龍竹離體繁育技術(shù)研究

譚宏超 譚汝強(qiáng) 胡思思

(1云南師范大學(xué)竹類(lèi)研究所昆明 650092；2云南珍竹農(nóng)業(yè)科技有限公司云南嵩明 661700)

龍竹 (Dendrocalamus giganteusMunro)，系禾本科竹亞科牡竹屬植物，又名越南巨竹、大撓竹、大竹等，屬大型叢生竹種[1]。龍竹是叢生竹中適應(yīng)性最強(qiáng)、產(chǎn)量最高、用途最廣的竹種。竹竿可以作為建筑材料，竹筍是一種美味且營(yíng)養(yǎng)豐富的食品，龍竹的纖維具有良好的透氣、吸水和耐磨特性，同時(shí)又具有抗菌、抑菌、防臭等功能，用其制作的紡織品倍受消費(fèi)者喜愛(ài)。大量栽培龍竹可以帶來(lái)較好的經(jīng)濟(jì)效益，是山區(qū)林農(nóng)脫貧致富的有效途徑。

與傳統(tǒng)的竹子無(wú)性繁殖方法相比，竹子組培育苗具有繁殖系數(shù)大、快速、去病復(fù)壯等優(yōu)點(diǎn)，可在短時(shí)間內(nèi)大量繁殖竹苗[2]。本文于云南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院溫室及嵩明縣竹子科技示范園試驗(yàn)研究了龍竹組培快繁的適宜條件。

1 試驗(yàn)材料及方法

1.1 試驗(yàn)材料

1)外植體。龍竹的種子、播種苗枝條、母竹枝條。

2)培養(yǎng)基。選用MS培養(yǎng)基，含有大量元素20 mg/L、微量元素5 mg/L、鐵鹽5 mg/L、糖30 g/L、有機(jī)物2 mg/L、肌醇0.5 mg/L等物質(zhì))。

3)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)。GA3、IAA、NAA、IBA、6-BA。

4)化學(xué)試劑。升汞，75%的乙醇溶液，不同質(zhì)量濃度的 KNO3、 NH4NO3、 KH2PO4、 MgSO4， 高錳酸鉀溶液，2.5%的次氯酸鈉溶液，多菌靈溶液。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 外植體選取與消毒

將種子作為外植體時(shí)，選取色澤鮮亮、顆粒飽滿、沒(méi)有病蟲(chóng)害的種子；當(dāng)選取枝條作為外植體時(shí)，選取枝條中上部腔徑較小的竹節(jié)，且芽未裸露、無(wú)病蟲(chóng)害。

種子消毒。將種子剝?nèi)シN皮放入玻璃瓶?jī)?nèi)，加水浸泡一定時(shí)間后將種子轉(zhuǎn)到超凈工作臺(tái)用0.1 mg/L的升汞浸泡2.5 h，以殺菌消毒；隨后用蒸餾水沖洗5次，每次需用水浸泡5 min，以洗凈種子表面的升汞，將其放在超凈工作臺(tái)內(nèi)，待接種備用。

枝芽、稈芽消毒。將選取的枝芽或稈芽放入玻璃瓶?jī)?nèi)，先用無(wú)菌水浸泡2 h，后用0.1 mg/L的升汞浸泡4～10 min，再用蒸餾水沖洗3次，每次需浸泡5 min，以洗凈表面的升汞，將其放在超凈工作臺(tái)內(nèi)，待接種備用。

1.2.2 外植體的接種與培養(yǎng)

在超凈工作臺(tái)內(nèi)，將已消毒的外植體接種到配備好的培養(yǎng)基中，種子每瓶平均4粒，置于不同的位置，枝芽或稈芽每瓶平均3個(gè)，置于培養(yǎng)基內(nèi)不同位置。

接種后，在培養(yǎng)瓶外做好標(biāo)記，將其置于適宜的環(huán)境中培養(yǎng) (溫度20～25℃、光照10 h/d)，定期觀察記錄。

1.2.3 試管植株移植

待培養(yǎng)基內(nèi)叢芽長(zhǎng)至2～7 cm時(shí)，進(jìn)行移苗。移苗前需將試管苗在自然光下進(jìn)行煉苗5～7 d，之后取出試管苗，用自來(lái)水清洗試管苗上的培養(yǎng)基，再用多菌靈溶液浸泡10 min，澆透定根水，覆蓋塑料膜與遮蔭網(wǎng)，在適宜的光照、濕度、溫度的環(huán)境下培養(yǎng)，待小苗抽新葉發(fā)新筍時(shí)可以揭膜，并將其移植到用0.1%的高錳酸鉀溶液處理過(guò)的育苗基質(zhì)中。移植時(shí)的溫度對(duì)成活率影響很大，一般宜在20～30℃溫度下進(jìn)行移植[3]。

1.2.4 試驗(yàn)內(nèi)容

1)激素濃度對(duì)種子發(fā)芽的影響。將種子放入含有不同質(zhì)量濃度6-BA的培養(yǎng)基中，在相同的培養(yǎng)條件下培養(yǎng)觀察30 d。設(shè)置4種6-BA質(zhì)量濃度:1.5、1.8、2.1、2.4 mg/L，以不加6-BA的培養(yǎng)基作為對(duì)照。

2)激素種類(lèi)對(duì)種子發(fā)芽的影響。將種子用100 mg/L的不同類(lèi)型激素浸泡30 min后，放入培養(yǎng)基中培養(yǎng)觀察 30 d。設(shè)置 5種激素類(lèi)型:GA3、NAA、IBA、IAA、BA，以不添加激素的培養(yǎng)基作為對(duì)照。

3)外植體類(lèi)型的組培效果。設(shè)置6種外植體類(lèi)型:種子、半年生播種苗枝條、1年生播種苗枝條、2年生播種苗枝條、無(wú)性繁殖苗枝條和母竹枝條。采用相同的培養(yǎng)基，在相同條件下培養(yǎng)30 d。

4)不同元素的營(yíng)養(yǎng)液對(duì)黃化外植體的影響。將剛剛黃化的外植體取出洗去表面的培養(yǎng)基，用0.01 mg/L升汞消毒后，立即放入含有不同營(yíng)養(yǎng)元素的培養(yǎng)基中，培養(yǎng)觀察30 d。設(shè)置不同質(zhì)量濃度的4種營(yíng)養(yǎng)液:KNO3(1.5、 1.9、 2.3 g/L)、 NH4NO3(1.3、 1.6、 1.9 g/L)、 KH2PO4(1.0、 2.0、 3.0 g/L)、 MgSO4(3.0、 4.0、 5.0 g/L)。

5)育苗基質(zhì)對(duì)組培苗生長(zhǎng)的影響。經(jīng)生根、煉苗處理過(guò)的組培苗，移入到溫室大棚中，在不同育苗基質(zhì)中種植2個(gè)月，進(jìn)行調(diào)查。設(shè)置7種類(lèi)型的育苗基質(zhì):珍珠巖、蛭石、紅土、黑土、泥炭土、腐殖土、泥炭土＋紅土＋珍珠巖混合基質(zhì)。

3 結(jié)果與分析

3.1 6-BA質(zhì)量濃度對(duì)種子組培效果的影響

統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示 (表1)，激素處理的種子組培效果好于對(duì)照，不同質(zhì)量濃度的6-BA處理，其種子開(kāi)始發(fā)芽時(shí)間、發(fā)芽率相差不大。6-BA質(zhì)量濃度為1.8 mg/L時(shí)，組培苗平均叢芽數(shù)最多，當(dāng)質(zhì)量濃度為1.5mg/L時(shí)，組培苗生根數(shù)最多，且平均苗高最高。6-BA能夠促進(jìn)細(xì)胞分裂以及種子的發(fā)芽和根的生長(zhǎng)，但濃度過(guò)低或過(guò)高都不利于苗的生長(zhǎng)。在組織培養(yǎng)中，通常以叢芽增殖來(lái)快速繁殖，因此在4種質(zhì)量濃度的6-BA中，1.8 mg/L最適合龍竹的組織培養(yǎng)。

表1 不同質(zhì)量濃度的6-BA處理種子的組培效果

3.2 激素類(lèi)型對(duì)種子組培效果的影響

從表2可以看出，在培養(yǎng)基中添加GA3的種子發(fā)芽率最高，為71.3%；其次是添加BA的，種子發(fā)芽率為69.7%。而激素IAA、IBA、NAA對(duì)種子的生根都有一定的促進(jìn)作用，其中IBA促進(jìn)生根效果最好；NAA除了對(duì)種子的生根具有促進(jìn)作用外，還能促進(jìn)種子發(fā)芽，縮短種子發(fā)芽時(shí)間，并且能促進(jìn)組培苗的生長(zhǎng)。

表2 不同激素類(lèi)型對(duì)種子組培效果的影響

3.3 不同外植體的組培效果

試驗(yàn)結(jié)果顯示 (表3)，半年生播種苗枝條的成苗率最高，為78.3%，且褐化率較低，為19.6%。母竹枝條成苗率最低，為9.8%，且褐化率最高，為87.2%。種子發(fā)芽最早，且無(wú)褐化現(xiàn)象。母竹枝條最早出現(xiàn)褐化，且污染率最大，高達(dá)90.2%。不同外植體類(lèi)型成苗率從高到低依次為:半年生播種苗枝條＞種子＞1年生播種苗枝條＞2年生播種苗枝條＞無(wú)性繁殖苗枝條＞母竹枝條。

褐變的出現(xiàn)是由于植物組織中的多酚氧化酶被激活，使細(xì)胞的代謝發(fā)生變化所致[4-5]。目前在竹類(lèi)組培技術(shù)研究中，外植體褐變是比較難克服的問(wèn)題。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，越是幼嫩的外植體，其組培成苗率就越高，原因可能為越是幼嫩的外植體，其所含的幼態(tài)分生組織細(xì)胞就越多，抗性因子、老化因子就越少，其愈傷組織就越容易分化，增殖能力就越強(qiáng)。

表3 不同外植體的組培效果

3.4 不同元素的營(yíng)養(yǎng)液對(duì)黃化外植體的復(fù)綠效果

試驗(yàn)結(jié)果顯示 (表 4)，2.3 g/L的 KNO3、1.9g/L的NH4NO3、3.0g/L的 KH2PO4和5.0 g/L的MgSO4對(duì)黃化外植體的復(fù)綠效果好。其中以2.3 g/L的 KNO3的效果最好，還綠率、成活率最高。

表4 不同元素的營(yíng)養(yǎng)液對(duì)黃化外植體的復(fù)綠效果

3.5 不同育苗基質(zhì)對(duì)組培苗生長(zhǎng)的影響

由表5可知，混合基質(zhì) (泥炭＋紅土＋珍珠巖)的成竹率最高，高達(dá)97.3%，生長(zhǎng)效果也最佳，珍珠巖的成竹率最低，為36.7%，其他基質(zhì)成竹率從高到低依次為:泥炭土＞黑土＞紅土＞腐殖土＞蛭石。

表5 不同育苗基質(zhì)的組培苗生長(zhǎng)情況

泥炭土中的氮元素和無(wú)機(jī)物含量較高，具有較高的肥力，吸水通氣性良好；紅土內(nèi)含有一定量的礦質(zhì)元素，具有高含水率、低密度、強(qiáng)度高、壓縮性較低等特性；珍珠巖是火山噴發(fā)的酸性熔巖，密度小，具有良好的保水、保溫特點(diǎn)，但珍珠巖內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)元素較少。因此，將泥炭土、紅土、珍珠巖按一定的比例混合，可以起到互補(bǔ)作用，是一種優(yōu)良的育苗基質(zhì)[6]。

4 小結(jié)

1)選用種子作為外植體時(shí)，因?yàn)辇堉竦姆N子顆粒較大，必須進(jìn)行嚴(yán)格的消毒以降低種子的污染率。

2)在培養(yǎng)基中加入1.8 mg/L的6-BA，叢芽增殖效果最好。

3)在不同類(lèi)型的激素中，以GA3的組培效果最好，種子發(fā)芽率為71.3%，因?yàn)镚A3能夠打破種子、塊莖等器官的休眠，促進(jìn)發(fā)芽。

4)龍竹組培快繁的外植體以半年生播種苗枝條為最好，其次可采用種子作為外植體。外植體越幼嫩，其幼態(tài)分生組織細(xì)胞就越多，抗性因子、老化因子也就越少，其愈傷組織就越容易分化，增殖能力就越強(qiáng)，成苗率就越高。

5)對(duì)于剛剛黃化的外植體，對(duì)其施加一定質(zhì)量濃度的氮鉀復(fù)合肥 (KNO3)能夠起到較好的還綠效果，提高組培苗成活率，其次氮肥 (NH4NO3)、磷鉀復(fù)合肥 (KH2PO4)也能起到一定的復(fù)綠效果。

6)在相同的煉苗條件下，采用泥炭土、紅土、珍珠巖按一定的比例混合的育苗基質(zhì)，能夠提高苗木的成活率。

[1] 耿伯介，王正平.中國(guó)植物志:第九卷第一分冊(cè)[M].北京:科學(xué)出版社，1996.

[2] 高志民，謝錦忠.竹子組織培養(yǎng)技術(shù)研究及進(jìn)展[C]//中國(guó)林學(xué)會(huì)竹子分會(huì)成立20周年暨中國(guó)竹業(yè)學(xué)術(shù)大會(huì)論文集.中國(guó)林學(xué)會(huì):杭州，2012.

[3] 李蓉，郭起榮，曾炳山，等.毛竹種子“以芽繁芽”組培快繁初步研究[J].世界竹藤通訊，2008，6(6):9-13.

[4] 尚宏芹.植物組織培養(yǎng)中的三大難題概述[J].生物學(xué)教學(xué)，2010，35(6):64-66.

[5] 周傳明，黃壽先，熊英，等.火龍果莖段離體培養(yǎng)快速繁殖試驗(yàn)[J].廣西科學(xué)，2002，9(1):78-80.

[6] 譚宏超，李榮，譚汝強(qiáng).龍頭竹組培快繁技術(shù)研究[J].世界竹藤通訊，2017，15(6):23-26，36.