露地與培養(yǎng)室環(huán)境對(duì)栒子微枝試管內(nèi)生根與成活的影響

宋秋月，韋繞培，柴慈江，王然，時(shí)海東，史燕山，駱建霞

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露地與培養(yǎng)室環(huán)境對(duì)栒子微枝試管內(nèi)生根與成活的影響

宋秋月，韋繞培，柴慈江通信作者，王然，時(shí)海東，史燕山，駱建霞

（天津農(nóng)學(xué)院 園藝園林學(xué)院，天津 300384）

將栒子試管苗莖段接種于土壤支撐的培養(yǎng)基并放在露地環(huán)境中進(jìn)行生根培養(yǎng)，以便探討露地環(huán)境中栒子微枝試管內(nèi)生根培養(yǎng)的可能性。結(jié)果表明：4月21日—5月31日在露地環(huán)境中，培養(yǎng)的栒子試管苗的生根與生長指標(biāo)、氣孔關(guān)閉功能及移栽效果與培養(yǎng)室中培養(yǎng)的均無顯著差異，生根率達(dá)到95.8%，移栽成活率達(dá)到98.8%；該時(shí)期是露地環(huán)境中栒子微枝試管內(nèi)生根培養(yǎng)的適宜時(shí)期，而5月22日—7月1日是次適宜時(shí)期。結(jié)果初步顯示，在露地環(huán)境中進(jìn)行栒子微枝的試管內(nèi)生根培養(yǎng)具有可行性，值得進(jìn)一步研究。

栒子；微枝；露地；試管內(nèi)生根；成活

栒子（Flinck and Turcz）為薔薇科栒子屬植物，耐旱、耐寒、耐鹽堿，是一種適合天津地區(qū)推廣應(yīng)用的優(yōu)良地被植物[1-3]。利用組織培養(yǎng)快速繁殖技術(shù)是快速獲得其大量優(yōu)質(zhì)苗木的有效途徑，目前對(duì)此項(xiàng)技術(shù)已有許多研究報(bào)道[4-9]。生根培養(yǎng)是植物離體快速繁殖技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。試管苗的生根培養(yǎng)一般分為試管內(nèi)生根和試管外生根兩種方法[10]。試管內(nèi)生根培養(yǎng)通常是在培養(yǎng)室進(jìn)行，需要消耗大量電力以保證適宜的溫度與光照條件，這是導(dǎo)致試管苗成本升高的主要因素之一。柴慈江等將栒子微枝的試管內(nèi)生根培養(yǎng)放在日光溫室中進(jìn)行，獲得了87.5%～98.1%的生根率，并且增強(qiáng)了試管苗的環(huán)境適應(yīng)能力，提高了試管苗的移栽成活率[8]。韓會(huì)會(huì)等在溫室中進(jìn)行了無花果微枝的試管內(nèi)生根培養(yǎng)也取得了類似的結(jié)果[11]。這兩項(xiàng)研究均減少了試管苗生根培養(yǎng)過程中的電力消耗，降低了試管苗成本。本項(xiàng)研究對(duì)露地環(huán)境中栒子微枝的試管內(nèi)生根培養(yǎng)進(jìn)行了探討，以期在更大程度上降低試管苗成本，進(jìn)一步完善栒子組織培養(yǎng)快速繁殖技術(shù)。

1 材料與方法

以在附加0.75 mg/L 6-BA和3%蔗糖的MS培養(yǎng)基上繼代培養(yǎng)40～50 d、長至2 cm以上的栒子（）試管苗為試材。生根培養(yǎng)用土為取自天津農(nóng)學(xué)院校內(nèi)的黏壤土，所用蛭石為市場購買的細(xì)粒蛭石。黏壤土和蛭石均過1 mm篩備用。

以方形PC瓶為培養(yǎng)容器，將上述黏壤土和蛭石按1∶1的比例混合均勻后裝入瓶內(nèi)，再加入不含瓊脂的液體培養(yǎng)基，培養(yǎng)基成分為只含有0.75 mg/L IBA和15 g/L蔗糖的蒸餾水。培養(yǎng)瓶封口后在121 ℃（0.11～0.12 MPa）下滅菌20 min，然后在超凈工作臺(tái)上每瓶接種8根約1.5 cm長的栒子試管苗莖段，接種后用于各項(xiàng)試驗(yàn)。

1.1 露地與培養(yǎng)室環(huán)境中栒子微枝的試管內(nèi)生根培養(yǎng)試驗(yàn)

2017年4月21日，將上述接種了栒子試管苗莖段的培養(yǎng)瓶分別放入露地和培養(yǎng)室兩種環(huán)境中進(jìn)行生根培養(yǎng)。

露地環(huán)境：將接種了栒子試管苗莖段的培養(yǎng)瓶置于天津農(nóng)學(xué)院地被植物園內(nèi)高約6 m的國槐樹下樹干的北面，培養(yǎng)瓶的東西兩面豎向放置一層遮陽網(wǎng)，使培養(yǎng)瓶避免陽光的直接照射。將最高溫度計(jì)的感溫端放置在未接種試管苗莖段的培養(yǎng)瓶，每隔5 d觀測一次各處理培養(yǎng)瓶內(nèi)的最高溫度，同時(shí)用照度計(jì)測定培養(yǎng)瓶頂部的光照強(qiáng)度。

培養(yǎng)室環(huán)境：將接種了栒子試管苗莖段的培養(yǎng)瓶放置在培養(yǎng)室中進(jìn)行培養(yǎng)。培養(yǎng)室內(nèi)溫度由空調(diào)保持在22～27 ℃，光照由LED燈光提供，光照強(qiáng)度為1 800～2 000 lx。

上述兩種處理，每處理培養(yǎng)6瓶，每瓶接種8個(gè)莖段共48個(gè)莖段，培養(yǎng)40 d后調(diào)查試管苗的生根率，并用χ2測驗(yàn)的方法測驗(yàn)生根率的差異顯著性。同時(shí)，每種處理隨機(jī)選取24株試管苗，調(diào)查試管苗的根長、根數(shù)、莖長、葉數(shù)等指標(biāo)，并按照單向分組資料的分析方法作方差分析。

5月22日再次將接種了栒子試管苗莖段的培養(yǎng)瓶放于露地樹蔭下培養(yǎng)，樹蔭遮陰方式同4月21日處理。培養(yǎng)40 d后，按照上述生根培養(yǎng)試驗(yàn)的取樣調(diào)查方法調(diào)查試管苗的生根與生長情況，并與4月21日的生根培養(yǎng)結(jié)果進(jìn)行比較，以探討不同時(shí)期對(duì)栒子試管苗露地瓶內(nèi)生根培養(yǎng)的影響。

1.2 露地與培養(yǎng)室環(huán)境中培養(yǎng)的栒子試管苗的氣孔觀察

在上述生根培養(yǎng)的同時(shí)，上述兩種環(huán)境中另放置3瓶接種了栒子試管苗莖段的培養(yǎng)瓶，用于氣孔觀察。生根培養(yǎng)40 d時(shí)，于當(dāng)天18:00時(shí)將培養(yǎng)瓶外裹黑色塑料并放入密閉的柜子中進(jìn)行黑暗處理，第二天8:00時(shí)，打開培養(yǎng)瓶的封口，每處理隨機(jī)選取9片試管苗葉片，用透明膠帶法，取下表皮置于載玻片，在顯微鏡下觀察氣孔的開閉狀況[12]。每葉片隨機(jī)觀察30個(gè)氣孔，統(tǒng)計(jì)其氣孔關(guān)閉率，同時(shí)每葉片隨機(jī)取5個(gè)氣孔，用測微尺測量氣孔的橫徑與縱徑，用橫徑與縱徑的比值表示氣孔的相對(duì)開張度。最后對(duì)所有觀測結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

1.3 露地和培養(yǎng)室環(huán)境中培養(yǎng)的栒子試管苗的移栽試驗(yàn)

在上述生根培養(yǎng)的同時(shí)，培養(yǎng)室另外放置9瓶、露地另外放置18瓶接種了栒子試管苗莖段的培養(yǎng)瓶，培養(yǎng)瓶內(nèi)置有提苗片[13]用于移栽。6月初，生根培養(yǎng)結(jié)束后，將試管苗由培養(yǎng)瓶直接移栽入田間苗圃。其中培養(yǎng)室中培養(yǎng)的栒子試管苗在移栽前1周放于露地樹蔭下，經(jīng)歷1周的閉瓶煉苗后移栽。

移栽地點(diǎn)位于天津農(nóng)學(xué)院地被植物園，先整地作畦，再按行距15 cm劃深約5 cm的淺溝，用提苗片將試管苗帶土坨移入淺溝內(nèi)，再用土將溝填平。移栽后立即用噴壺澆透水。然后覆蓋塑料薄膜小拱棚，并在小拱棚上面用一層透光率約為15%的遮陽網(wǎng)遮陰。

移栽后在小拱棚內(nèi)放置周記型溫濕度自記儀測定棚內(nèi)溫濕度狀況。移栽后適時(shí)拔草和澆水。移栽6周后調(diào)查試管苗成活情況。

2 結(jié)果與分析

2.1 露地和培養(yǎng)室環(huán)境中栒子微枝試管內(nèi)生根培養(yǎng)的效果

露地和培養(yǎng)室環(huán)境中栒子微枝試管內(nèi)生根培養(yǎng)的結(jié)果見表1。

表1 兩種培養(yǎng)環(huán)境對(duì)栒子微枝試管內(nèi)生根培養(yǎng)的影響

注：表中同列不同小寫英文字母表示差異顯著（＜0.05），下同

由表1可見，露地環(huán)境中培養(yǎng)的栒子試管苗的生根率為95.8%，雖然略低于培養(yǎng)室中培養(yǎng)的試管苗，但兩者差異不顯著。露地環(huán)境中培養(yǎng)的栒子試管苗的根長、根數(shù)、莖長及葉數(shù)等各項(xiàng)生長指標(biāo)也與培養(yǎng)室培養(yǎng)的試管苗無顯著差異。上述結(jié)果表明，在露地環(huán)境中進(jìn)行栒子微枝的試管內(nèi)生根培養(yǎng)可以獲得與培養(yǎng)室環(huán)境中同樣的培養(yǎng)效果。

從溫度和光照情況看，根據(jù)氣象預(yù)報(bào)資料，4月下旬的露地環(huán)境中，培養(yǎng)期間每日最低溫已經(jīng)穩(wěn)定在10 ℃以上。在樹蔭遮陰條件下，測得的培養(yǎng)瓶內(nèi)的最高溫度除個(gè)別天達(dá)到38.5 ℃外，其余均在30 ℃左右變化，培養(yǎng)瓶頂部的光照強(qiáng)度為 2 600 lx左右。可見，本試驗(yàn)中的露地環(huán)境能夠?yàn)樵嚬苊绲纳L提供比較適宜的溫度與光照條件，這是該環(huán)境中的栒子試管內(nèi)生根培養(yǎng)效果不低于培養(yǎng)室環(huán)境的主要原因。

2.2 露地和培養(yǎng)室環(huán)境中培養(yǎng)的栒子試管苗的氣孔開閉狀況

露地和培養(yǎng)室環(huán)境中培養(yǎng)的栒子試管苗的氣孔開閉狀況觀察結(jié)果見表2。

由表2可見，露地和培養(yǎng)室兩種環(huán)境中培養(yǎng)的栒子試管苗在黑暗中的氣孔關(guān)閉率和氣孔相對(duì)開張度均沒有顯著差異。結(jié)果表明，兩種培養(yǎng)環(huán)境中培養(yǎng)的栒子試管苗的氣孔關(guān)閉功能均存在一定缺陷，兩種培養(yǎng)環(huán)境對(duì)栒子試管苗氣孔關(guān)閉功能的恢復(fù)沒有明顯差異，表明在露地環(huán)境中利用樹蔭遮陰的培養(yǎng)方式對(duì)栒子試管苗氣孔關(guān)閉功能的恢復(fù)沒有明顯的促進(jìn)作用。

表2 兩種環(huán)境中培養(yǎng)的栒子試管苗在黑暗中氣孔關(guān)閉狀況

2.3 露地與培養(yǎng)室環(huán)境中培養(yǎng)的栒子試管苗的移栽效果

露地與培養(yǎng)室環(huán)境中培養(yǎng)的栒子試管苗的移栽試驗(yàn)結(jié)果見表3。

由表3可見，露地環(huán)境中培養(yǎng)的栒子試管苗的移栽成活率可以達(dá)到98.8%，與培養(yǎng)室中培養(yǎng)的試管苗無顯著差異，表明露地環(huán)境中培養(yǎng)的栒子試管苗的移栽效果與培養(yǎng)室中培養(yǎng)的試管苗基本相同。

表3 兩種環(huán)境中培養(yǎng)的栒子試管苗的移栽效果

2.4 露地環(huán)境中不同培養(yǎng)時(shí)期內(nèi)栒子微枝試管內(nèi)生根培養(yǎng)的效果

露地環(huán)境中不同培養(yǎng)時(shí)期內(nèi)栒子微枝試管內(nèi)生根培養(yǎng)的結(jié)果見表4。

由表4可見，兩個(gè)培養(yǎng)時(shí)期培養(yǎng)的栒子試管苗的莖長和葉數(shù)無顯著差異，但4月21日—5月31日培養(yǎng)的栒子試管苗的生根率、根長、根數(shù)顯著或極顯著高于5月22日—7月1日培養(yǎng)的栒子試管苗。分析其原因可能是兩個(gè)培養(yǎng)時(shí)期的溫度不同所致。據(jù)觀測，5月22日—7月1日培養(yǎng)瓶內(nèi)的最高溫度平均為33.9 ℃，明顯高于4月21日—5月31日培養(yǎng)瓶內(nèi)的平均最高溫度30.2 ℃，5月22日—7月1日的較高溫度可能抑制了栒子試管苗根系的發(fā)生與生長，這可能是導(dǎo)致其生根率、根長、根數(shù)顯著降低的主要原因。

表4 露地環(huán)境中不同培養(yǎng)時(shí)期栒子微枝試管內(nèi)生根培養(yǎng)的效果

注：同列不同大寫字母表示差異極顯著（＜0.01）

綜合上述結(jié)果，4月21日—5月31日培養(yǎng)的栒子試管苗生根率高達(dá)95.8%，根長、根數(shù)等指標(biāo)也較高，該時(shí)期是露地環(huán)境中栒子微枝試管內(nèi)生根培養(yǎng)的最適時(shí)期。與該時(shí)期相比，雖然試管苗根長、根數(shù)顯著降低，但其地上部生長指標(biāo)無明顯差異，而且生根率達(dá)到81.5%，因此，5月22日—7月1日可以看做是露地環(huán)境中栒子微枝試管內(nèi)生根培養(yǎng)的次適宜時(shí)期。

3 小結(jié)與討論

在本校內(nèi)地被植物園露地環(huán)境中，4月下旬至5月底進(jìn)行栒子微枝的試管內(nèi)生根培養(yǎng)，試管苗的生根與生長指標(biāo)、氣孔關(guān)閉功能及移栽效果與培養(yǎng)室中培養(yǎng)的試管苗無顯著差異，生根率達(dá)到95.8%；4月21日—5月31日是露地環(huán)境中栒子微枝試管內(nèi)生根培養(yǎng)的適宜時(shí)期，5月22日—7月1日是次適宜時(shí)期。

溫度和光照是影響試管苗生長的主要環(huán)境因素。試管苗的常規(guī)培養(yǎng)方式一般是在恒溫培養(yǎng)室進(jìn)行，通常將溫度控制在22～27 ℃，并靠日光燈等光源提供1 000～3 000 lx的光照條件，為此需要消耗大量電力。柴慈江等研究發(fā)現(xiàn)，在一年的一定時(shí)期，利用遮陰控制培養(yǎng)瓶內(nèi)溫度過度升高，可以為栒子試管苗的生根培養(yǎng)提供一個(gè)適宜的溫度條件，同時(shí)光照強(qiáng)度也可以高于恒溫培養(yǎng)室，因而使栒子試管苗在溫室中的瓶內(nèi)生根培養(yǎng)獲得成功[8]。韓會(huì)會(huì)等對(duì)無花果的研究也取得了類似的結(jié)果[11]。楊廣艷等研究了露地、溫室和恒溫培養(yǎng)室3種環(huán)境條件對(duì)珠美海棠微枝試管內(nèi)生根培養(yǎng)的影響，結(jié)果顯示3種環(huán)境中培養(yǎng)的珠美海棠試管苗生根率無顯著差異，溫室和露地培養(yǎng)的試管苗的根長則顯著高于恒溫培養(yǎng)室[14]。本項(xiàng)研究結(jié)果也表明栒子微枝在露地環(huán)境中的試管內(nèi)生根培養(yǎng)效果與恒溫培養(yǎng)室無顯著差異，這與楊廣艷等人的研究相似。這兩項(xiàng)研究都顯示了在露地環(huán)境中進(jìn)行試管苗瓶內(nèi)生根培養(yǎng)的可行性。

植物的氣孔在缺水時(shí)一般會(huì)處于關(guān)閉狀態(tài)，這樣可以避免植株過度失水，這對(duì)于試管苗的移栽成活是有利的。柴慈江等在對(duì)葡萄[15]、珠美海棠[16]、矮溲疏[17]及栒子[5]的研究中發(fā)現(xiàn)，未經(jīng)鍛煉的試管苗的氣孔缺乏關(guān)閉功能，通過較長時(shí)間（2周以上）的開瓶煉苗可以明顯促進(jìn)其氣孔關(guān)閉功能的恢復(fù)。在溫室環(huán)境中培養(yǎng)的栒子試管苗及在溫室和露地兩種環(huán)境中培養(yǎng)的珠美海棠試管苗的氣孔在未經(jīng)開瓶煉苗時(shí)就具有一定的關(guān)閉功能，可能是溫室和露地環(huán)境對(duì)試管苗產(chǎn)生了一定的馴化作用[8，15]。本項(xiàng)結(jié)果中露地環(huán)境下培養(yǎng)的栒子試管苗的氣孔關(guān)閉功能與培養(yǎng)室培養(yǎng)的無明顯差異，表明露地環(huán)境對(duì)栒子試管苗關(guān)閉功能的恢復(fù)沒有起到促進(jìn)作用，這與楊廣艷等人的研究不一致[15]，其原因除了植物種類不同外，可能是這兩項(xiàng)研究中遮陰方式不同而導(dǎo)致的光照強(qiáng)度不同所致。楊廣艷等人的研究中采用三層遮陽網(wǎng)遮陰，光照強(qiáng)度可以達(dá)到4 000 lx，本項(xiàng)研究中光照強(qiáng)度只有2 600 lx左右。光照強(qiáng)度過低可能弱化了對(duì)栒子試管苗的馴化作用，致使其氣孔關(guān)閉功能不能明顯恢復(fù)，對(duì)此尚待進(jìn)一步研究。

試管苗的移栽一般要先移入營養(yǎng)缽，經(jīng)過營養(yǎng)缽煉苗后才能移入田間苗圃，而營養(yǎng)缽煉苗通常是在溫室中進(jìn)行[18]。本項(xiàng)研究中，將栒子試管苗直接從培養(yǎng)瓶移入田間圃地，其間未經(jīng)溫室營養(yǎng)缽煉苗過渡，并取得了接近于100%的成活率，其原因可能與帶坨移栽有關(guān)。這一結(jié)果顯示了另外一種可能，即可以將試管苗從培養(yǎng)瓶直接移栽入田間苗圃，這樣不僅簡化了移栽程序，而且可以省去溫室設(shè)施的投入，在更大程度上降低了試管苗成本。對(duì)此值得進(jìn)一步研究。

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責(zé)任編輯：楊霞

Effects of field and incubation chamber environment onrooting and survival ofmicro shoots

SONG Qiu-yue, WEI Rao-pei, CHAI Ci-jiangCorresponding Author,WANG Ran, SHI Hai-dong, SHI Yan-shan, LUO Jian-xia

（College of Horticulture and Landscape, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China）

The stem sections ofplantletwere inoculated in the soil supporting medium and placed in field to investigate the possibility ofmicro shootsrooting in the field environmental condition. The results showed that the index of rooting and growth, the stomata closing function and the survival rate of theplantlet cultured in fields in period from April 21st to May 31st demonstrate no significant differences compared with those of the plantlets cultured in incubation chamber, with rooting rate of 95.8% and transplanting survival rate of 98.8%. The period from April 21st to May 31st was suitable period formicro shootsrooting in field and the sub-suitable period was from May 22nd to July 1st. These results indicated thatmicro shootsrooting in the field environment is feasible and worthy of further study.

; micro shoot; field;rooting; survival

S604.3；S723.132.6

A

2018-03-22

國家星火計(jì)劃項(xiàng)目（2008GA610015）；天津市星火計(jì)劃項(xiàng)目（08ZHXHNC07000）；天津市林果現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（ITTFPRS2018002）

宋秋月（1995-），女，本科在讀，主要從事園藝植物組織培養(yǎng)方面的研究。E-mail：760498806@qq.com。

柴慈江（1960-），男，教授，碩士，主要從事園藝植物組織培養(yǎng)方面的研究。E-mail：cijiang666@163.com。

1008-5394（2018）02-0001-04

10.19640/j.cnki.jtau.2018.02.001