李軍萍,徐崢嶸,楊遂明
(云南省玉溪農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院,云南玉溪 653106)
藍莓為杜鵑花科越橘屬植物,藍莓果實為藍色或紅色,酸甜適中,營養(yǎng)豐富,特別是抗氧化能力為所有果品蔬菜之首,具有極高的營養(yǎng)價值和醫(yī)療保健作用,堪稱“世界水果之王”?!皧W尼爾”是南高叢藍莓的代表品種之一,適合栽培在暖溫帶至亞熱帶地區(qū),極早熟至早熟,具有極豐產(chǎn)、果個大、暗藍色、果粉較多、果肉質硬、香味濃、風味佳、果蒂痕小、耐貯運等特點,對土壤的適應性較強,適宜在我國長江流域大部分地區(qū)種植。作為21世紀極具發(fā)展?jié)摿Φ囊粋€新興樹種,大規(guī)模發(fā)展藍莓產(chǎn)業(yè)勢在必行,但由于其材料來源有限、繁殖系數(shù)低、無法實現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn),而組織培養(yǎng)是解決這一問題的重要途徑。試驗以“奧尼爾”藍莓組培苗為材料,研究培養(yǎng)基激素濃度、種類及組合、活性炭濃度對藍莓增殖培養(yǎng)和生根培養(yǎng)的影響,篩選出最佳的增殖培養(yǎng)和生根培養(yǎng)條件,為實現(xiàn)藍莓工廠化、規(guī)?;a(chǎn)提供技術支持。
供試材料為“奧尼爾”藍莓無菌初代組培瓶苗。
1.2.1 增殖培養(yǎng)
試驗分兩步進行,首先在WPM培養(yǎng)基中加入ZT(玉米素)(1.0 mg/ L、1.5 mg/ L、2.0、2.5 mg/ L)和2 ip(異戊烯基腺嘌呤)(4.0 mg/ L、8.0 mg/ L、12.0 mg/ L),共7個處理,然后在第一步的最佳處理中添加 IBA(0.1 mg/ L、0.15 mg/ L、0.2 mg/ L、0.25 mg/ L)共4個處理,篩選出最佳增殖培養(yǎng)基配方。所有處理每個月繼代1次。
將誘導的無菌芽切成1.5 cm長,分別接種到不同的培養(yǎng)基中。每瓶培養(yǎng)基接種2個芽,每個處理重復30次。將接種好的培養(yǎng)瓶置于培養(yǎng)室內培養(yǎng),培養(yǎng)條件為:溫度 25℃ ± 1℃,光照 12 h /d,光照強度 2 000 Lx。30 d 后統(tǒng)計各處理芽苗生長狀況及增殖系數(shù)。培養(yǎng)基均以WPM為基本培養(yǎng)基,加入0.7%瓊脂和 3% 的蔗糖,pH4.8~5.0。
1.2.2 生根培養(yǎng)
取繼代增殖培養(yǎng)基中生長健壯的2~3 cm“奧尼爾”藍莓幼苗,轉接于含不同濃度IBA和活性炭的生根培養(yǎng)基中。每瓶接種5棵單苗,6次重復。接種后置于 25 ℃±1 ℃ 的室內恒溫條件下暗培養(yǎng)1周,然后轉移到光暗周期為16 h/8h條件下培養(yǎng) ,光照強度 1500 Lx。60 d 后觀察記錄苗生根情況。培養(yǎng)基均以WPM為基本培養(yǎng)基,加入0.7%瓊脂和 2% 的蔗糖,pH4.8~5.0。
增殖系數(shù)=總叢生芽數(shù)/總接種芽個數(shù);
生根率=生根組培苗數(shù)/接種組培苗數(shù)×100%;
平均生根數(shù)(條/株)=生根總條數(shù)/生根苗數(shù);
平均根長( cm)=所有根總長度/生根總條數(shù)。
由表1知,不同細胞分裂素種類及濃度對藍莓增殖系數(shù)及生長影響很大,ZT增殖效果明顯優(yōu)于2 ip。添加ZT的4個處理平均增殖系數(shù)為3.40,而添加2 ip的3個處理平均增殖系數(shù)僅為2.57。在添加ZT的4個處理中,增殖系數(shù)隨著濃度增大呈現(xiàn)先升高后降低,ZT為2.0 mg/ L時增殖系數(shù)最大,達到4.2。從生長狀況看,添加ZT和2 ip的株高差異不大,總體長勢瘦弱。因此,只添加細胞分裂素時,“奧尼爾”藍莓最佳增殖培養(yǎng)基配方是 WPM+ ZT2.0 mg/ L。
表1 細胞分裂素對藍莓增殖培養(yǎng)的影響
表2 ZT與生長素IBA組合對藍莓增殖培養(yǎng)的影響
由表2知,添加生長素IBA后,腋芽的萌發(fā)率明顯提高,添加IBA后的4個處理平均增殖系數(shù)為7.55,比只添加ZT的高出4.15,增長了122.05%。在添加IBA的4個處理中以0.20 mg/ L的增殖系數(shù)最高,達到了8.4。從芽苗的生長狀況看,添加IBA后腋芽的生長速度也顯著高于只添加細胞分裂素的培養(yǎng)基,芽苗生長健壯,葉色嫩綠,平均株高從原來只添加ZT的0.95 cm增高到1.35 cm,增高了42.11%。綜合增殖系數(shù)和生長狀況,“奧尼爾”藍莓最佳增殖培養(yǎng)基配方是 WPM+ZT2 mg/ L+IBA0.2 mg/ L。
從表3知,生根培養(yǎng)基中添加IBA后,對藍莓組培苗生根有促進作用。而不同濃度IBA對于藍莓生根和長勢尤為明顯:在 0.1 ~ 1.2 mg/ L 范圍內,生根量和生根率隨著濃度增大而增大,但到0.8 mg/L后,二者開始下降。從苗的長勢看,隨著IBA濃度的增大,苗的長勢逐漸變強。綜合看, WPM +0.8 mg/ L的IBA生根培養(yǎng)基對藍莓生根量、生根率及根苗長勢效果最好。
在 WPM +0.8 mg/ L 的 IBA 培養(yǎng)基中添加不同濃度的活性炭。從表4知,在“奧尼爾”藍莓生根培養(yǎng)中,添加適量的活性炭對于生根數(shù)、生根率、根長、生根時間的縮短有明顯促進作用。添加200 mg/ L、400 mg/ L 的活性炭生根率達到 85.7% 和85.6%,平均根長為3.1和3.5,平均根數(shù)為8.3條、8.2條,生根時間縮短了4~5 d。試驗結果表明:“奧尼爾”藍莓生根培養(yǎng)中添加活性炭的適宜范圍是 200 ~ 400 mg/ L。
實驗表明:“奧尼爾”藍莓增殖培養(yǎng)中,ZT增殖效果明顯優(yōu)于2 ip,只添加細胞分裂素時,“奧尼爾”藍莓最佳增殖培養(yǎng)基配方是 WPM + ZT2.0 mg/L,綜合增殖系數(shù)和生長狀況,“奧尼爾”藍莓最佳增殖培養(yǎng)基配方是 WPM + ZT2 mg/ L + IBA0.2 mg/L?!皧W尼爾”生根培養(yǎng)中添加0.8 mg/ L濃度的IBA對藍莓生根量、生根率及根苗長勢效果最好。WPM+0.8 mg/ L 的 IBA 生根培養(yǎng)基中添加 200 ~ 400 mg/L的活性炭,對于生根數(shù)、生根率、根長、生根時間的縮短有明顯促進作用。
細胞分裂素不僅可以促進植物組織的分化,還可以抑制頂端優(yōu)勢,促進腋芽的萌發(fā)。藍莓增殖培養(yǎng)常用的細胞分裂素有ZT、2 ip、6-BA等,但6-BA的誘導效果差,因此在本試驗設計中沒有采用添加6-BA的處理。試驗結果表明,添加ZT的增殖效果明顯好于添加2 ip,說明ZT 在藍莓增殖培養(yǎng)過程中起關鍵作用,但因其價格較貴,在實際生產(chǎn)中用量較大,導致生產(chǎn)成本提高,尋求一種替代物解決生產(chǎn)成本過高問題值得進一步研究。
表3 不同濃度IBA對藍莓生根培養(yǎng)的影響
表4 不同活性炭濃度對藍莓生根培養(yǎng)的影響
廉家盛、李森、史文君、蘇艷、張力思等研究表明ZT 對藍莓叢生芽的誘導和增殖具有顯著效果,且不同的藍莓品種其用量也有差別。藍豐和維爾康誘導腋芽萌發(fā)效果最適ZT濃度為1.0 mg/ L,夏普蘭的則為1.251 mg/ L。本試驗中,“奧尼爾”最適ZT濃度為2.0 mg/ L,這與王大平等的研究一致。研究表明:隨著ZT濃度從1.0 mg/ L增至2.5 mg/ L, 增殖系數(shù)隨著濃度增大呈現(xiàn)先升高后降低,這個規(guī)律與徐宏,胡勇的研究一致。
很多研究表明,活性炭能明顯促進根的伸長生長。培養(yǎng)基中加入活性碳的主要目的是利用其吸附能力,減少一些有害物質的影響,而且活性炭會使培養(yǎng)基變黑,從而有利于某些植物生根。但隨著活性炭濃度增加其促進根生長的作用減弱。這可能是由于活性炭是一種吸附性較強的無機吸附劑,在吸附培養(yǎng)過程中有害物質的同時,也吸附培養(yǎng)基中的營養(yǎng)成分。雖然活性炭對藍莓根生長有一定的促進作用,但須選擇適宜的濃度,否則對生根會有抑制作用。
藍莓為弱根系無根毛植物,常規(guī)條件下生根周期長。“奧尼爾”生根培養(yǎng)過程中生根質量受外源激素的種類和濃度、活性炭濃度以及光照條件等多種因素的影響。本試驗僅只是對IBA和活性炭進行了初步研究,要提高“奧尼爾”生根質量,還需要從生根機制、遺傳機理后續(xù)基質的選擇、移栽條件等方面做進一步的研究。