軟棗獼猴桃快速繁殖體系生根培養(yǎng)的研究

朱君麗，朱磊南，，靳 松，張 萍，李育川*

(1.昆明學院 農學與生命科學學院，昆明 650000；2.云南耕雪農業(yè)科技有限公司，云南 香格里拉 674400)

軟棗獼猴桃(Actinidiaarguta)是獼猴桃科(Actinidiaceae)獼猴桃屬(Actinidia)大型落葉藤本植物[1]，國際重要經濟果樹中華獼猴桃的野生近緣種[2]，果實富含維生素C、鉀、鐵、鎂等營養(yǎng)元素，口感獨特，具有較高的經濟價值[3]，其莖葉及根均可入藥，具有降膽固醇[4]、防血管硬化功能，其根部的醇提取物對胃癌細胞有明顯的殺傷作用[5]，可治消化不良、食欲不振、嘔吐等[6-7].我國野生軟棗獼猴桃資源較為豐富，分布廣泛，但多數以粗放經營模式為主，掠奪式采摘嚴重，寶貴資源受到嚴重破壞[8-9]，由于軟棗獼猴桃是雌雄異株的落葉藤本植物[10]，自然繁殖能力較差，且倍性復雜，雜交育種的周期較長[11-12].隨著軟棗獼猴桃栽培的興起和引種工作的加快，種苗的需求量也在逐漸增加[13]，常規(guī)的繁殖方法不僅繁殖系數低、速度慢、成活率低，植株取材受季節(jié)限制，且苗木品質參差不齊，不利于進行標準化大面積生產[14-15].因此，為快速推廣軟棗獼猴桃并保留其優(yōu)良品質，采用組織培養(yǎng)技術已成為實現其快速繁殖的重要途徑.利用組織培養(yǎng)技術能快速繁殖出優(yōu)良種苗且繁殖率較高；在培養(yǎng)過程中培養(yǎng)條件可人為控制，管理方便，從一定程度上降低了生產成本，但軟棗獼猴桃在組織培養(yǎng)中不容易生根，生根慢且生根率較低，為了加快其生根，提高存活率，故進行其生根培養(yǎng)基的研究，以得到最佳的生根培養(yǎng)配方，進行工廠化生產.

1 材料與方法

1.1 試驗材料與地點

試驗材料：昆明學院農學院組培室提供的軟棗獼猴桃試管苗(龍發(fā)一號).試驗藥品：NAA(萘乙酸)、IBA(吲哚丁酸)、3% 蔗糖，0.62% 瓊脂、活性炭、1 mol/L NaOH溶液.有機添加物：馬鈴薯及香蕉均購自昆明市小板橋市場.試驗地點：昆明學院農學院組培室及溫室大棚.試驗時間2021年3月至2021年6月.

1.2 試驗方法

1.2.1 不同基礎培養(yǎng)基與生長素組合對軟棗獼猴桃生根效果的研究設計 在借鑒前人的研究基礎上選用1/2 MS和White培養(yǎng)基為生根培養(yǎng)的基礎培養(yǎng)基[16-19]，分別與不同濃度的NAA及IBA進行組合，以1 mol/L NaOH溶液調節(jié)pH為5.8～6.0后，均勻分裝至培養(yǎng)瓶中，加蓋封好，貼上標簽，置于高壓蒸汽滅菌鍋中，在121℃下滅菌20 min，取出待其冷卻凝固后即可使用.每瓶接2棵苗，5次重復.培養(yǎng)條件為25±2 ℃、濕度50%～60%、光強2 000～3 000 lx、12 h/d.接種45 d后記錄生根率、最早生根時間、單株平均生根數、平均根長、平均株高.具體方案如表1所示.

表1 不同基礎培養(yǎng)基與生長素濃度組合對軟棗獼猴桃生根效果的研究方案Tab.1 The research plan of different basal medium and auxin concentration combination on the rooting effect of Actinidia arguta

1.2.2 篩選出的最適基礎培養(yǎng)基與生長素濃度組合培養(yǎng)基配方的優(yōu)化 將1.2.1所篩選出來的最適基礎培養(yǎng)基與生長素濃度組合的培養(yǎng)基配方中加入組合的活性炭與有機添加物(馬鈴薯與香蕉去皮，切成塊加蒸餾水煮沸30 min注意火力的控制，可適當補水，用紗布過濾，補足水至100 mL，按實驗比例裝入三角瓶)，其他處理同1.2.1，45 d后觀察并記錄實驗數據，具體方案如表2所示.

表2 不同活性炭與有機添加物對軟棗獼猴桃生根效果的研究方案Tab.2 The research plan of different activated carbon and organic additives on the rooting effect of Actinidia arguta

1.2.3 計算指標 定期觀察苗的生長情況，45 d后記錄實驗數據，計算公式為：

生根率=總生根苗數/總接種苗數×100%，

單株平均生根數=所測苗生根總數/所測苗株數×100%，

平均根長=總根長之和/總根數×100%，

平均株高=苗株高總數/株數×100%.

1.3 數據分析

數據采用SPSS 13.0進行顯著性比較及分析.比較方法為組間多重比較，LSD法.

2 結果與分析

2.1 不同基礎培養(yǎng)基與生長素組合對軟棗獼猴桃生根效果的影響

選用1/2 MS和White培養(yǎng)基為生根培養(yǎng)的基礎培養(yǎng)基，分別與不同濃度的NAA及IBA進行組合后進行試驗，發(fā)現不同激素處理對軟棗獼猴桃生根的影響不同，具體如表3所示.

表3 不同基礎培養(yǎng)基與生長素濃度組合對軟棗獼猴桃45 d生根效果的影響比較Tab.3 Comparison of the effects of different basal media and auxin concentration combinations on the 45-day rooting effect of Actinidia arguta

根據實驗結果顯示，不同基礎培養(yǎng)基與生長素組合對軟棗獼猴桃的生根效果影響有著顯著差異.處理A3B1差異顯著，植株整體生長情況最好，單株平均生根數22.6，平均根長0.64 cm，平均株高4.60 cm；處理A2B1植株整體生長情況次之，單株平均生根數20.2，平均株高4.54 cm，平均根長0.50 cm；處理A4B1植株整體生長情況也較好，單株平均生根數17.2，平均株高3.50 cm，平均根長0.56 cm；處理A7B2根系生長情況最好，平均根長達2.06 cm，植株整體生長情況也健壯，平均株高達3.50 cm，但根系數量相對較少，單株平均生根數僅13.0；根系生長情況次之的為處理A5B1，平均根長達2.04 cm，但植株生長較瘦弱，平均株高達2.54 cm，根系數量相對較少，單株平均生根數僅為12.0；植株整體生長情況居中的為A4B1和A7B1，整體植株生長健壯，根系生長良好且生根數量多，但A7B1的根系生長情況相對A4B1的較好，平均根長達1.36 cm；植株生長情況最差的為處理A4B2，植株生長瘦弱且根系數量少，單株平均生根數僅為10.0，平均根長0.58 cm，平均株高僅1.54 cm.

綜上所述，添加IBA的根系生長狀況較NAA好，但生根數量較少，植株整體生長較弱，則軟棗獼猴桃最佳生根培養(yǎng)基配方為：1/2 MS+3% 蔗糖+0.62% 瓊脂+0.3 mg/L NAA，pH為5.8，單株平均生根數22.6，平均根長0.64 cm，平均株高4.60 cm，植株生長健壯且根系生長較好生根數量多，整體生長情況好.

2.2 不同活性炭與有機添加物基礎培養(yǎng)基和生長素組合對軟棗獼猴桃生根效果的影響

由2.1中得出的1/2 MS+3% 蔗糖+0.62% 瓊脂+0.3 mg/L NAA，pH為5.8的生根培養(yǎng)基中添加不同量的活性炭與有機添加物進行試驗，發(fā)現活性炭與有機添加物對軟棗獼猴桃生根的影響不大，具體如表4所示.

表4 不同活性炭與有機添加物對軟棗獼猴桃45d生根效果的影響比較Tab.4 Comparison of the effects of different activated carbon and organic additives on the 45-day rooting effect of Actinidia arguta

根據實驗結果可得，不同活性炭與有機添加物組合對軟棗獼猴桃的生根效果有顯著差異.CK組植株整體情況生長最好，單株平均生根數22.6，平均根長0.78 cm，平均株高4.24 cm；處理C1D2植株整體生長情況次之，單株平均生根數14.2，平均根長0.98 cm，平均株高3.92 cm；處理C2D1植株整體生長情況較好，單株平均生根數16.2，平均根長0.66 cm，平均株高3.32 cm；處理C2D2和C3D1植株生長情況差異不大，整體生長情況居中；處理C2D3根系生長狀況相對最好，平均根長達到1.18 cm，單株平均生根數達18，但平均株高僅2.56 cm，植株相對較瘦弱；處理C3D3根系生長狀況相對次之，平均根長達1.02 cm，但單株平均生根數14.6，平均株高2.52 cm，植株相對較瘦弱且生根數量較少；處理C4D3整體生長情況最差，整體植株生長瘦弱且根系數量較少，單株平均生根數13.4，平均株高僅1.98 cm，平均根長達0.58 cm，處理C4D1植株根系生長最差，平均根長僅0.38 cm，單株平均生根數15.2，平均株高2.56 cm.

綜上所述，則軟棗獼猴桃的最佳生根培養(yǎng)基配方為：1/2 MS+3% 蔗糖+0.62% 瓊脂+0.3 mg/L NAA，pH為5.8.雖然添加活性炭的培養(yǎng)基根系生長情況較好，植株整體生長情況較健壯，但與不加任何添加物的培養(yǎng)基對比，植株整體生長情況存在很大差異，考慮到成本投入因素，因此最終篩選出的最佳軟棗獼猴桃生根培養(yǎng)基中不加任何添加物的生根效果最好.

3 結論

在本次實驗中，篩選得出軟棗獼猴桃的最佳生根培養(yǎng)基為1/2 MS+3% 蔗糖+0.62% 瓊脂+0.3 mg/L NAA，pH=5.8；在此基礎上向該培養(yǎng)基中加入不同濃度的活性炭與有機添加物進行再培養(yǎng)以進行生根培養(yǎng)基的優(yōu)化，研究不同活性炭與有機添加物組合對軟棗獼猴桃生根效果的影響.設置CK對照，其中CK為篩選出的最佳生根培養(yǎng)基，但未加入不同濃度的活性炭與有機添加物，故與生根培養(yǎng)基實驗中CK處理的生根時間與生根率大有不同，且生根數明顯增加，經研究表明不加任何活性炭與有機添加物的培養(yǎng)基中的軟棗獼猴桃苗生根效果最好，最后篩選出軟棗獼猴桃最佳生根培養(yǎng)基配方為1/2 MS+3% 蔗糖+0.62% 瓊脂+0.3 mg/L NAA，pH=5.8；單株平均生根數22.6，平均根長0.78 cm，平均株高4.24 cm，植株生長健壯且根系生長較好生根數量多，整體生長狀態(tài)優(yōu).趙芮等[7]研究得出的最適生根培養(yǎng)基為1/2 MS+0.4 mg/L IBA+30 g/L蔗糖+2.0 g/L活性炭，加入2.0 g/L的活性炭使組培苗根部無愈傷組織且植株健壯,根系堅韌粗壯,呈放射狀，生根率高達100%,平均根數達到最大為8.09.但通過與本實驗對比發(fā)現，雖然添加活性炭的培養(yǎng)基根系生長情況較好，植株整體生長情況較健壯，但與不加任何添加物的培養(yǎng)基對比植株整體生長情況還是存在很大差異，因此考慮成本投入等因素后，最終篩選出的最佳軟棗獼猴桃生根培養(yǎng)基中不加任何添加物的生根效果最好.

4 討論

將本次實驗結果與前人研究進行比較后發(fā)現：孟怡君等[8]使用不同基本培養(yǎng)基以及不同種類和濃度的激素進行了軟棗獼猴桃生根試驗,以篩選適合軟棗獼猴桃生根培養(yǎng)的最佳培養(yǎng)基和激素種類及濃度，且最佳生根培養(yǎng)基為1/2 MS+0.4 mg/L IBA；趙芮等[9]以軟棗獼猴桃枝條萌發(fā)的幼芽為外植體,以MS為基礎培養(yǎng)基,添加不同質量濃度的生長素NAA和IBA,探索了軟棗獼猴桃的離體快速繁殖技術，且最適生根培養(yǎng)基為1/2 MS+0.4 mg/L IBA+30 g/L蔗糖+2.0 g/L活性炭,生根率達100%,且根系健壯、數量繁多，與本實驗研究結果對比發(fā)現，添加生長素IBA的培養(yǎng)基雖然根系生長情況較NAA的好，但生根數量較少，植株整體生長情況較瘦弱.劉長江等[20]研究中，培養(yǎng)15 d時，軟棗獼猴桃生根率達98%，但在相同的培養(yǎng)時間時，本實驗的生根率達100%；而呂海燕等[13]研究的軟棗獼猴桃最早生根時間為21 d，遠遠高于本次實驗的生根時間15 d，因此，通過本次實驗，可有效提高軟棗獼猴桃的生根率與存活率，縮短培養(yǎng)時間.目前，大多數軟棗獼猴桃外植體培養(yǎng)研究實驗都是選用頂芽、莖段、葉片、腋芽作為外植體，在軟棗獼猴桃的研究領域中還未有人將胚、胚乳、花藥等這類生殖器官作為外植體.由此可以看出，未來對軟棗獼猴桃組培方面的研究，胚、胚乳、花藥這類空白區(qū)將是研究的重點.