黑皮果蔗組織培養(yǎng)育苗技術(shù)

摘 要：為探索出一種簡(jiǎn)單、高效的黑皮果蔗組織培養(yǎng)育苗技術(shù)，以黑皮果蔗頂芽為外植體，對(duì)影響黑皮果蔗種苗生長(zhǎng)的關(guān)鍵因素進(jìn)行分析。研究結(jié)果表明：對(duì)黑皮果蔗頂芽用0.1%氯化汞溶液消毒5 min的效果最佳，消毒成功率可達(dá)90%；將外植體放在誘導(dǎo)培養(yǎng)基上培養(yǎng)，20 d后可誘導(dǎo)出芽；將叢生芽在液體和固體培養(yǎng)基上交替繼代，不僅能提高叢生芽的增殖率，還能有效防止叢生芽基部褐化和葉梢黃化；叢生芽生根后，在溫室大棚內(nèi)煉苗7 d，利用埋沙地栽的方式進(jìn)行移栽的成活率最高，在90%以上。

關(guān)鍵詞：果蔗；組織培養(yǎng)；種苗；育苗技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：S566.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1674-7909（2024）2-76-3

DOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.02.016

0 引言

甘蔗為禾本科甘蔗屬（Saccharum L.）植物，因具有莖粗、皮薄、低纖維、汁多、味甜等優(yōu)點(diǎn)而深受人們的喜愛(ài)［1］，被大量用于鮮榨或鮮食。黑皮果蔗（Badila）是甘蔗的一種，在廣東番禺、翁源等地被大量種植，因產(chǎn)量高、賣(mài)相好、口感好而深受消費(fèi)者和種植戶(hù)的喜愛(ài)。目前，蔗農(nóng)主要通過(guò)傳統(tǒng)的蔗尾留種法育苗來(lái)獲得黑皮果蔗的種芽，再利用種芽進(jìn)行大田種植。但這種育苗方法易使甘蔗花葉病、宿根矮化病等種傳甘蔗病害傳播，從而導(dǎo)致果蔗的產(chǎn)量大大降低［2］。此外，種傳甘蔗病害會(huì)使果蔗表面產(chǎn)生明顯病斑，影響黑皮果蔗的銷(xiāo)量。部分種植戶(hù)為預(yù)防種傳病害，在種植黑皮果蔗時(shí)會(huì)增加藥物使用量，從而導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加，并帶來(lái)嚴(yán)重的食品安全風(fēng)險(xiǎn)。選用脫毒的甘蔗組培苗進(jìn)行栽培是預(yù)防甘蔗病毒病、提高甘蔗產(chǎn)量、減少農(nóng)藥使用量的重要方式。近年來(lái)，科技人員雖對(duì)甘蔗脫毒組培苗生產(chǎn)開(kāi)展了大量研究［2-4］，但更多的是對(duì)糖蔗規(guī)模化生產(chǎn)進(jìn)行研究，對(duì)食用果蔗組培苗的研究較少，且脫毒組培苗生產(chǎn)仍存在移栽成活率低、成本較高的問(wèn)題，導(dǎo)致黑皮果蔗組織培養(yǎng)育苗技術(shù)的推廣應(yīng)用受到限制。為此，筆者通過(guò)系統(tǒng)研究影響黑皮果蔗組織培養(yǎng)育苗技術(shù)的關(guān)鍵因素（包括外植體消毒時(shí)間、不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基、叢生芽繼代與增殖培養(yǎng)基、組培苗移栽等），探索出一套簡(jiǎn)單、高效的黑皮果蔗組織培養(yǎng)育苗技術(shù)，促進(jìn)黑皮果蔗脫毒組織培養(yǎng)育苗技術(shù)在廣東地區(qū)的推廣應(yīng)用，從而提高廣東黑皮果蔗產(chǎn)量和品質(zhì)，并提高農(nóng)民收入。

1 材料與方法

1.1 材料

所用材料為采自翁源縣黑皮果蔗專(zhuān)業(yè)種植戶(hù)大田中的健康黑皮果蔗頂芽。

1.2 方法

1.2.1 外植體消毒

取1年生黑皮果蔗的頂部（50 cm長(zhǎng)），削掉葉梢，剝?nèi)ト~鞘的2～3層外層，留下含有莖尖的8～10 cm長(zhǎng)的頂端。先用清水清洗外植體表面，然后在超凈臺(tái)上將黑皮果蔗頂芽外層的葉鞘剝?nèi)蓪?，并用刀片將下部較硬的部分切除，留下4～5 cm長(zhǎng)的幼嫩頂芽，將其置于0.1%氯化汞溶液中消毒3～8 min，并輕輕搖動(dòng)，最后用無(wú)菌水對(duì)其清洗4～5次后備用。

1.2.2 不定芽誘導(dǎo)與叢生芽繼代增殖

將消毒后的頂芽切成長(zhǎng)1～2 cm、帶有芽點(diǎn)的莖段，并將其頂端朝上插入不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基中。誘導(dǎo)培養(yǎng)基為6-芐基嘌呤（MS+6-BA）（0.5～2.0 mg/L）+萘乙酸（NAA）（0～0.2 mg/L）+白糖（25 g/L）+卡拉膠（6.5 g/L），pH值為5.8。將誘導(dǎo)出的不定芽在固體繼代培養(yǎng)基上繼代培養(yǎng)2～3次，生成叢生芽后分別轉(zhuǎn)到液體繼代培養(yǎng)基和固體繼代培養(yǎng)基上進(jìn)行增殖培養(yǎng)，每20 d左右繼代一次。培養(yǎng)室溫度為25～28 ℃，光照強(qiáng)度為1 000～2 000 lx。

1.2.3 生根、煉苗與移栽

叢生芽增殖到一定數(shù)量后，將叢生芽自然分成3～5株的小叢，并轉(zhuǎn)到生根培養(yǎng)基上生根。生根培養(yǎng)基為1/2 MS+NAA（0.5 mg/L）+IBA（1.0 mg/L）+白糖（20 g/L）+卡拉膠（6.5 g/L），pH值為5.8。將生根的叢生苗轉(zhuǎn)入溫室大棚，放在培養(yǎng)架上煉苗7 d。煉苗時(shí)，大棚內(nèi)的溫度為20～30 ℃、光照強(qiáng)度為3 000～5 000 lx。用清水對(duì)煉苗后的生根苗進(jìn)行清洗，用多菌靈800倍稀釋液浸泡3 s，控水后分別移栽到下半部為泥炭、上半部為河沙的篩盤(pán)或口徑為10 cm的營(yíng)養(yǎng)缽中，或直接埋沙地栽；移栽后澆好定根水，每天噴水保濕。7 d后，噴施花多多均衡肥［m（N）∶m（P）∶m（K）=20∶20∶20］3 000倍液。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同消毒時(shí)間對(duì)外植體消毒成功率的影響

不同消毒時(shí)間對(duì)外植體消毒成功率的影響見(jiàn)表1。由表1可知，隨著消毒時(shí)間的延長(zhǎng)，黑皮果蔗頂芽的污染率逐漸下降。當(dāng)消毒時(shí)間超過(guò)5 min時(shí)，污染率雖然更低，但外植體開(kāi)始出現(xiàn)較多水漬狀斑點(diǎn)，影響外植體活力，不定芽的誘導(dǎo)率也有所降低。在滿(mǎn)足規(guī)?；a(chǎn)目標(biāo)的前提下，盡量縮短消毒時(shí)間，有利于保持外植體活力，提高不定芽的誘導(dǎo)率。綜上所述，用氯化汞對(duì)黑皮果蔗莖尖外植體消毒的時(shí)間以5 min最合適。

2.2 不同繼代方式對(duì)叢生芽增殖的影響

在誘導(dǎo)培養(yǎng)基上14 d左右，黑皮果蔗外植體就被誘導(dǎo)出不定芽，不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑配比對(duì)不定芽的誘導(dǎo)率影響不大，但以MS+6-BA（1.0 mg/L）+NAA （0.1 mg/L）+白糖（25 g/L）+卡拉膠（6.5 g/L）誘導(dǎo)出的不定芽最粗壯，如圖1所示。因此，不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基可選用上述配比。

叢生芽在不同繼代培養(yǎng)基上的生長(zhǎng)狀態(tài)見(jiàn)表2。叢生芽在固體繼代培養(yǎng)基中繼代培養(yǎng)，增殖率可達(dá)2.7，但在培養(yǎng)過(guò)程中，其基部易出現(xiàn)褐化、葉梢易出現(xiàn)黃化的現(xiàn)象，甚至死亡，從而影響叢生芽的生長(zhǎng)、增殖。轉(zhuǎn)到液體繼代培養(yǎng)基中繼代后，增殖率大幅度提高，基部褐化和葉梢黃化的情況有所好轉(zhuǎn)。但一直使用液體繼代培養(yǎng)基進(jìn)行繼代培養(yǎng)，叢生芽易產(chǎn)生大團(tuán)塊，且團(tuán)塊內(nèi)有很多叢芽出現(xiàn)卷曲、橫向生長(zhǎng)等現(xiàn)象，不利于叢芽生根。而用液體和固體繼代培養(yǎng)基交替繼代培養(yǎng)，能很好解決上述問(wèn)題，增殖率可超3.0，還能保證組培苗直立、健壯（見(jiàn)圖2）。

2.3 叢生芽生根、煉苗與移栽

將叢生芽分成具有3～5株芽的小叢，并置于生根培養(yǎng)基中培養(yǎng)，14 d左右就有須根長(zhǎng)出，21 d左右須根長(zhǎng)到3根以上時(shí)，將生根組培苗轉(zhuǎn)移到溫室大棚中進(jìn)行煉苗。生根組培苗煉苗 7 d，有利于提高其品質(zhì)和移栽成活率。采用3種不同方式移栽黑皮果蔗生根組培苗，結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知，用篩盤(pán)、營(yíng)養(yǎng)缽移栽生根組培苗時(shí)，成活率都不足10%；而采用埋沙地栽的方式進(jìn)行移栽時(shí)，生根組培苗的成活率在90%以上。因此，對(duì)黑皮果蔗生根組培苗用埋沙地栽的方式最合適。黑皮果蔗生根苗埋沙地栽14 d后的情況如圖3所示。

3 討論

3.1 不同繼代方式對(duì)叢生芽品質(zhì)的影響

黑皮果蔗叢生芽在固體繼代培養(yǎng)基中進(jìn)行繼代培養(yǎng)時(shí)，容易出現(xiàn)基部褐化和葉梢黃化現(xiàn)象，而叢生芽在液體培養(yǎng)基中進(jìn)行繼代培養(yǎng)，可有效防止褐化現(xiàn)象，這與謝君鋒等［3］、楊柳等［4］的研究結(jié)果一致。這可能是因?yàn)楹谄す釁采吭谏L(zhǎng)繁殖過(guò)程中釋放了較多的酚類(lèi)物質(zhì)，而酚類(lèi)物質(zhì)在固體培養(yǎng)基上容易集聚、氧化，從而出現(xiàn)褐化現(xiàn)象，而液體繼代培養(yǎng)基能將叢生芽釋放出來(lái)的酚類(lèi)物質(zhì)快速分散，避免其在叢生芽基部聚集。但黑皮果蔗在固體培養(yǎng)基上繼代培養(yǎng)時(shí)容易出現(xiàn)褐化和葉梢黃化現(xiàn)象的具體原因還有待進(jìn)一步研究。盡管用液體淺層培養(yǎng)基繼代培養(yǎng)黑皮果蔗叢生芽有利于增殖，能避免出現(xiàn)基部褐化和葉梢黃化現(xiàn)象，但長(zhǎng)期用液體培養(yǎng)基繼代繁殖的叢生芽容易扭曲，使各個(gè)方向都會(huì)長(zhǎng)出叢生芽，且芽的直立性不好，不利于后期叢生芽生根和移栽。筆者采用液體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基交替進(jìn)行繼代的方式，在保持較高增殖率的前提下，既克服了褐化和葉梢黃化，又保證叢生芽直立、健壯。在實(shí)際生產(chǎn)中，可根據(jù)叢生芽增殖數(shù)量的需求來(lái)適當(dāng)增加液體培養(yǎng)基繼代，減少固體培養(yǎng)基繼代。

3.2 不同移栽方式對(duì)生根苗移栽成活率的影響

肖關(guān)麗等［5］研究發(fā)現(xiàn)，叢生芽繼代次數(shù)過(guò)高會(huì)導(dǎo)致黑皮果蔗組培苗生根比較困難。不論是用篩盤(pán)還是用營(yíng)養(yǎng)缽來(lái)移栽黑皮果蔗生根組培苗，生根苗的成活率都很低，但用埋沙地栽的方式移栽黑皮果蔗生根組培苗時(shí)，其成活率卻很高，這與何慧怡等［6］的研究結(jié)果相符。這可能是因?yàn)楦收嵘L(zhǎng)需要疏松的土壤和較高的濕度，而篩盤(pán)和營(yíng)養(yǎng)缽中的基質(zhì)少，澆水太勤、太多容易爛苗，缺水則生根組培苗很容易死亡；用埋沙地栽方式移栽黑皮果蔗生根組培苗時(shí)，多余水分會(huì)被土壤吸收，移栽的生根組培苗可通過(guò)虹吸作用從地里吸收營(yíng)養(yǎng)和水分，為黑皮果蔗生長(zhǎng)提供合適的生長(zhǎng)條件。

4 結(jié)束語(yǔ)

筆者提出一種簡(jiǎn)單、高效的黑皮果蔗組織培養(yǎng)育苗方法。該方法操作簡(jiǎn)便、移栽成活率高，便于推廣，經(jīng)示范種植，能大大提高當(dāng)?shù)睾谄す岬钠焚|(zhì)和產(chǎn)量。

參考文獻(xiàn)：

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