)作為培養(yǎng)介質(zhì)進(jìn)行微枝扦插的試管外生根技術(shù)效果最好，成活率最高，達(dá)到94%，根系活力達(dá)240.82 μg/（g·h）。

關(guān)鍵詞：平邑甜茶；微枝扦插；無(wú)根馴化；試管外生根

中圖分類(lèi)號(hào)：S661.104+.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào)：1001-4942（2017）02-0072-04

蘋(píng)果（Malus domestica Mill）屬薔薇科蘋(píng)果屬，果實(shí)營(yíng)養(yǎng)豐富、味道鮮美，在世界水果生產(chǎn)中占據(jù)著重要地位，也是我國(guó)最重要的果樹(shù)之一[1，2]。優(yōu)良的砧木是確保蘋(píng)果優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)的關(guān)鍵。平邑甜茶（Malus hupenensis Rhed.）植株根系發(fā)達(dá)，抗性強(qiáng)，與富士嫁接親和力高，被廣泛應(yīng)用于砧木生產(chǎn)。組織培養(yǎng)途徑繁殖苗木，植株整齊，繁殖快速。早在1972年，Duteher等[3]及Walkey[4]就以蘋(píng)果實(shí)生幼苗的腋芽為外植體進(jìn)行組織培養(yǎng)，之后，組織培養(yǎng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于金冠、桔蘋(píng)等品種的脫毒苗生產(chǎn)[5，6]。生根誘導(dǎo)是組織培養(yǎng)的關(guān)鍵步驟，包括試管內(nèi)生根和試管外生根[7]，其中基質(zhì)培養(yǎng)、水培養(yǎng)、氣霧培養(yǎng)[8]和濾紙橋法[9]等試管外生根技術(shù)被廣泛應(yīng)用于觀賞植物及珍貴苗木的組織培養(yǎng)[10]。本研究以平邑甜茶組培苗為試驗(yàn)材料，進(jìn)行試管內(nèi)和試管外生根試驗(yàn)，以期篩選出快速、有效、低成本的組培苗根系誘導(dǎo)條件，為蘋(píng)果砧木組培苗工廠化生產(chǎn)提供技術(shù)支持。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

以生長(zhǎng)健壯、長(zhǎng)勢(shì)一致的平邑甜茶組培苗作為試材。試驗(yàn)在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)校本部溫室及作物生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試管內(nèi)生根試驗(yàn)：采用1/2MS培養(yǎng)基+7.5 g/L瓊脂+30 mg/L蔗糖，分別添加0.05、0.15、0.30 mg/L萘乙酸（NAA），pH值為5.8。每瓶接種5株，每個(gè)處理接種10瓶，接種后置于光周期為12h /12h（光照/黑暗）、溫度為22℃、光強(qiáng)為2 000 lx的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，每天觀察生根狀況。重復(fù)3次。

試管外生根試驗(yàn)：設(shè)置育苗基質(zhì)（丹麥PINDSTRUP）、黏土、沙子三種不同的培養(yǎng)介質(zhì)處理，組培苗微枝扦插于白色塑料盆中，后進(jìn)行地膜覆蓋，置于光周期為12h /12h（光照/黑暗）、溫度為22℃、光強(qiáng)為2 000 lx的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。重復(fù)3次。

5周后統(tǒng)計(jì)根長(zhǎng)、生根率、成活率并測(cè)定根系活力。根系活力采用氯化三苯基四氮唑（TTC）法[11]測(cè)定。

1.3數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和作圖。

2結(jié)果與分析

3討論與結(jié)論

3.1碳同化物來(lái)源對(duì)蘋(píng)果根系誘導(dǎo)的影響

利用植物組織培養(yǎng)進(jìn)行試管內(nèi)生根，植株根系的碳同化物來(lái)源于培養(yǎng)基，在激素調(diào)控下形成愈傷組織，然后分化出根系，屬于外源碳同化物的攝入[13]。由于根系著生于愈傷組織，與莖無(wú)完整皮層和維管束聯(lián)系，培養(yǎng)基碳源起主要作用使根系對(duì)外源碳素營(yíng)養(yǎng)形成依賴(lài)，減弱了與莖的聯(lián)系，移栽馴化易死亡[14]。而利用微枝扦插進(jìn)行試管外生根時(shí)，培養(yǎng)介質(zhì)中沒(méi)有可供植株直接吸收利用的碳源，生根所需碳同化物來(lái)源于微枝葉片的光合作用，碳同化物運(yùn)輸?shù)街仓晗露朔e累并在內(nèi)源激素作用下生根，根的發(fā)生部位是莖的形成層和皮層，由此形成的根系維管束以及皮層都與莖相連接，可以互相供給水分及養(yǎng)分。在試管外生根過(guò)程中，微枝葉片通過(guò)梯度馴化作用，逐步形成完整的葉片結(jié)構(gòu)進(jìn)行光合作用，并將光合產(chǎn)物運(yùn)輸?shù)角げ逯l的基部，并形成不定根，其適應(yīng)性強(qiáng)，根系活力高。

3.2蘋(píng)果組培苗試管外生根技術(shù)集成

試管內(nèi)生根依賴(lài)生根培養(yǎng)基中的有機(jī)物，在外源激素誘導(dǎo)下異養(yǎng)生根[15]，根系活力低，且需要馴化移栽過(guò)程，使苗由異養(yǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)樽责B(yǎng)，以適應(yīng)實(shí)際栽培環(huán)境，耗時(shí)長(zhǎng)，成活率低；試管外生根依靠微枝葉片光合作用提供有機(jī)物，在內(nèi)源激素調(diào)控下自養(yǎng)生根，根系活力高，無(wú)需附加馴化移栽的異養(yǎng)自養(yǎng)轉(zhuǎn)變過(guò)程，成活率高。比較兩種生根方式，試管內(nèi)生根是先進(jìn)行生根誘導(dǎo)，后進(jìn)行馴化適應(yīng)；而試管外生根馴化與生根誘導(dǎo)同時(shí)進(jìn)行，節(jié)省了操作步驟，減少了時(shí)間。因此，我們提出“微枝扦插、基質(zhì)培養(yǎng)、無(wú)根馴化、試管外生根”的組培苗根系誘導(dǎo)新技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]束懷瑞. 果樹(shù)栽培理論與實(shí)踐[M]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2006：3-6.

[2]王金政，薛曉敏，路超. 我國(guó)蘋(píng)果生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展對(duì)策[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（6）：117-119.

[3]Duteher R D， Powell L E. Culture of apple shoots from buds in vitro[J].Journal of the American Society for Horticultural Science，1972， 97（4）：511-514.

[4]Walkey D G. Production of apple plantlets from axillary–bud meristems[J]. Canadian Journal of Plant Science，1972，52（6）：1085-1087.

[5]Abbott A J， Whiteley E. Culture of Malus tissues in vitro，I，multipication of apple plants from isolated sroot apices[J]. Sci.Hort.1976，4：183-189

[6]Jones O P， Pontikis C A， Hopgood M E. Propagation in vitro of five apple scion cultivars[J]. Journal of Horticultural Science，1979，54（2）：155-158.

[7]葉頂英. 三角梅組培苗試管內(nèi)外生根研究[J]. 北方園藝，2011（15）：169-171.

[8]馮學(xué)贊，王玉珍，陳文龍. 外源糖對(duì)毛白楊組培芽苗氣培生根的影響[J]. 生態(tài)農(nóng)業(yè)研究，1998，6（3）：47-49.

[9]孫仲序，劉靜，王玉軍，等. 果樹(shù)組培苗瓶外濾紙橋生根技術(shù)研究[J]. 園藝學(xué)報(bào)，2001，28 （4）：345-347.

[10]姜澤盛，戚海峰，張世忠. 不同基因型高山杜鵑莖段離體培養(yǎng)及工廠化繁育體系優(yōu)化[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，45（2）：53-56.

[11]張志良，瞿偉菁. 植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M]. 北京：高等教育出版社，2003：38-40.

[12]李勝，楊寧. 現(xiàn)代植物組織培養(yǎng)[M]. 北京：中國(guó)林業(yè)出版社，2015：27-31.

[13]謝璇，許軻，謝閩新，等. 蘋(píng)果莖尖培養(yǎng)快繁體系的優(yōu)化[J]. 植物生理學(xué)報(bào)，2015，51（12）：2154-2156.

[14]曹月華，王寶生. 柚木（Tectona gradis L. f.）培養(yǎng)中誘導(dǎo)生根和移栽成活的研究[J]. 植物學(xué)報(bào)，1981，23（6）：434-439.

[15]孫洪雁，孫清榮，李國(guó)田，等.蘋(píng)果矮化砧木‘JM7的組織培養(yǎng)及其離體葉片不定梢再生[J]. 植物生理學(xué)報(bào)，2015，50（6）：783-784.山 東 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué)2017，49（2）：76～80Shandong Agricultural Sciences山 東 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué)第49卷第2期陳雨，等：馬龍煙區(qū)烤煙煙葉主要化學(xué)成分的變化分析DOI：10.14083/j.issn.1001-4942.2017.02.016