魏進莉
(北京市花木有限公司天卉源綠色科技研究院,北京 100093)
落新婦(Astilbe chinensis)為虎耳草科(Saxifragaceae)落新婦屬(Astilbe)多年生耐寒草本花卉[1]。落新婦的穗狀花序簇擁在一起,酷似蓬松的泡沫,觀賞效果極佳,因而在日本被稱為“泡盛草”。落新婦的園藝栽培雜交種花色有紅色、粉紅和白色等,色澤鮮艷美觀,花朵錯落有致,株型華貴典雅。落新婦是21世紀新興的種植植物,也是營造花境的主要栽培品種之一,適合于花壇、盆栽和庭院栽培,同時落新婦是極好的鮮切花品種。此外,落新婦是很好的藥用植物,全草含氰酸,花含槲皮素,根莖含巖白菜素。根狀莖入藥可散瘀止痛、祛風除濕和清熱止咳。落新婦具有較好的抗癌作用,是一種值得開發(fā)的抗癌新資源[2]。落新婦作為一種集醫(yī)藥價值與園藝觀賞價值于一身的植物種類,具有廣闊的應用前景。落新婦以播種繁殖為主,也可分株繁殖。分株繁殖在春季萌芽前或夏季花后進行,挖出根莖,分割帶芽植株,直接栽植,每4~5年分株1次,繁殖效率較低[3]。播種繁殖通常在春季進行,發(fā)芽率較低,發(fā)芽較慢,發(fā)芽難度較大。例如,穴盤播種育苗時,每穴播種3~5粒,以保證每穴的出芽率;種子需在0~5℃低溫條件下處理3~4周,之后逐漸升高溫度,在20~25℃條件下,需14~21 d發(fā)芽;基質需保持較低的可溶性鹽含量,pH值保持在5.8~6.0之間;種子萌發(fā)需要光照,但也要進行遮陰處理,避免陽光直射;整個穴盤育苗時間達9周。然而,落新婦播種繁殖和分株繁殖的繁殖系數(shù)低,受環(huán)境因素影響大,無法實現(xiàn)快速繁殖?;诖?,應開發(fā)落新婦組培快繁技術,以實現(xiàn)大量規(guī)?;a(chǎn),滿足市場需求。
1.1.1 植物材料。外植體材料為落新婦粉色幻想的幼嫩葉片,來自北京市花木有限公司天卉源綠色科技研究院品種資源圃。
1.1.2 培養(yǎng)基。以MS為基本培養(yǎng)基,添加不同濃度的6-BA和NAA,以及白砂糖30 g/L、瓊脂4.5 g/L(凝膠強度≥1 300 g/cm2,下同)。生根培養(yǎng)以1/2MS為基本培養(yǎng)基,添加不同濃度NAA、白砂糖20 g/L、瓊脂5.0 g/L。各培養(yǎng)基pH值均為5.8~6.0,121℃高壓蒸汽滅菌20min。
1.2.1 外植體接種。采取落新婦粉色幻想的幼嫩葉片,放入自來水中浸泡8~15min,再用自來水沖洗20~30min,在超凈工作臺上用酒精浸泡消毒20~30 s,用20%次氯酸鈉溶液浸泡消毒8~10min,無菌水沖洗3~4次,剪去葉緣被消毒液殺死的組織,接入添加6-BA 1.0mg/L和NAA 0.1mg/L的培養(yǎng)基中進行培養(yǎng),共接種50瓶,每瓶1個葉片,培養(yǎng)30 d后統(tǒng)計結果。
1.2.2 增殖培養(yǎng)基的篩選。將無菌的芽苗接入添加激素 6-BA 0.5mg/L+NAA 0.1mg/L、6-BA 1.0mg/L+NAA 0.2mg/L、6-BA 1.5mg/L+NAA 0.2mg/L 的培養(yǎng)基中,增殖培養(yǎng)溫度為(23±2)℃,光照強度為1 500~2 000 lx,每處理6瓶,每瓶7株,培養(yǎng)30 d統(tǒng)計結果。
1.2.3 最佳生根培養(yǎng)基的篩選。將大小適宜的組培苗分別接入添加NAA 0.10、0.25、0.50mg/L的培養(yǎng)基中,培養(yǎng)溫度(25±1)℃,光照強度 1 500~2 000 lx,每處理6瓶,每瓶15株,培養(yǎng)15 d觀察統(tǒng)計結果。
1.2.4 不同溫度對生根培養(yǎng)的影響。將接種于生根培養(yǎng)基中的落新婦組培苗置于光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng),光照時間12 h,溫度為19~20℃,培養(yǎng)7 d后將一個培養(yǎng)箱溫度調至23~24℃,再培養(yǎng)23 d,觀察統(tǒng)計結果;另一個光照培養(yǎng)箱19~20℃培養(yǎng)15 d后將溫度調至23~24℃,再培養(yǎng)15 d,觀察統(tǒng)計結果。將接種于生根培養(yǎng)基中的落新婦組培苗置于光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng),光照時間 12 h,分別于溫度 21~22、23~24、25~26℃條件下培養(yǎng),培養(yǎng) 10、20、30 d時觀察統(tǒng)計結果。
1.2.5 溫室煉苗。將已生根的組培苗移到溫室,在瓶內(nèi)煉苗3~5 d后,取出洗去根部培養(yǎng)基,分1.0~1.5 cm、1.5~2.0 cm和1.5~2.5 cm等3種不同的規(guī)格,栽入準備好的煉苗基質(草炭∶珍珠巖=7∶3),噴水保濕,置于溫室遮陰網(wǎng)拱棚內(nèi),光照強度不高于8 000 lx;移栽后4~5 d之內(nèi),適當提高葉片噴水頻率,保證空氣濕度在85%以上;5~7 d后,新根逐漸形成,降低噴水頻率;10 d左右,逐漸改為澆水,在溫室光照不高于15 000 lx的情況下,拆除遮陰網(wǎng),常規(guī)養(yǎng)護。在夜溫24℃、日溫26~27℃和空氣濕度70%~80%的條件下,養(yǎng)護30 d觀察統(tǒng)計結果。
落新婦粉色幻想的幼嫩葉片培養(yǎng)15 d時,近葉柄的葉脈上開始形成愈傷組織,繼續(xù)培養(yǎng)至30 d,有小芽形成。此外,葉片越嫩越易形成愈傷組織和芽。
由表1可知,培養(yǎng)基中添加的激素濃度越高,落新婦粉色幻想芽的增殖系數(shù)越高,組培苗生長越細弱。當培養(yǎng)基中添加的激素濃度較低時,組培苗生長較為健壯。
表1 不同培養(yǎng)基中芽的增殖及組培苗生長情況
當培養(yǎng)基中添加6-BA 1.5mg/L、NAA 0.2mg/L時,增殖倍數(shù)最高,達21.6,但芽小而細弱,不宜生根培養(yǎng);當培養(yǎng)基中添加6-BA 0.5mg/L、NAA 0.1mg/L時,苗大小一致性較差,大苗較高而健壯,小芽較小。比較而言,培養(yǎng)基中添加6-BA 1.0mg/L、NAA 0.2mg/L最佳,苗的大小均一性較好,也較健壯,用來接種增殖和生根培養(yǎng)均較好。
由表2可知,在添加不同激素濃度的生根培養(yǎng)基中,組培苗生根率和根的生長情況不同。當NAA濃度較低時,根較少,根長一致性相對較差;隨著NAA濃度的增加,組培苗的生根率提高,根長較為一致;隨著NAA濃度的進一步增加,組培苗生根率下降,根的形成和生長受到抑制。由表2可知:添加NAA 0.25mg/L的生根培養(yǎng)基最佳,生根率達到100%,根較多,一致性也較好;添加NAA 0.10mg/L的生根培養(yǎng)基次之,生根率為98%,根數(shù)較少,根長短差異較大;添加NAA 0.50mg/L的生根培養(yǎng)基最差,生根率最低,為95%,根很短且有叢生現(xiàn)象。
表2 不同激素濃度對生根培養(yǎng)的影響
由表3可知,落新婦粉色幻想在培養(yǎng)過程中對溫度較為敏感,當溫度低于一定程度時,會出現(xiàn)死苗現(xiàn)象,隨著培養(yǎng)時間的延長,死亡現(xiàn)象加重。在19~20℃溫度條件下培養(yǎng)7 d,再將溫度升高到23~24℃繼續(xù)培養(yǎng)23 d時,苗的死亡率為7.3%,活苗較小,枯葉較少,根數(shù)較多;在19~20℃溫度條件下培養(yǎng)15 d,再將溫度升高到23~24℃繼續(xù)培養(yǎng)15 d,苗的死亡率達40.8%,活苗很小,葉片偏黃且枯葉較多,根系也很少。苗的生長情況具體見圖1和圖2。
表3 溫度變化對苗生長的影響
由表4可知,溫度對落新婦粉色幻想的根系形成及苗的生長情況影響較大。溫度越低,落新婦粉色幻想根的形成和生長越慢,苗的生長也越慢;相反,溫度越高,落新婦粉色幻想根系的形成和生長越快,苗的生長也越快。當溫度為21~22℃時,培養(yǎng)20 d落新婦粉色幻想尚未生根,培養(yǎng)30 d落新婦粉色幻想的生根率與其他溫度條件一樣,達100%。當溫度為25~26℃時,培養(yǎng)10 d落新婦粉色幻想開始生根;培養(yǎng)20 d約有50%生根,根長約2mm;培養(yǎng)30 d生根率達100%,根長達10mm,根數(shù)≥10條,葉片數(shù)為12~14片,株高達 15mm。
表4 落新婦粉色幻想在不同溫度條件下的生根及生長情況
落新婦粉色幻想的生根苗在溫室煉苗的難度比較大,苗易爛根,根的形成和生長較慢。當落新婦粉色幻想組培苗較大時,其成活率相應較高。結果表明:當落新婦粉色幻想組培苗高度為2.0~2.5 cm時,組培成活率最高,為94.6%;當落新婦粉色幻想組培苗高度為1.0~1.5 cm,組培苗成活率最低,為90.5%;當落新婦粉色幻想組培苗高度為1.5~2.0 cm,組培苗成活率為93.2%
在外植體接種培養(yǎng)過程中,葉片越幼嫩越易誘導形成愈傷組織[4]。在消毒過程中,幼嫩的葉片組織易被消毒液損傷或殺死[5-6]。因此,在選取外植體材料時,要求植株健康無病蟲害、葉面干凈、葉片的幼嫩程度適中。
在增殖階段,培養(yǎng)基中激素的添加濃度與配比對芽苗的增殖倍數(shù)和生長情況有一定的影響,將組培快繁技術推廣應用于落新婦的工廠化生產(chǎn)過程中,應根據(jù)生產(chǎn)需求進行進一步改進優(yōu)化。在保持較高增殖倍數(shù)的情況下,保障芽苗的生長狀況良好,便于生根培養(yǎng)和提高煉苗成活率,以進一步控制生產(chǎn)成本。在組培繁殖過程中,落新婦對溫度較為敏感。溫度越高,芽苗的生長和生根狀況越好;溫度較低時,芽苗的生長狀況較差,尤其是當培養(yǎng)溫度低于20℃時,甚至會出現(xiàn)死苗的現(xiàn)象。此外,在低溫下存放時間越長,芽苗的死亡率越高。因此,落新婦的組培快繁生產(chǎn)適宜在夏季進行,不宜在冬季進行,以滿足其較高的生長溫度需求,提高增殖倍數(shù)、芽苗的生長規(guī)格、生根率和煉苗成活率,有效降低生產(chǎn)成本和提高煉苗成活后的穴盤苗質量。如何更好地把控生產(chǎn)成本與苗的質量,有待進一步試驗研究。