2個(gè)番木瓜品種組培苗成苗率研究

謝智旭 沈文濤 言普 庹德財(cái) 黎小瑛 周鵬

摘要 [目的]尋找一種針對(duì)番木瓜成苗率高、商品苗質(zhì)量優(yōu)的育苗技術(shù)。[方法]選用番木瓜品種“梭羅”作為試驗(yàn)材料，MS為基本培養(yǎng)基，添加IBA、NAA、KT等生長調(diào)節(jié)劑，利用正交試驗(yàn)進(jìn)行生長調(diào)節(jié)劑不同配比生根培養(yǎng)基組合篩選。[結(jié)果]最佳生根調(diào)節(jié)劑組合：IBA 0.75 mg/L，NAA 0.05 mg/L，KT 0.01 mg/L，其生根率為66.7%， 但自育品種“蜜紅”并未獲得同樣的效果。最佳生根水濃度為50 mg/L，其成苗率最高達(dá)86.1%。在不考慮時(shí)間成本情況下，生根水浸泡時(shí)間8 h， 成苗率最高達(dá)87.5%。[結(jié)論]2個(gè)番木瓜品種成苗率基本一致。

關(guān)鍵詞 番木瓜；組培苗；正交試驗(yàn)；生根率；成苗率

中圖分類號(hào) S667.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2018）14-0047-04

Study on the Survival Rate of Two Varieties of Papaya Plantlets for Tissue Culture Seedling

XIE Zhixu1，2，SHEN Wentao2，YAN Pu2 et al

（1. Institute of Tropical Agriculture and Forestry， Hainan University， Haikou， Hainan 570228；2. Institute of Tropical Bioscience and Biotechnology， Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences， Haikou， Hainan 571101）

Abstract [Objective]To find a breeding technique for papaya with high seedling rate and good quality commercial seedling. [Method]‘suoluo variety was selected as the experimental material， and MS was used as the basic culture medium.Growth regulator combinations that contained IBA， NAA， KT was designed， and the orthogonal experiment was used with the different ratio of growth regulator for rooting medium screening. [Result]The optimum combining ratio of root stimulating hormone was IBA 0.75 mg/L， NAA 0.05 mg/L and KT 0.01 mg/L， and the rooting percentage was 66.7%， but ‘mihong varietie did not achieve the same effect. The papaya seedlings were respectively soaked in four different nutrient root water for 6 h by contrast experiment. It was determined the rooting water concentration was 50 mg/L to get the highest rate of seedling formation， and reaching 86.1%. Fixed the best rooting water concentration， and the soaking time of 5 different gradients was tested. Without regard for time cost， finally，the highest percentage of seedlings was 8 hours for soaking， reaching 87.5%. [Conclusion]The survival rates of two varieties of papaya were both almost the same.

Key words Carica papaya L.；Tissue culture seedling；Orthogonal experiment；Rooting rate；Seedling rate

番木瓜（Carica papaya L.）屬番木瓜科番木瓜屬植物，又名木瓜、乳瓜、萬壽果， 為熱帶、亞熱帶常綠軟木質(zhì)大型多年生草本植物，原產(chǎn)于墨西哥南部以及鄰近的美洲中部地區(qū)。番木瓜果實(shí)、種子均可入藥，具有很多保健功效[1]。番木瓜被世界衛(wèi)生組織列為最有營養(yǎng)價(jià)值的“十大水果”之首。同時(shí)，在我國番木瓜作為純天然中藥材，具有利氣、鎮(zhèn)咳、止嘔、解毒、抗癌、抗心律失常、抗炎、凝血等功效[2-5]。目前番木瓜生產(chǎn)以種子苗為主[6]，木瓜株性復(fù)雜，其實(shí)生苗不僅后代株性變異大，而且在實(shí)際生產(chǎn)中必須在開花時(shí)去除雄株、雌株而 保留兩性株，這使得生產(chǎn)成本很高，不利于番木瓜的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。利用組織培養(yǎng)無性繁殖技術(shù)培育木瓜苗是有效的解決方法[7-8]。20世紀(jì)后半葉，植物組織培養(yǎng)技術(shù)發(fā)展迅速，利用組織培養(yǎng)，不僅可以生產(chǎn)大量的優(yōu)良無性系，并可獲得人類需要的多種代謝物質(zhì)，在植物的品種培育和改良中具有廣闊的前景[9]。然而，一直以來在番木瓜組培快繁中，組培苗誘導(dǎo)生根困難且生根率低，嚴(yán)重阻礙了番木瓜的發(fā)展[10]。

正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)是多因素多水平分析的有力工具，特別是從多因素中選出主要因素時(shí)，使用正交設(shè)計(jì)可以用較少的試驗(yàn)次數(shù)獲得較多的信息，以達(dá)到精簡試驗(yàn)次數(shù)的目的[11]，將最優(yōu)的配方在最短時(shí)間內(nèi)應(yīng)用于生產(chǎn)中。陳仲華等[12]利用正交試驗(yàn)進(jìn)行甘蔗組織培養(yǎng)研究，楊春梅等[13]采用正交試驗(yàn)法優(yōu)化鐵皮石斛生根培養(yǎng)體系，劉太林等[14]采用正交試驗(yàn)法優(yōu)化鐵皮石斛生根培養(yǎng)體系。

誘根培養(yǎng)基中同時(shí)加入KT與NAA，對(duì)生根促進(jìn)效應(yīng)顯著。饒雪琴等[15]研究認(rèn)為，番木瓜生根難、移栽成活率低等因素仍存在。葉維雁等[16]研究認(rèn)為，NAA、IBA 是誘導(dǎo)生根效果較好且常用的2種生長素。而王芳等[17]研究表明，IBA比NAA能更有效地誘導(dǎo)增

殖芽生根。番木瓜組織培養(yǎng)具有基因型依賴性，即在一個(gè)品種上成熟的組培體系對(duì)另一個(gè)品種不一定適用，限制了番木瓜組培苗在生產(chǎn)上規(guī)模化的推廣應(yīng)用。筆者以番木瓜“梭羅”品種和“蜜紅”品種為試驗(yàn)材料，利用正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)對(duì)常規(guī)植物生長調(diào)節(jié)劑進(jìn)行組合及濃度試驗(yàn)，以篩選最佳成苗率的生長調(diào)節(jié)劑配比，同時(shí)利用ABT生根粉進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，以期探究能應(yīng)用于番木瓜種苗生產(chǎn)上的最佳成苗方案。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

番木瓜品種為“梭羅”“蜜紅”（由轉(zhuǎn)基因臺(tái)灣日升小果品種與美國夏威夷日升品種雜交選育而成），選用大田成齡芽繁育的生長健碩、翠綠、無污染、芽長3 cm以上的組培繼代苗為研究材料，由中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶生物技術(shù)研究所番木瓜生物技術(shù)研究組提供。

MS基本培養(yǎng)基，生長調(diào)節(jié)劑為IBA、NAA、KT，ABT生根粉，由北京艾比蒂研究開發(fā)中心研制。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 生長調(diào)節(jié)劑的篩選。選用MS為基本培養(yǎng)基。生長調(diào)節(jié)劑選取IBA、NAA、KT 3種對(duì)番木瓜生長作用較明顯的生長素，各設(shè)3個(gè)濃度梯度：IBA為0.50、0.75、1.00 mg/L，NAA為0.010、0.025、0.050 mg/L，KT為0.01、0.05、0.100 mg/L。

1.2.2

最適生長調(diào)節(jié)劑濃度的篩選。根據(jù)正交試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)9個(gè)濃度梯度組合L9（33）（表1）。通過試驗(yàn)對(duì)比生長調(diào)節(jié)劑每個(gè)梯度的培養(yǎng)基對(duì)木瓜苗的催根率。在MS催根培養(yǎng)基中，加入蔗糖濃度20 g/L，生化瓊脂膠7 g/L，每個(gè)濃度梯度培養(yǎng)基10瓶，每瓶接3株苗，一個(gè)梯度共30株苗，重復(fù)3次。利用專用溫室，溫度控制在26～28 ℃，光照強(qiáng)度1 500 lx，光照時(shí)間12 h/d，培育21～28 d。每隔7 d觀察1次木瓜苗的生長狀況，如發(fā)現(xiàn)有污染的芽苗應(yīng)及時(shí)清理，統(tǒng)計(jì)無污染木瓜苗的生根率和根系質(zhì)量。

1.2.3

不同品種對(duì)比試驗(yàn)。以“梭羅”獲得最佳生長調(diào)節(jié)劑組合及其相應(yīng)濃度，對(duì)“蜜紅”品種做進(jìn)一步的比對(duì)驗(yàn)證，觀察記錄試驗(yàn)結(jié)果。

1.2.4

生根水濃度與浸泡時(shí)間的篩選。在生長調(diào)節(jié)劑最適濃度篩選試驗(yàn)中，從培養(yǎng)基中挑選生長較好的“梭羅”和“蜜紅”2種木瓜苗，用無菌水清洗根部膨化發(fā)白的組織，清洗過程小心切莫傷到木瓜苗。然后放入4種不同濃度預(yù)先配制好的500 mL生根水中，生根水濃度分別為10、25、50、75 mg/L，每個(gè)濃度浸泡約40株，浸泡6 h，后移植到河沙+蛭石（體積比為1 ∶1）的土壤中，育苗盤為10 cm×10 cm。把移栽好的木瓜苗澆少量水使其保持土壤濕潤，放置于玻璃溫室的小棚中，初期用薄膜蓋住保濕，溫度控制在26～28 ℃，10 d后揭開薄膜，30 d后觀察。

在選出最適生根水濃度的基礎(chǔ)上，對(duì)木瓜苗的浸泡時(shí)間進(jìn)行不同梯度試驗(yàn)，分別是2、4、6和8 h，每個(gè)處理浸泡約30株。

1.3 數(shù)據(jù)分析 采用SAS軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 最適生長調(diào)節(jié)劑組合對(duì)比篩選

試驗(yàn)結(jié)果顯示，MS基本培養(yǎng)基附加不同濃度的IBA、NAA、KT等生長調(diào)節(jié)劑能不同程度地誘導(dǎo)木瓜苗生根。生長調(diào)節(jié)劑濃度不同，生根率和根的生長狀況也不同（表2、圖1）， 且存在較大差異。方差分析結(jié)果表明，P<0.000 1，因此在生長調(diào)節(jié)劑組合中，A2B3C1對(duì)木瓜苗生根影響效果最顯著，生根率為66.7%，與其他組合對(duì)生根率影響差異極顯著；其次是A2B1C2，生根率為42.2%，且這2組合根的數(shù)量和質(zhì)量較好，隨著IBA濃度的增加，生根率下降。同時(shí)，NAA濃度的提高促進(jìn)木瓜苗根的生長，但NAA濃度過高，如0.05 mg/L則引起根系的愈傷化。

對(duì)比“梭羅”品種和“蜜紅”品種的生根率，結(jié)果顯示，“梭羅”品種的生根率明顯高于“蜜紅”品種，60株“蜜紅”的生根率僅為46.7%，且生長調(diào)節(jié)劑對(duì)“蜜紅”根誘導(dǎo)相對(duì)較慢?！八罅_”一般在接入培養(yǎng)基3～5 d生根，而“蜜紅”在7 d后僅個(gè)別長出根尖。但“蜜紅”葉片相比 “梭羅”較翠綠（圖2）。這表明，不同基因型番木瓜誘導(dǎo)生根對(duì)生長調(diào)節(jié)劑要求不同， 因此利用一個(gè)品種獲得的培養(yǎng)基配方不一定適合其他品種， 這可能是番木瓜組培苗無法大規(guī)模應(yīng)用的主要原因。

2.2 最適生根水濃度和浸泡時(shí)間篩選

試驗(yàn)結(jié)果顯示，采用ABT生根粉配制的生根水，浸泡時(shí)間在6 h時(shí)，不同濃度對(duì)幼苗存活率的影響較大（表3）。當(dāng)生根水濃度為50 mg/L時(shí)，“梭羅”木瓜苗

的存活率最大，達(dá)85%以上，且長勢較好，

生長周期較短（圖3）；當(dāng)生根水濃度為25 mg/L時(shí)存活率也較高，而生根水濃度為10、75 mg/L以及不加生根水時(shí)存活率相對(duì)較低。

75 mg/L生根水浸泡的木瓜苗長勢也比其他濃度差，葉片黃化，枯萎。因此，過高濃度的生根水不利于木瓜苗移栽后的生長，50 mg/L生根水最適合木瓜苗生長。

生根水濃度為50 mg/L時(shí)，長勢均較好，出現(xiàn)葉片黃化現(xiàn)象較少，“梭羅”存活率均達(dá)70%以上。不同生根水浸泡時(shí)間對(duì)幼苗存活率的影響較大，以浸泡8 h的移栽存活率最高，6、10 h次之。浸泡6、8、10 h對(duì)幼苗的移栽存活率影響不大，同時(shí)浸泡2、4 h幼苗移栽存活率均達(dá)70%以上（圖4、5）。

生根水濃度為50 mg/L時(shí)，“蜜紅”存活率達(dá)80%以上，即“蜜紅”浸泡6～8 h生根水，存活率與“梭羅”幾乎相同，且長勢良好（表4）。

3 結(jié)論與討論

該研究結(jié)果表明，相比NAA、KT，IBA在誘導(dǎo)根及其生長方面起主導(dǎo)作用，所需濃度更高，這與王芳等[17]的研究結(jié)果大致相同。Drew等[18]研究結(jié)果也得出NAA能促進(jìn)根生長。合適的IBA、NAA、KT濃度是木瓜苗生長不可或缺的。周鵬等[19]研究表明，MS+KT+ NAA+ IBA生根培

養(yǎng)基可誘導(dǎo)獲得高質(zhì)量的根，且生根率達(dá)85%。該研究結(jié)果

表明，IBA 是促進(jìn)木瓜苗生根最主要的生長調(diào)節(jié)劑，其需求量遠(yuǎn)高于

NAA和KT，而較高濃度0.1 mg/L的KT會(huì)抑制根的生長發(fā)育。最適“梭羅”木瓜苗誘導(dǎo)生根的生長調(diào)節(jié)劑濃度為IBA 0.75 mg/L，NAA 0.05 mg/L，KT 0.01 mg/L，生根率為66.7%，生根率未達(dá)到前人的研究結(jié)果。除IBA、NAA、KT生長調(diào)節(jié)劑，VB、IAA、GA3、6-BA等在某些層面均有促進(jìn)植物生長的特性[20-23]。IBA、NAA、KT是植物必不可少的生長調(diào)節(jié)劑，且大多數(shù)生根誘導(dǎo)采用以IBA、NAA為主的生長調(diào)節(jié)劑[24]。

為了進(jìn)一步驗(yàn)證，筆者又用了自育品種“蜜紅”在最佳組合的基礎(chǔ)上做了試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)“蜜紅”比“梭羅”的生根率低15%左右，且在根的誘導(dǎo)方面速度較慢，根的長勢大部分又短又細(xì)，這可能是生長調(diào)節(jié)劑對(duì)不同品種存在差異性，“梭 羅”的根對(duì)生長調(diào)節(jié)劑應(yīng)激性較強(qiáng)，無論是生根率還是生長品種Variety 生長調(diào)節(jié)劑組合A2B3C1Growth hormone combination A2B3C1 生根水濃度 50 mg/LRooting water concentration of 50 mg/L 生根水浸泡6 hRooting water soak time of 6 h

梭羅Suoluo 66.7 86.1 85.4

蜜紅Mihong 46.7 83.3 85.0

速度均較快。究其原因，可能是品種上的差異造成[25]，不同品種，組培難易程度有所不同。Chen等[26]研究“梭羅”木瓜苗比“日升”更易生成愈傷組織。不同品種在生長調(diào)節(jié)劑誘導(dǎo)生根作用下，其生根率不同。因此，合適的生長調(diào)節(jié)劑對(duì)木瓜苗的生長發(fā)育很重要，但合適的生長調(diào)節(jié)劑組合以及濃度組合更重要。

培育瓶生壯苗是組培苗移栽的基礎(chǔ)[27]，番木瓜組培苗的移栽存活率是組織培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，是實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中能否規(guī)?；a(chǎn)的關(guān)鍵。當(dāng)組培苗培養(yǎng)21 d以上，需要移栽到土中。組培苗移栽成功與否取決于根系的質(zhì)地是否緊密[28]。因此，在移栽前需要用生根水浸泡使其根快速生長發(fā)育。該研究結(jié)果表明，生根水濃度為50 mg/L時(shí)，組培苗的移栽存活率最高，長勢也較好。25 mg/L生根水效果次之。生根水濃度75 mg/L會(huì)阻礙組培苗的生長，濃度過高易導(dǎo)致組培苗枯萎死亡。在移栽過程中，生根水對(duì)組培苗的作用很大，特別是移栽后的煉苗和快速生根效果明顯，存活率也達(dá)到了預(yù)期。與此同時(shí)，浸泡時(shí)間對(duì)研究木瓜苗商品化生產(chǎn)的時(shí)間成本也值得關(guān)注。該試驗(yàn)結(jié)果表明，浸泡時(shí)間6～8 h的效果適宜，最高成活率為浸泡8 h的87.5%，6 h的成活率為85.4%，兩者差異不顯著。因此，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，如果考慮到時(shí)間成本，生產(chǎn)規(guī)模又不大的情況下，6 h的浸泡時(shí)間更能滿足生產(chǎn)需要；在大規(guī)模生產(chǎn)情況下，8 h浸泡時(shí)間更適合。而且此種移栽方法更適合不同的番木瓜品種，成本相對(duì)較低可控，值得推廣應(yīng)用。

隨著市場需求，從降低成本和減少流程角度出發(fā)，筆者認(rèn)為在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)科技化的今天，針對(duì)番木瓜組培苗的快速繁殖，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)多種生長調(diào)節(jié)劑或生根劑的正確使用，大力提高移栽成活率，建立高效穩(wěn)定的移栽工序和方法十分重要。

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