不同水質(zhì)和培養(yǎng)基對紫金久紅草莓組培快繁的影響

陳月紅， 趙密珍， 郭成寶， 曹榮祥， 朱儆元， 林久軍， 王慶蓮， 韓金龍， 于紅梅， 石英健

(1.江蘇丘陵地區(qū)南京農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江蘇南京 210046； 2.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所，江蘇南京 210014；3.宿遷綠隆現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技有限公司，江蘇宿遷 223800)

草莓產(chǎn)業(yè)在許多國家有著蓬勃的發(fā)展，而草莓種苗質(zhì)量是影響草莓產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。在傳統(tǒng)自繁自育的育苗方式下，出現(xiàn)了草莓種苗繁殖系數(shù)降低、易感病、產(chǎn)量降低等不利因素，嚴(yán)重影響了草莓發(fā)展。通過組培快繁技術(shù)培育的草莓種苗具有長勢強(qiáng)、產(chǎn)量高等優(yōu)點(diǎn)，但組培快繁技術(shù)的成本相對較高。選擇適合的水質(zhì)和培養(yǎng)基是降低生產(chǎn)成本的措施之一。生產(chǎn)中為了降低植物組織培養(yǎng)成本，較多采用自來水配制培養(yǎng)基。

MS培養(yǎng)基最初用于煙草培養(yǎng)，隨后在草莓上應(yīng)用的研究報道越來越多。MS培養(yǎng)基常用于草莓莖尖誘導(dǎo)培養(yǎng)、增殖培養(yǎng)、再生培養(yǎng)，1/2 MS培養(yǎng)基多用于生根培養(yǎng)。改良的White培養(yǎng)基在植物組織培養(yǎng)中用途也比較廣泛。本試驗(yàn)通過對不同水質(zhì)和培養(yǎng)基進(jìn)行對比篩選，以期為草莓工廠化生產(chǎn)提供技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)草莓品種為紫金久紅草莓、紅頰草莓。紫金久紅草莓由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所于2009年以久59-SS-1 為母本、紅頰為父本雜交育成。紅頰草莓于2003年由日本引進(jìn)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 必需礦質(zhì)元素含量測定 銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量測定采用連續(xù)流動分析儀(Bran-LuebbeAA3)測定。樣品中P、K、Ca、Mg、S、Si、Cu、Mo、Mn、Fe、Zn、Na、Ni、B的含量采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀(ICP-OES 710)測定，測試所需標(biāo)準(zhǔn)溶液購自國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心。自來水中的氯含量采用3，3′，5，5′-四甲基聯(lián)苯胺比色法測定。

30 d后統(tǒng)計草莓植株的葉片數(shù)量、株高、葉長、葉寬、葉柄長、葉柄粗、繁殖系數(shù)、植株鮮質(zhì)量、植株干質(zhì)量。自來水和各增殖培養(yǎng)基中的必需礦質(zhì)元素濃度見表1。

表1 不同增殖培養(yǎng)基和自來水中礦質(zhì)元素濃度

1.2.3 草莓生根培養(yǎng) 生根培養(yǎng)基設(shè)4個處理：去離子水+1/2 MS培養(yǎng)基、自來水+1/2 MS培養(yǎng)基、去離子水+White培養(yǎng)基、自來水+White 培養(yǎng)基。不添加外源激素，pH值為約6.2。每個處理10株草莓，重復(fù)3次。培養(yǎng)條件同“1.2.2”節(jié)。

30 d后統(tǒng)計植株的葉片數(shù)量、株高、葉長、葉寬、葉柄長、葉柄粗、根數(shù)、根長、植株鮮質(zhì)量、植株干質(zhì)量。各生根培養(yǎng)基中必需礦質(zhì)元素濃度見表2。

表2 不同生根培養(yǎng)基中礦質(zhì)元素濃度

1.2.4 不同水質(zhì)和培養(yǎng)基的成本 不同水質(zhì)和培養(yǎng)基的價格見表3。配制培養(yǎng)基的試劑價格按照市場價格計算；自來水價格按照非居民生活用水計算，去離子水價格按照市售純凈桶裝水(18.9 L/桶)價格計算。

表3 不同培養(yǎng)基和水質(zhì)成本 元/L

1.3 數(shù)據(jù)采集與處理

草莓植株各指標(biāo)的測量均按照《草莓種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行。 采用Excel對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)均以平均值表示；使用SPSS 13.0進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同水質(zhì)和培養(yǎng)基對草莓增殖培養(yǎng)的影響

從表4可以看出，紅頰草莓在去離子水、自來水配制的MS增殖培養(yǎng)基中生長，其植株的葉片數(shù)量、株高、葉寬、繁殖系數(shù)、植株鮮質(zhì)量、植株干質(zhì)量均顯著大于在去離子水、自來水配制的White增殖培養(yǎng)基中的；而在去離子水、自來水配制的MS增殖培養(yǎng)基中生長的植株之間無顯著差異；同時，在去離子水、自來水配制的White增殖培養(yǎng)基中生長的植株之間也無顯著差異。

在去離子水配制的MS增殖培養(yǎng)基中生長的紅頰草莓植株，其葉柄長顯著高于在自來水配制的MS增殖培養(yǎng)基中的；在自來水配制的MS增殖培養(yǎng)基中生長的植株和在自來水、去離子水配制的White增殖培養(yǎng)基中生長的植株之間無顯著差異。在去離子水、自來水配制的MS增殖培養(yǎng)基中生長的紅頰草莓植株，其葉長顯著大于去離子水配制的White增殖培養(yǎng)基中的；而在去離子水、自來水配制的MS增殖培養(yǎng)基中生長的植株之間差異不顯著；在去離子水、自來水配制的White增殖培養(yǎng)基中生長的植株之間差異也不差異。各增殖培養(yǎng)基中生長植株的葉柄粗無顯著差異。表明紅頰草莓在MS培養(yǎng)基中生長顯著優(yōu)于White培養(yǎng)基，在自來水和去離子水配制的培養(yǎng)基中生長差異不顯著。

Characteristics of Parent-Child Travel in Rural Areas under the Background of “Walking by Leading the Child” and Developing New Countermeasures___________________________CHEN Xiaolong,WANG Kai 34

表4 不同水質(zhì)和培養(yǎng)基對紅頰草莓增殖培養(yǎng)的影響

由表5可知，紫金久紅草莓在去離子水、自來水配制的MS增殖培養(yǎng)基中生長的植株，其株高、葉長、葉寬、葉柄長、繁殖系數(shù)、植株鮮質(zhì)量、植株干質(zhì)量顯著大于在去離子水、自來水配制的White增殖培養(yǎng)基中的；而在去離子水、自來水配制的MS增殖培養(yǎng)基中生長的植株之間無顯著差異；同時在去離子水、自來水配制的White增殖培養(yǎng)基中生長的植株之間也無顯著差異。

在自來水配制的MS增殖培養(yǎng)基中生長的植株，其葉片數(shù)量顯著高于在去離子水配制的MS增殖培養(yǎng)基中的；在去離子水配制的MS增殖培養(yǎng)基中生長的植株葉片數(shù)量和在自來水、去離子水配制的White增殖培養(yǎng)基中的無顯著差異；各增殖培養(yǎng)基中生長植株的葉柄粗無顯著差異。表明紫金久紅草莓在MS培養(yǎng)基中生長勢顯著優(yōu)于White培養(yǎng)基，在自來水配制的MS培養(yǎng)基中生長的植株優(yōu)于在去離子水配制的MS培養(yǎng)基中的。

由表4、表5可知，紫金久紅草莓在去離子水、自來水配制的MS增殖培養(yǎng)基中生長的繁殖系數(shù)均低于紅頰草莓；同時在去離子水、自來水配制的White增殖培養(yǎng)基中生長的繁殖系數(shù)也均低于紅頰草莓。

表5 不同水質(zhì)和培養(yǎng)基對紫金久紅草莓增殖培養(yǎng)的影響

由圖1可知，紫金久紅草莓在不同培養(yǎng)基上的生長表現(xiàn)不同。在去離子水配制的MS增殖培養(yǎng)基、去離子水和自來水配制的White增殖培養(yǎng)基中生長的植株葉片卷曲明顯；而在自來水配制的MS增殖培養(yǎng)基中葉片生長相對舒張，卷曲不明顯。表明自來水配制培養(yǎng)基更適合草莓正常生長。

2.2 不同水質(zhì)和培養(yǎng)基對草莓生根的影響

紅頰草莓在不同生根培養(yǎng)基中，植株均生根。由表6可知，在去離子水配制的1/2 MS生根培養(yǎng)基中生長的植株，其葉寬與自來水配制的1/2 MS生根培養(yǎng)基中的差異不顯著，與去離子水配制的White生根培養(yǎng)基中的差異也不顯著， 但顯著大于在自來水配制的White生根培養(yǎng)基中的。在去離子水配制的1/2 MS生根培養(yǎng)基中生長的植株，其葉柄粗與自來水配制的1/2 MS生根培養(yǎng)基中的差異不顯著，但顯著大于去離子水、自來水配制的White生根培養(yǎng)基中生長的植株；去離子水、自來水配制的White生根培養(yǎng)基中生長植株之間的葉柄粗無差異。在去離子水、自來水配制的1/2 MS生根培養(yǎng)基中生長的植株，其根數(shù)顯著大于去離子水、自來水配制的White生根培養(yǎng)基中的；去離子水、自來水配制的 1/2 MS生根培養(yǎng)基中生長的植株之間的根數(shù)無顯著差異；去離子水、自來水配制的White生根培養(yǎng)基中生長植株之間的根數(shù)也無顯著差異。

在去離子水、自來水配制的1/2 MS生根培養(yǎng)基中生長的植株，其鮮質(zhì)量無顯著差異，與去離子水配制的White生根培養(yǎng)基中生長的植株差異不顯著，但顯著大于在自來水配制的White生根培養(yǎng)基中生長的植株；在去離子水、自來水配制的White生根培養(yǎng)基中生長的植株之間差異不顯著。在去離子水配制的1/2 MS生根培養(yǎng)基中生長的植株，其干質(zhì)量與自來水配制的1/2 MS生根培養(yǎng)基中的差異不顯著，與去離子水配制的White生根培養(yǎng)基中生長的無顯著差異，但顯著大于自來水配制的White生根培養(yǎng)基中生長的植株；自來水配制的1/2 MS生根培養(yǎng)基與自來水配制的White生根培養(yǎng)基中生長植株的干質(zhì)量差異不顯著。各生根培養(yǎng)基中生長植株的葉片數(shù)量、株高、葉長、葉柄長、根長之間均無顯著差異。

紫金久紅草莓在不同生根培養(yǎng)基中，其植株均生根。由表7可知，紫金久紅草莓在去離子水配制的1/2 MS生根培養(yǎng)基中生長的植株，其葉柄長和在自來水配制的1/2 MS生根培養(yǎng)基中的差異不顯著，但顯著大于去離子水配制的White生根培養(yǎng)基中的；去離子水配制的White生根培養(yǎng)基中生長的植株葉柄長顯著大于自來水配制的White生根培養(yǎng)基中的。在自來水配制的1/2 MS生根培養(yǎng)基中生長的植株根數(shù)與去離子水配制的1/2 MS生根培養(yǎng)基中的差異不顯著，與去離子水配制的White生根培養(yǎng)基中的差異不顯著，但顯著大于自來水配制的White生根培養(yǎng)基中的；去離子水配制的1/2 MS生根培養(yǎng)基與去離子水配制的White生根培養(yǎng)基中生長的植株根數(shù)之間無顯著差異。

在去離子水和自來水配制的1/2 MS生根培養(yǎng)基中生長的植株，其葉片數(shù)量、葉長、植株鮮質(zhì)量均顯著大于去離子水、自來水配制的White生根培養(yǎng)基中生長的植株；在去離子水、自來水配制的1/2 MS生根培養(yǎng)基中生長的植株之間無顯著差異；在去離子水、自來水配制的White生根培養(yǎng)基中生長的植株之間也無顯著差異。

在去離子水、自來水配制的1/2 MS生根培養(yǎng)基中生長的植株，其株高之間無顯著差異，與去離子水配制的White生根培養(yǎng)基中的差異不顯著，但顯著大于自來水配制的White生根培養(yǎng)基中的；在去離子水、自來水配制的White生根培養(yǎng)基中生長的植株之間株高差異不顯著；在去離子水、自來水配制的1/2 MS生根培養(yǎng)基中生長的植株之間干質(zhì)量差異不顯著，但前者顯著大于在去離子水、自來水配制的White生根培養(yǎng)基中的；在去離子水、自來水配制的White生根培養(yǎng)基中生長的植株之間無顯著差異；在各生根培養(yǎng)基中生長植株的葉寬、葉柄粗、根長之間無顯著差異。

從由表6、表7可知，紫金久紅草莓在去離子水、自來水配制的1/2 MS生根培養(yǎng)基中生長， 其根系數(shù)量均低于紅頰草莓，而根長卻大于紅頰草莓；同時，在去離子水、自來水配制的White生根培養(yǎng)基中生長，其根系數(shù)量也均低于紅頰草莓，而根長大于紅頰草莓。

綜上所述，1/2 MS和White生根培養(yǎng)基都可以用于草莓的生根培養(yǎng)；草莓在1/2 MS生根培養(yǎng)基中的生長情況顯著優(yōu)于White生根培養(yǎng)基；在自來水、去離子水配制的1/2 MS生根培養(yǎng)基中生長的植株差異不顯著；在自來水、去離子水配制的White生根培養(yǎng)基中生長的植株差異也不顯著。

表6 不同水質(zhì)和培養(yǎng)基對紅頰草莓生根培養(yǎng)的影響

表7 不同水質(zhì)和培養(yǎng)基對紫金久紅草莓生根培養(yǎng)的影響

3 討論與結(jié)論

草莓試管苗的增殖數(shù)量與大量元素的濃度有密切關(guān)系，在全量MS培養(yǎng)基中生長的芽增殖數(shù)最多，隨著大量元素濃度下降，芽增殖數(shù)逐漸減少，全量MS大量元素與1/2 MS大量元素的芽增殖數(shù)差異不顯著，但與1/4 MS大量元素差異顯著。在MS培養(yǎng)基中鹽類總計4 633.33 mg/L，White培養(yǎng)基中鹽類總計1 395.50 mg/L。本試驗(yàn)中，草莓在MS培養(yǎng)基中的增殖數(shù)量顯著多于White培養(yǎng)基，可能與MS培養(yǎng)基中豐富的大量元素及適宜的比例有關(guān)。

王英等研究認(rèn)為，自來水培養(yǎng)脫毒馬鈴薯試管苗明顯優(yōu)于對照蒸餾水。本試驗(yàn)中草莓在去離子水配制的MS和White培養(yǎng)基上生長，其葉片呈卷曲狀；草莓在自來水配制的MS培養(yǎng)基上生長，葉片相對舒張，無卷曲。因此認(rèn)為自來水配制培養(yǎng)基比去離子水配制培養(yǎng)基更適合草莓植株生長，與王英等人的研究結(jié)果一致。同時，自來水配制的培養(yǎng)基成本較低。