邵衛(wèi)平 劉永立
摘要 [目的]研究獼猴桃實生苗培育與砧木的工廠化生產(chǎn)技術(shù)。[方法]獼猴桃種子通過GA3不同處理后進(jìn)行組織培養(yǎng)。[結(jié)果]獼猴桃種子通過2.5 g/LGA3浸種12 h,用10%次氯酸鈉消毒10 min,播種于鋪有一層濕潤濾紙的培養(yǎng)皿中進(jìn)行暗培養(yǎng),以獲得較高的發(fā)芽率。將發(fā)芽的種子及時轉(zhuǎn)入培養(yǎng)基(MS+2 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA+30 g/L蔗糖+7 g/L瓊脂粉,pH 5.8)中,在組培室內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng),可迅速獲得獼猴桃實生苗。以帶芽莖段為外植體對獼猴桃實生苗進(jìn)行單株擴(kuò)繁,可得到基因型相同的株系。[結(jié)論]‘徐香和‘布魯諾實生苗可以作為獼猴桃的砧木使用,以實現(xiàn)獼猴桃砧木的工廠化生產(chǎn)。
關(guān)鍵詞:獼猴桃;實生苗;砧木;培養(yǎng)基
中圖分類號:S663.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611(2015)08-017-03
實生苗可以用作培育優(yōu)良新品種以及提供大量砧木,因此培育實生苗對獼猴桃生產(chǎn)具有很大實用價值。獼猴桃種子具有休眠特性,因此萌發(fā)慢,對發(fā)芽環(huán)境條件要求高[1]。成熟獼猴桃種子需要低溫冷藏破除休眠后才能萌發(fā),因此傳統(tǒng)上使用層積法、直播法、變溫處理、赤霉素浸種等方法來促進(jìn)其萌發(fā)[2]。這些方法都在一定程度上提高了發(fā)芽率,縮短了萌芽時間,但仍不能滿足快速培育健壯苗木的需求。筆者通過對獼猴桃種子發(fā)芽率影響因子進(jìn)行研究,探索獼猴桃種子的萌發(fā)特性,提高種子發(fā)芽率,并通過對實生苗的單株擴(kuò)繁,建成‘徐香、‘紅陽和‘布魯諾3個品種獼猴桃的株系,以期為獼猴桃育種和砧木的生產(chǎn)提供借鑒。
1 材料與方法
1.1 試驗材料 供試材料為‘徐香、‘布魯諾和‘紅陽獼猴桃種子。
1.2 試驗方法 取出獼猴桃果實中的種子,用2.5 g/L GA3溶液浸泡處理,然后于超凈工作臺上用10%的次氯酸鈉溶液消毒20 min,再用無菌水清洗3~5次,每次5 min。取出種子放到濾紙上吸去水,然后置于鋪有濕潤濾紙的一次性培養(yǎng)皿上,每板40粒種子,每個處理3板。將培養(yǎng)皿放到溫度(25±2)℃的組培室,在光周期16 h/8 h(光/暗)條件下培養(yǎng)。觀察種子發(fā)芽狀況,10 d后統(tǒng)計各個處理的發(fā)芽率。
將‘徐香和‘布魯諾發(fā)芽的種子接種到加50 ml培養(yǎng)基的培養(yǎng)瓶中,當(dāng)長出5片葉片以后以帶芽莖段為外植體進(jìn)行單株擴(kuò)繁,培養(yǎng)基成分為MS培養(yǎng)基+2 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA+30 g/L蔗糖+7 g/L瓊脂粉,用10%HCl或1 mol/L的NaOH溶液調(diào)pH至5.8,在121 ℃(1.2 kg/cm2)下高壓滅菌20 min。無菌苗在溫度(25±2)℃的組培室內(nèi),在光周期16 h/8 h(光/暗)條件下培養(yǎng)。此后每28 d繼代一次。
2 結(jié)果與分析
2.1 赤霉素浸種時間對‘徐香獼猴桃種子發(fā)芽率的影響 由圖1可知,GA3溶液浸種能夠顯著提高‘徐香獼猴桃種子的發(fā)芽率。浸種6~24 h種子發(fā)芽率均達(dá)到65%以上,而不經(jīng)GA3 溶液浸種發(fā)芽率僅為5%。浸種12 h和18 h 2個處理,獼猴桃種子發(fā)芽率相近,分別為75.83%和75.80%,且均高于浸種6 h時的發(fā)芽率65.83%,說明對‘徐香獼猴桃而言,2.5 g/L GA3 溶液浸種12 h能達(dá)到理想的打破休眠效果。且通過加長浸種時間至3 d,種子萌芽后接種到培養(yǎng)基上會出現(xiàn)污染,可能是因為種子浸泡時間過長,細(xì)菌等侵入到種皮內(nèi)部導(dǎo)致不能徹底消毒滅菌所致。故‘徐香獼猴桃種子發(fā)芽浸種12 h即可。
2.2 消毒時間對‘徐香獼猴桃種子發(fā)芽率的影響 10% 次氯酸鈉溶液消毒時間對‘徐香獼猴桃種子發(fā)芽率有一定影響,不同消毒時間處理發(fā)芽率均為75%以上,但總體上消毒時間短則發(fā)芽率較高。由圖2可知,消毒時間5 min時,發(fā)芽率最高,達(dá)到83.33%,但消毒5 min時培養(yǎng)皿中會出現(xiàn)污染,即使在培養(yǎng)皿中發(fā)芽時無污染出現(xiàn),將發(fā)芽的種子接種到培養(yǎng)基上培養(yǎng)時也會出現(xiàn)污染現(xiàn)象,造成時間與物質(zhì)的浪費。故消毒時間以10 min為宜,在保證較高發(fā)芽率的同時,又能避免污染。
2.3 不同發(fā)芽方式對‘徐香獼猴桃種子發(fā)芽率的影響 由圖3可知,培養(yǎng)皿上僅鋪一層濕潤濾紙時,‘徐香獼猴桃種子發(fā)芽率最高,為73.33%,而加入MS培養(yǎng)基和含1 mg/L GA3的MS培養(yǎng)基后,種子發(fā)芽率分別降為60.83%和64.17%。且僅在濕潤濾紙上培養(yǎng)的種子發(fā)芽較快,7 d時發(fā)芽率已達(dá)53%,而此時培養(yǎng)基上的種子才開始破芽萌發(fā)。在培養(yǎng)基中加入1 mg/L GA3對種子萌發(fā)的促進(jìn)作用極小,說明在獼猴桃種子發(fā)芽階段,經(jīng)2.5 g/L GA3 溶液浸種12 h后,已能夠滿足打破休眠和促進(jìn)種子萌芽的作用,取得良好的發(fā)芽效果。
2.4 暗處理對‘徐香獼猴桃種子發(fā)芽率的影響 由圖4可知,全天暗培養(yǎng)時‘徐香獼猴桃種子發(fā)芽率為91.67%,明顯高于8 h暗培養(yǎng)時的種子發(fā)芽率??赡苁且驗楂J猴桃種子萌發(fā)過程需要暗培養(yǎng),但5 d后8 h暗培養(yǎng)的培養(yǎng)皿中水分減少較多,10 d時濾紙表面已沒有明顯水漬,而全天暗培養(yǎng)的培養(yǎng)皿中還保存少量水分,故16 h/8 h(光/暗)培養(yǎng)處理中發(fā)芽率較低,可能是因為發(fā)芽所需水分不足所致。種子在一次性培養(yǎng)皿中萌發(fā)過程中,不定時向內(nèi)加入無菌水,不僅操作更加繁瑣,且容易造成污染。而全天暗培養(yǎng)條件下已有較高的發(fā)芽率,且節(jié)省能源,故獼猴桃種子萌發(fā)過程中僅暗培養(yǎng)即可。
2.5 不同獼猴桃品種對種子發(fā)芽率的影響 由圖5可知,獼猴桃不同品種間種子發(fā)芽率存在一定差異?!煜惬J猴桃種子發(fā)芽率最高,為90.83%,而‘布魯諾獼猴桃僅與之相差2.5%,但兩者均明顯高于‘紅陽獼猴桃種子的發(fā)芽率?!煜愫汀剪斨Z果實中種子明顯多于‘紅陽獼猴桃果實中的種子,因此若需要‘紅陽獼猴桃實生苗,則需要更多的‘紅陽獼猴桃果實,加大接種量。
2.6 獼猴桃實生苗株系的建立 以帶芽莖段為外植體,接入MS基本培養(yǎng)基+30 g/L蔗糖+2 mg/L 6-BA+ 0.05 mg/L NAA+7 g/L瓊脂的培養(yǎng)基中,對‘徐香和‘布魯諾實生苗進(jìn)行單株擴(kuò)繁,共建成了‘徐香實生苗13個株系,‘布魯諾實生苗13個株系,每個株系包含40多株??梢奙S基本培養(yǎng)基+30 g/L蔗糖+2 mg/L 6-BA+0.05 mg/LNAA+7 g/L瓊脂粉適合兩者生長。‘徐香和‘布魯諾實生苗可作為獼猴桃的砧木使用,以實現(xiàn)獼猴桃砧木的工廠化生產(chǎn)。
3 討論
獼猴桃種子具有休眠特性,國內(nèi)外很多學(xué)者在獼猴桃種子打破休眠方面作了很多研究。Lawes等[3]研究發(fā)現(xiàn),沙藏或赤霉素處理24 h均能促進(jìn)其萌發(fā)。Smith等[4]用沙藏加變溫的方法處理獼猴桃種子,其發(fā)芽率顯著增加。李從玉等[5]用CPPU對獼猴桃種子進(jìn)行浸種,結(jié)果發(fā)現(xiàn),不同濃度的CPPU能夠不同程度地打破獼猴桃種子休眠,促進(jìn)種子萌發(fā)。安成立等[1]采用變溫處理和赤霉素處理種子,結(jié)果發(fā)現(xiàn),變溫處理有利于種子萌發(fā),5~20 ℃高變溫比0~15 ℃低變溫更有利于種子萌發(fā);赤霉素處理可以有效促進(jìn)獼猴桃發(fā)芽勢和發(fā)芽率的提高,且高濃度效果較好。錢亞明等[6]進(jìn)行了不同產(chǎn)地‘紅陽和‘徐香獼猴桃種子的發(fā)芽試驗,結(jié)果表明,不同產(chǎn)地、不同品種獼猴桃種子重量、萌芽率和發(fā)芽勢有明顯差異,但不同產(chǎn)地三者間并沒有相關(guān)性。由此可知,獼猴桃種子的萌發(fā)受很多條件的影響。
朱道圩等[7]研究表明,用2.5 g/LGA3處理5 h和24 h對打破休眠的效果相同,發(fā)芽率均達(dá)95%以上。而周艷玲等[8]研究結(jié)果是GA3浸種時間以8 h為最宜。GA3浸種12 h已能達(dá)到較高發(fā)芽率,且接種前浸種已能夠打破休眠,不必在萌芽過程中繼續(xù)加入GA3。對于以種子為材料進(jìn)行組織培養(yǎng)而言,還需要考慮污染問題。獼猴桃種子常用的消毒劑為次氯酸鈉溶液,消毒劑濃度過高、消毒時間過長都易對種子造成損害。朱道圩等[7]以13%的次氯酸鈉溶液消毒20 min取得了良好效果,而在該試驗中使用10%的次氯酸鈉溶液,對消毒時間進(jìn)行探索,發(fā)現(xiàn)10 min亦能達(dá)到消毒效果。在培養(yǎng)基上發(fā)芽并不能提高獼猴桃種子的發(fā)芽率,反而會使發(fā)芽率下降,這與周艷玲等[8]的研究結(jié)論相同,但在培養(yǎng)基上能夠及時檢測出是否出現(xiàn)污染,在消毒技術(shù)不熟練的情況下也可在培養(yǎng)基上進(jìn)行發(fā)芽,且培養(yǎng)基上的小苗后期生長較快。暗處理對‘徐香獼猴桃種子發(fā)芽率影響的試驗并不能說明全暗培養(yǎng)能夠提高獼猴桃種子發(fā)芽率,對比朱道圩等[7]采用暗箱培養(yǎng)試驗和周艷玲等[8]正常培養(yǎng)試驗,兩者均能夠得到90%以上的發(fā)芽率,說明暗培養(yǎng)可能不是影響獼猴桃種子發(fā)芽率的重要因子。在該試驗中24 h暗培養(yǎng)條件下發(fā)芽率高,更可能是由于其培養(yǎng)皿內(nèi)水分充足促進(jìn)萌芽所致。不同獼猴桃品種種子發(fā)芽率有所差別,在‘徐香、‘紅陽和‘布魯諾3個品種間,‘紅陽獼猴桃種子發(fā)芽率低于‘徐香和‘布魯諾?!煜恪ⅰ剪斨Z實生苗可以作為砧木加以利用。
4 結(jié)論
該研究發(fā)現(xiàn),獼猴桃種子通過2.5 g/L GA3浸種12 h,用10%次氯酸鈉消毒10 min,在鋪有一層濕潤濾紙的培養(yǎng)皿中進(jìn)行暗培養(yǎng),可以獲得較高的發(fā)芽率,將發(fā)芽的種子及時轉(zhuǎn)入培養(yǎng)基(MS基本培養(yǎng)基+30 g/L蔗糖+2 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA+7 g/L瓊脂粉,pH 5.8)中,在組培室內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng),可迅速獲得獼猴桃實生苗。以帶芽莖段為外植體對獼猴桃實生苗進(jìn)行單株擴(kuò)繁,可得到基因型相同的株系?!煜愫汀剪斨Z實生苗可以作為獼猴桃的砧木使用,以實現(xiàn)獼猴桃砧木的工廠化生產(chǎn)。
參考文獻(xiàn)
[1] 安成立,劉占德,劉旭峰,等.獼猴桃種子萌發(fā)特性研究[J].北方園藝,2011(5):51-53.
[2] 魯松,李策宏.溫度及赤霉素對峨眉山野生獼猴桃種子萌發(fā)的影響[J].種子,2012,31(10):89,92.
[3] LAWES G S,ANDERSON D R.Influence of temperature and gibberellic acid on kiwifruit (Actinidia chinensis)seed germination[J].N.Z.Journal of Experimental Agriculture,1980,8:277-280.
[4] SMITH R L,TOY S J.Effect of stratification and alternating temperatures on seed germination of the Chinese gooseberry:Actinidia chinensis planch[J].Proceedings-American Society for Horticultural Science,1967,90:409-412.
[5] 李從玉,張揚.CPPU對獼猴桃種子發(fā)芽的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,38(4):1802-1803.
[6] 錢亞明,趙密珍,龐夫花.不同產(chǎn)地紅陽和‘徐香獼猴桃種子發(fā)芽試驗[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,42(10):154-155.
[7] 朱道圩,王靜毅,呂宗強.獼猴桃實生苗組織培養(yǎng)體系建立的研究[J].落葉果樹,2005,37(2):5-7.
[8] 周艷玲,秦華明,賴幸韻,等.獼猴桃實生苗再生體系的建立[J].廣西植物,2009,29(4):514-517.