五味子胚狀體途徑組培苗的壯苗及移栽條件研究

于云飛，孫丹，王振興，趙瀅，范書田，楊義明，曹建冉，艾軍

（中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所，長(zhǎng)春 130112）

五味子〔Schisandra chinensis(Turcz.)Baill.〕為木蘭科多年生落葉藤本植物，其果實(shí)及部分根莖可入藥，具有補(bǔ)氣收斂、養(yǎng)心安神、補(bǔ)腎澀精、滋陰養(yǎng)肝的功效。除此之外，五味子也廣泛應(yīng)用在食品和保健品領(lǐng)域，例如：五味子果酒、五味子果醋、五味子葉茶、五味子酸奶等[1]。五味子應(yīng)用范圍廣，需求量大，其栽培產(chǎn)業(yè)發(fā)展非常迅猛。但由于生產(chǎn)中多采用實(shí)生苗建園，良種化程度低，嚴(yán)重制約了產(chǎn)業(yè)的良性健康發(fā)展。高效的無性繁殖技術(shù)是實(shí)現(xiàn)五味子良種化的前提，涉及五味子無性繁殖技術(shù)的研究和報(bào)道較多，但實(shí)現(xiàn)品種苗工廠化生產(chǎn)的技術(shù)報(bào)道較少。組織培養(yǎng)技術(shù)可以有效保持品種特性并達(dá)到快繁的目的，是實(shí)現(xiàn)五味子無性快繁的有效途徑。近年來，雖然有很多關(guān)于五味子組織培養(yǎng)方面的報(bào)道，但有關(guān)組培苗馴化移栽過程中苗木生長(zhǎng)狀態(tài)等問題的研究鮮有報(bào)道。通過莖段等外植體直接培養(yǎng)得到的組培苗生根困難，孫丹[2]通過胚狀體途徑成功得到發(fā)育健全的五味子組培苗。本實(shí)驗(yàn)在此基礎(chǔ)上，通過對(duì)不同壯苗、移栽條件下的五味子胚狀體途徑組培苗的生長(zhǎng)量及成活率調(diào)查分析，探索五味子組培苗壯苗移栽的最佳條件。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

選用中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所選育的五味子優(yōu)系“早紅”胚狀體途徑組培苗為試驗(yàn)材料。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 組培苗培養(yǎng)條件篩選 選取株高（0.80cm）、葉片數(shù)（2片～4片）、莖粗（1.10mm）、根長(zhǎng)（0.65cm）和根數(shù)（2條）基本一致且長(zhǎng)勢(shì)良好的組培苗，分別接種到MS、1/2MS和1/3MS培養(yǎng)基中，置于室溫25℃、10h/d的白色LED光源下培養(yǎng)，共3個(gè)處理，每個(gè)處理30株，設(shè)置3次重復(fù)，培養(yǎng)30d后測(cè)定其株高、莖粗、根長(zhǎng)和根數(shù)。

1.2.2 不同光質(zhì)和不同光照時(shí)間篩選 選取長(zhǎng)勢(shì)相近的組培苗（標(biāo)準(zhǔn)同上），接種到1/2MS培養(yǎng)基中，25℃、不同光質(zhì)和光照時(shí)間條件培養(yǎng)30d，測(cè)定其株高、莖粗、根長(zhǎng)和根數(shù)。光質(zhì)為L(zhǎng)ED光源，紅光∶藍(lán)光＝3∶7。不同光質(zhì)和光照時(shí)間見表1。

表1 不同光質(zhì)和光照時(shí)間處理組合Table1 Treatment of light quality and light application time

1.2.3 不同移栽條件篩選 五味子移栽基質(zhì)的基礎(chǔ)材料為草炭土、沙土、園土、蛭石和育苗基質(zhì)塊。選取株高（2.00cm）、葉片數(shù)（3片～5片）、莖粗（1.80mm）、根長(zhǎng)（1.75cm）和根數(shù)（3條）相近的組培苗，每個(gè)處理30株，設(shè)置3次重復(fù)，移栽至相應(yīng)的基質(zhì)中，濕度80%～90%、保濕時(shí)間10d的條件下移栽50d，測(cè)量組培苗株高、莖粗、根長(zhǎng)和根數(shù)，并統(tǒng)計(jì)成活率。試驗(yàn)處理見表2。

表2 不同基質(zhì)處理組合Table 2 Treatment of transplanting medium

1.2.4 不同保濕時(shí)間和濕度 篩選以草炭土∶蛭石=3∶1為移栽基質(zhì)，選取長(zhǎng)勢(shì)相近壯苗條件一致的組培苗（標(biāo)準(zhǔn)同上），每個(gè)處理30株，設(shè)置3次重復(fù)，測(cè)量移栽50d后組培苗株高、莖粗、根長(zhǎng)和根數(shù)，并統(tǒng)計(jì)成活率。試驗(yàn)處理組合見表3。

表3 不同濕度及保濕時(shí)間處理組合Table 3 Treatment of humidity and preservingmoisture time

1.2.5 數(shù)據(jù)的處理和分析 游標(biāo)卡尺測(cè)量植株的莖粗，直尺測(cè)量植株的株高和根長(zhǎng)，成活率＝成活的株數(shù)/移栽株數(shù) 100%。所有數(shù)據(jù)應(yīng)用SAS 9.4軟件進(jìn)行差異顯著性分析，Excel 2003作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同壯苗條件對(duì)五味子組培苗生長(zhǎng)的影響

2.1.1 不同基本培養(yǎng)基對(duì)五味子組培苗生長(zhǎng)的影響

1/2MS對(duì)五味子組培苗株高、根長(zhǎng)及根數(shù)生長(zhǎng)促進(jìn)效果均顯著優(yōu)于其它兩種培養(yǎng)基，對(duì)莖粗的促進(jìn)效果與1/3MS培養(yǎng)基無顯著差別，但均顯著優(yōu)于MS培養(yǎng)基；株高、根長(zhǎng)的生長(zhǎng)MS培養(yǎng)基優(yōu)于1/3MS培養(yǎng)基，莖粗及根數(shù)的促進(jìn)效果1/3MS培養(yǎng)基優(yōu)于MS培養(yǎng)基。見圖1。

圖1 不同基本培養(yǎng)基對(duì)五味子組培苗株高、莖粗、根長(zhǎng)和根數(shù)的影響Figure 1 Effects of basic medium on plant height，stem diameter，root length and root number of S.chinensis regenerated plantlets

2.1.2 不同光質(zhì)和不同光照時(shí)間對(duì)五味子組培苗生長(zhǎng)的影響 白光對(duì)五味子組培苗的株高、莖粗、根長(zhǎng)和根數(shù)的生長(zhǎng)促進(jìn)效果較好，紅藍(lán)光對(duì)株高、莖粗、根長(zhǎng)的生長(zhǎng)促進(jìn)效果較好，粉光則對(duì)根數(shù)的增多促進(jìn)效果較好。光照12h/d較利于五味子組培苗的株高、莖粗、根長(zhǎng)和根數(shù)的生長(zhǎng)，光照8h/d的五味子組培苗的株高、根長(zhǎng)和根數(shù)的生長(zhǎng)情況優(yōu)于光照16h/d的組培苗，光照16h/d較光照8h/d的五味子組培苗的莖粗的生長(zhǎng)促進(jìn)效果更好。綜上，白色光質(zhì)、光照12h/d的五味子組培苗的株高、莖粗、根長(zhǎng)和根數(shù)生長(zhǎng)情況顯著優(yōu)于其它處理，壯苗效果更好。結(jié)果見表4。

表4 不同光質(zhì)、不同光照時(shí)間對(duì)五味子組培苗生長(zhǎng)的影響Table 4 Effects of light qualities and light application on the growth of S.chinensis regenerated plantlets

2.2 不同移栽條件對(duì)五味子組培苗生長(zhǎng)量及移栽成活率的影響

2.2.1 不同移栽基質(zhì)對(duì)五味子組培苗生長(zhǎng)量及移栽成活率的影響 B2和 B9對(duì)五味子組培苗株高生長(zhǎng)顯著優(yōu)于其它處理，B3、B4和B6次之；B2和B1對(duì)莖粗的促進(jìn)效果較好，B6次之；B2對(duì)根伸長(zhǎng)的促進(jìn)效果顯著優(yōu)于其它處理，B6和B4次之；B1、B2和B9對(duì)新根的產(chǎn)生效果顯著優(yōu)于其它處理，其中B2根數(shù)最多。B2和 B9五味子組培苗移栽成活率顯著高于其它處理，B6、B1和B3次之，B7的成活率顯著低于其它處理。結(jié)果見圖2、圖3。

圖2 不同移栽基質(zhì)對(duì)五味子組培苗生長(zhǎng)量的影響Figure 2 Effect of transplanting medium on the growth of S.chinensis

圖3 不同移栽基質(zhì)對(duì)五味子組培苗成活率的影響Figure 3 Effect of transplanting medium on survival rate of S.chinensis regenerated plantlets

B2和B6兩種基質(zhì)比例相同，但成分分別是草炭土和蛭石（3∶1）與草炭土和沙子（3∶1），B2組培苗長(zhǎng)勢(shì)以及成活率均優(yōu)于B6，說明蛭石對(duì)五味子的生長(zhǎng)促進(jìn)效果較沙子更好。綜上所述，以B2處理（草炭土∶蛭石＝3∶1）為基質(zhì)的五味子組培苗長(zhǎng)勢(shì)好且成活率高，是五味子組培苗理想的移栽基質(zhì)。

2.2.2 不同保濕時(shí)間和濕度對(duì)移栽后五味子組培苗生長(zhǎng)量及成活率的影響 環(huán)境濕度80%～90%，五味子組培苗的株高及根數(shù)生長(zhǎng)情況優(yōu)于其它兩組；環(huán)境濕度90%～100%、保濕17d和環(huán)境濕度70%～80%、保濕7d的2個(gè)處理的五味子組培苗莖粗顯著小于其它處理，說明高濕度長(zhǎng)時(shí)間保濕和低濕度短時(shí)間保濕都不利于五味子組培苗莖的增粗；環(huán)境濕度70%～90%的五味子組培苗根長(zhǎng)生長(zhǎng)情況優(yōu)于環(huán)境濕度90%～100%的處理。保濕12d五味子組培苗的株高、莖粗、根數(shù)及根長(zhǎng)生長(zhǎng)情況優(yōu)于保濕7d和17d的處理。環(huán)境濕度90%～100%的五味子組培苗移栽成活率顯著低于其它處理，說明濕度較高不利于五味子組培苗的成活。綜上所述，環(huán)境濕度80%～90%、保濕12d為五味子組培苗移栽較合適條件。見圖4、表5。

表5 不同保濕時(shí)間和濕度對(duì)移栽后五味子組培苗生長(zhǎng)量的影響Table 5 Effect of humidity and preservingmoisture on the growth of S.chinensis regenerated plantlets

圖4 不同保濕時(shí)間和濕度對(duì)移栽后五味子組培苗成活率的影響Figure 4 Effect of humidity and preservingmoisture on the survival rate of S.chinensis regenerated plan-tlets

3 討論

在組培苗移栽過程中，影響組培苗移栽成活率有很多因素，外因主要是由于組培苗移栽前、后生長(zhǎng)環(huán)境條件變化很大，組培苗從異養(yǎng)到自養(yǎng)，從無菌環(huán)境到有菌環(huán)境，從恒溫、弱光過渡到變溫、強(qiáng)光等[3]；內(nèi)因主要包括移栽苗根系的發(fā)育是否健壯，光合能力強(qiáng)弱等[4]。

適宜的壯苗培養(yǎng)基，有助于提高組培苗適應(yīng)外界條件變化的能力。石曉云等[5]對(duì)馬鈴薯組培苗壯苗培養(yǎng)基進(jìn)行了探索，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，以1/3MS培養(yǎng)基為基本培養(yǎng)基的馬鈴薯組培苗莖的伸長(zhǎng)和增粗效果較好，以1/2MS培養(yǎng)基為基本培養(yǎng)基的馬鈴薯組培苗生根效果較好。郭春梅等[6]對(duì)太空蝴蝶蘭壯苗生根培養(yǎng)基進(jìn)行了探索，結(jié)果表明，基本培養(yǎng)基以1/2MS培養(yǎng)基最為適宜，生根率達(dá)98.9%，苗株較強(qiáng)壯。本試驗(yàn)對(duì)五味子組培苗壯苗條件探索結(jié)果顯示，1/2MS培養(yǎng)基對(duì)莖和根的伸長(zhǎng)效果優(yōu)于其它兩種培養(yǎng)基，1/2MS培養(yǎng)基和1/3MS培養(yǎng)基對(duì)莖的增粗和新根的產(chǎn)生效果優(yōu)于MS培養(yǎng)基，綜合以上情況，1/2MS培養(yǎng)基對(duì)五味子組培苗的壯苗效果較好。

光質(zhì)是植物生長(zhǎng)發(fā)育過程中重要的影響因子之一，光照時(shí)間對(duì)組培苗生長(zhǎng)發(fā)育影響也很大。有研究表明，適宜植物生長(zhǎng)光質(zhì)的LED光源比普通植物組織培養(yǎng)的熒光燈能更有效促進(jìn)組培苗的生長(zhǎng)[7]。陳星星等[8]發(fā)現(xiàn)，LED紅藍(lán)光的比例為8∶2時(shí)較適合白掌組培苗生長(zhǎng)。劉振威等[9]發(fā)現(xiàn)，藍(lán)光有助于銀條組培苗不定芽的生長(zhǎng)，白光有利于葉綠素的產(chǎn)生。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，白色光源對(duì)五味子組培苗莖和根的伸長(zhǎng)具有顯著的促進(jìn)作用，比例為3∶7的紅藍(lán)光較利于莖的增粗和伸長(zhǎng)，可見同一光質(zhì)對(duì)不同植物的作用效果不同，不同光質(zhì)對(duì)同類植物作用效果也不同。

每日光照時(shí)間長(zhǎng)短影響著植物光合產(chǎn)物的積累，從而影響著植物的生長(zhǎng)發(fā)育。鮑順淑等[10]研究發(fā)現(xiàn)，鐵皮石斛組培苗在不同光照時(shí)間中的生長(zhǎng)發(fā)育有顯著差異，每天光照12h植株長(zhǎng)勢(shì)最好。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，較每天光照8h和16h，每天光照12h更有利于五味子組培苗莖的增粗和新根的產(chǎn)生，說明每天的光照時(shí)間過長(zhǎng)或者過短都不利于五味子莖和新根的生長(zhǎng)。

移栽基質(zhì)及適宜的溫度與濕度影響組培苗移栽成活率，組培苗材料不同，在移栽過程中所需要滿足的條件也有很大差別。，李樹等[11]研究了不同基質(zhì)對(duì)幾種花卉組培苗移栽成活率的影響，新幾內(nèi)亞鳳仙組培苗最適宜移栽的基質(zhì)為1/2蛭石+1/2草炭，其移栽成活率為96.7%。李京等[12]對(duì)“美登”藍(lán)莓組培苗進(jìn)行了移栽試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，移栽基質(zhì)為沙子∶草炭土＝1∶1最佳。徐禮慶等[13]對(duì)彩葉草組培苗移栽基質(zhì)進(jìn)行了探索，發(fā)現(xiàn)以草炭土和草炭土∶珍珠巖＝1∶1為基質(zhì)的彩葉草組培苗移栽成活率、根長(zhǎng)度、根數(shù)、莖粗、株高等生長(zhǎng)指標(biāo)都優(yōu)于其它處理。由此可見，草炭土是一種適宜組培苗移栽的良好基質(zhì)，通過草炭土以不同比例與沙子、蛭石、珍珠巖等混合，可以得到理想的移栽基質(zhì)。本實(shí)驗(yàn)將草炭土與蛭石和沙子以不同比例混合、園土∶沙子＝3∶1比例混合、純沙土及育苗基質(zhì)塊作為移栽基質(zhì)，發(fā)現(xiàn)草炭土∶蛭石＝3∶1的比例混合作為基質(zhì)的五味子移栽成活率較高，莖粗和根的生長(zhǎng)量較大。除了基質(zhì)之外，煉苗環(huán)境濕度以及保濕時(shí)間對(duì)組培苗移栽成活率也有很大影響。馬惠英[14]研究發(fā)現(xiàn)，一品紅組培苗煉苗移栽過程中煉苗棚濕度在90%～100%之間移栽成活率較高。郭韓玲等[15]研究了空氣濕度和光照對(duì)蘋果組培苗移栽成活率的影響，結(jié)果表明，空氣濕度在90%～100%之間移栽成活率較高。陳駿等[16]發(fā)現(xiàn)，虎舌紅組培苗移栽過程中最適宜的環(huán)境濕度為70%～80%。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，環(huán)境濕度80%～90%、保濕12d時(shí)對(duì)五味子組培苗生長(zhǎng)促進(jìn)效果較好，移栽成活率較高，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，濕度較低、保濕時(shí)間較長(zhǎng)的處理對(duì)五味子新根的產(chǎn)生有一定的促進(jìn)作用。

4 結(jié)論

五味子組培苗最佳壯苗組合為1/2MS為基本培養(yǎng)基、白色光源光照12h/d、移栽基質(zhì)草炭土∶蛭石＝3∶1、環(huán)境濕度80%～90%、保濕12d，濕度和保濕時(shí)間互作效應(yīng)明顯，一定范圍內(nèi)，低濕度長(zhǎng)時(shí)間保濕有利于新根產(chǎn)生。