‘Y-1’蘋果矮化砧木組織培養(yǎng)研究

,, ,

(山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所，山西 太原 030031)

‘Y-1’蘋果矮化砧木(原代碼Y-B030)，是山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所蘋果砧木課題組從2001年開始，以蘋果屬野生砧木資源晉西北山定子(Malus baccata)為材料，采用大群體實生選育技術(shù)，經(jīng)過10年的區(qū)域試驗和生產(chǎn)實踐，選育出的抗逆性強(qiáng)、矮化效果明顯、綜合經(jīng)濟(jì)性狀優(yōu)良的蘋果矮化砧木新品種。該砧木嫁接品種樹體矮化、抗寒、抗旱、早花早果、親和性好等特性極為突出，可在我國華北、西北、東北及類似晉西北自然條件寒冷、干旱、貧瘠的蘋果產(chǎn)區(qū)栽培。

1 ‘Y-1’蘋果矮化砧木組織培養(yǎng)的必要性

1.1 ‘Y-1’蘋果矮化砧木利用局限性

多年來，‘Y-1’蘋果矮化砧木的推廣主要通過中間砧形式，即先用海棠、山定子等種子種植獲得基砧，再在其上嫁接一段15～30 cm的‘Y-1’矮化砧，最后在矮化砧上嫁接品種。利用這種嫁接方法，矮化砧木的特性不能充分體現(xiàn)，尤其在樹體矮化、果實品質(zhì)和樹體適應(yīng)性方面。而且，育苗步驟要比常規(guī)育苗多嫁接1次，使得嫁接、田間苗木管理程序繁瑣，延長了苗木出圃周期，費(fèi)時費(fèi)工，成本高。

1.2 ‘Y-1’蘋果矮化砧木自根砧的優(yōu)勢

矮化砧木自根砧育苗具有結(jié)果早、產(chǎn)量高、品質(zhì)好、育苗方式簡單、長勢一致、繁育所需年限較短等優(yōu)點，它直接對蘋果樹的生長、開花、結(jié)果、抗逆能力等產(chǎn)生直接影響，是目前高標(biāo)準(zhǔn)建園的最佳選擇。隨著近年來蘋果栽培產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，自根砧在生產(chǎn)實際中的重要作用尤為突出。我國蘋果自根砧繁育技術(shù)相對薄弱，已成為制約我國蘋果苗木良種良砧快速發(fā)展的一個瓶頸。

1.3 進(jìn)行‘Y-1’蘋果矮化砧木組織培養(yǎng)的優(yōu)勢

進(jìn)行‘Y-1’蘋果矮化砧木的無性繁殖研究，實現(xiàn)其自根苗的生產(chǎn)，使得砧木自身優(yōu)勢能夠充分發(fā)揮，顯得尤為重要。矮化自根砧苗的獲得必須利用無性繁殖技術(shù)，而組織培養(yǎng)技術(shù)作為無性繁殖技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)，以繁殖速度快、繁殖系數(shù)大，繁殖后代整齊一致，能夠保持原有品種的優(yōu)良性狀，可以周年生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點被優(yōu)先應(yīng)用。同時，針對通過扦插、壓條等無性繁殖技術(shù)方法難以獲得自根苗的砧木，組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用就成為唯一選擇。

2 ‘Y-1’蘋果矮化砧木組織培養(yǎng)技術(shù)

2.1 ‘Y-1’蘋果矮化砧木無菌單芽莖段的獲得

5月初，在山西果樹所蘋果砧木資源圃，將‘Y-1’蘋果矮化砧木新生枝條從基部剪下，去掉葉片和葉柄，裝入保鮮袋中，帶入實驗室進(jìn)行無菌化處理。無菌化步驟為：首先將枝條用自來水沖洗0.5 h，并用肥皂水洗干凈。將枝條截成單芽莖段，放入盛有無菌水的瓶中，帶至無菌超凈工作臺上。其次，在無菌超凈工作臺上，將放有單芽莖段瓶中的無菌水倒掉，用裝有70%醫(yī)用酒精的小噴壺將單芽莖段噴濕，約30 s后，倒入0.1%的HgCI2溶液，能將所有單芽莖段完全浸泡即可。5 min后將HgCI2溶液收集到空瓶子中，浸泡好的單芽莖段用無菌水沖洗3次，備用。

2.2 ‘Y-1’蘋果矮化砧木初培嫩莖的獲得

用消過毒的手術(shù)刀將無菌的單芽莖段與藥液接觸兩端各切掉0.5 cm，植入事先準(zhǔn)備好的初培培養(yǎng)基中。初培培養(yǎng)基為：MS基本培養(yǎng)基，附加植物生長調(diào)節(jié)劑BA 2.0 mg/L，IBA 0.5 mg/L，放培養(yǎng)室進(jìn)行培養(yǎng)。培養(yǎng)室環(huán)境條件為：光照時間16 h，溫度25 ℃，濕度70%。培養(yǎng)20～25 d，芽萌發(fā)長約2～3 cm時，即可進(jìn)行繼代。

2.3 ‘Y-1’蘋果矮化砧木的繼代

將2.2中的萌發(fā)芽在超凈工作臺上，用手術(shù)刀從基部剪下，接種到事先經(jīng)過滅菌的繼代培養(yǎng)基。繼代培養(yǎng)基為：MS基本培養(yǎng)基，附加植物生長調(diào)節(jié)劑BA0.6 mg/L，IBA0.3 mg/L，GA3 0.5 mg/L。在培養(yǎng)室中培養(yǎng)25 d，單芽已經(jīng)生長、分蘗成芽叢，可以繼續(xù)進(jìn)行繼代。連續(xù)繼代5次后，一部分材料繼續(xù)繼代，一部分材料即可進(jìn)行生根培養(yǎng)。繼代培養(yǎng)中，培養(yǎng)室培養(yǎng)條件同2.2。

2.4 ‘Y-1’蘋果矮化砧木的生根

將2.3中繼代材料高度為2 cm以上的嫩莖，在超凈工作臺上用醫(yī)用剪刀剪下，接種到事先經(jīng)過消毒滅菌的生根培養(yǎng)基中，放培養(yǎng)室中培養(yǎng)。生根培養(yǎng)基為：1/2MS(大)(MS培養(yǎng)基中大量元素減半，微量元素不變)培養(yǎng)基，附加植物生長調(diào)節(jié)劑IBA 1.0 mg/L。培養(yǎng)室環(huán)境條件同2.2。培養(yǎng)20 d，根長0.5～1.0 cm，且每株有3個根及以上的，即可拿到室內(nèi)散射光下進(jìn)行煉苗。

2.5 ‘Y-1’蘋果矮化砧木試管苗的煉苗

裝有生根苗的培養(yǎng)瓶拿到室內(nèi)自然散射光下進(jìn)行煉苗。10 d時，將瓶蓋打開，注入無菌水，深度0.8 cm，然后無蓋繼續(xù)煉苗3 d，即可移栽。將煉好的試管苗用鑷子從培養(yǎng)瓶中取出，放入盛有自來水的敞口玻璃杯中，用鑷子輕輕攪動，將根部附著的培養(yǎng)基與根分離，反復(fù)沖洗3次，將洗好的試管苗放入有蓋的塑料箱中，運(yùn)到移苗拱棚中進(jìn)行移栽。

2.6 ‘Y-1’蘋果矮化砧木試管苗的移栽

移苗拱棚有水簾、風(fēng)機(jī)、棚上有移動遮陽網(wǎng)，可以控溫、遮蔭，給試管苗移栽創(chuàng)造了合適的外部環(huán)境。拱棚內(nèi)溫度，白天25～28 ℃，晚上18～22 ℃。濕度70%～90%，晴天11時到下午3時，遮陰70%。移栽基質(zhì)為草炭、蛭石、珍珠巖混合基質(zhì)，三者比例為1∶1∶1，基質(zhì)用800倍多菌靈滅菌，移苗盤用50孔塑料穴盤。每穴移栽1株試管苗。整盤移栽好后，用水噴透基質(zhì)，穴底有水滲出即可。將移栽好的穴盤搬到移苗拱棚內(nèi)，再搭小拱棚保濕。每3 d噴透水1次，1周開始放風(fēng)，并開始噴營養(yǎng)液(營養(yǎng)液是由磷酸二氫鉀和尿素按質(zhì)量比為1∶1配制成的濃度為0.5%的溶液)，每周1次。移栽10 d可以揭掉小拱棚塑料布。過1周將穴盤移到室外。在室外開始的1周，中午要適當(dāng)遮陰，兩周后即可移栽大田，進(jìn)行常規(guī)管理。

本文提供的‘Y-1’蘋果矮化砧木通過組織培養(yǎng)獲得自根砧苗的方法，可以使‘Y-1’蘋果矮化砧木初培萌發(fā)率達(dá)到75%，試管嫩莖繼代增殖率達(dá)到4～5倍，試管嫩莖生根率達(dá)到85%以上，移栽成活率達(dá)到90%。通過組織培養(yǎng)技術(shù)獲得‘Y-1’蘋果矮化砧木自根砧苗，從而克服‘Y-1’蘋果矮化砧木繁育中應(yīng)用中間砧的不足，對蘋果標(biāo)準(zhǔn)化管理打下了良好的基礎(chǔ)。為快速大批量生產(chǎn)‘Y-1’蘋果矮化砧木自根苗奠定了技術(shù)和實踐基礎(chǔ)。