成曉華, 杜國強(qiáng), 師校欣
(河北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院,河北保定 071001)
草莓(Fragaria×ananassaDuch.)為薔薇科草莓屬多年生草本植物,果實(shí)鮮紅美艷,酸甜適口,營養(yǎng)豐富,是世界第二大漿果類水果,具有適應(yīng)性強(qiáng)、栽培管理容易、結(jié)果早、見效快等優(yōu)點(diǎn),在我國有大面積的栽培[1]。草莓傳統(tǒng)的繁殖方式多為匍匐莖分株繁殖,原種經(jīng)過多次繁育后病毒積累增加,果品產(chǎn)量、質(zhì)量下降,導(dǎo)致優(yōu)良品種退化,造成大量的經(jīng)濟(jì)損失[2],而利用草莓莖尖脫毒結(jié)合組織培養(yǎng)快繁技術(shù)進(jìn)行無病毒苗木繁殖可有效解決這個(gè)問題[3-4]。
有關(guān)草莓組織培養(yǎng)的研究報(bào)道主要針對不同草莓品種快繁體系的建立及繼代苗的增殖等[5-9],而將組培苗應(yīng)用于生產(chǎn)須經(jīng)過不定根誘導(dǎo)培養(yǎng)階段,質(zhì)量良好的根系是組培苗移栽成活的關(guān)鍵?,F(xiàn)有文獻(xiàn)中針對草莓組培苗生根的研究相對較少,且主要集中在基礎(chǔ)培養(yǎng)基種類、糖濃度及激素配比等對草莓不定根誘導(dǎo)的影響[10-11],不同繼代苗齡和光照條件等對草莓組培苗生根的影響鮮見報(bào)道。本研究針對甜查理、紅顏草莓組培苗根系發(fā)育的影響因子,尤其是苗齡和光環(huán)境等進(jìn)行研究,以提高其根系質(zhì)量,為獲得大量優(yōu)質(zhì)草莓苗供應(yīng)生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。
甜查理、紅顏草莓組培苗,來自于河北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室,其繼代培養(yǎng)基分別為MS+6-芐氨基腺嘌呤(6-BA)1.5 mg/L+吲哚丁酸(IBA)0.2 mg/L+白砂糖 30 g/L+瓊脂6 g/L、MS+6-BA 1.0 mg/L+IBA 0.1 mg/L+白砂糖30 g/L+瓊脂6 g/L。
1.2.1 糖濃度對草莓組培苗生根及根系發(fā)育的影響 以1/2MS+0.2 mg/L IBA+6.0 g/L 瓊脂為基本培養(yǎng)基,分別添加15、20、25、30 g/L白砂糖,pH值為5.8~6.0。分別將苗齡為40 d的甜查理、50 d的紅顏草莓繼代苗接種到附加不同白砂糖濃度的生根培養(yǎng)基上,每處理6瓶,每瓶分別接種5株甜查理、紅顏組培苗,重復(fù)3次。
1.2.2 生長素配比對草莓組培苗生根及根系發(fā)育的影響 將苗齡40 d的甜查理、50 d的紅顏組培苗分別接種在1/2 MS+白砂糖25 g/L+瓊脂6.0 g/L、添加不同種類和濃度生長素的培養(yǎng)基上,共6個(gè)處理,pH值為5.8~6.0。每處理6瓶,每瓶分別接種5株甜查理、紅顏組培苗,重復(fù)3次。
1.2.3 繼代苗齡和光照度對草莓組培苗生根及根系發(fā)育的影響 選取繼代苗齡分別為30、40、50、60、70 d的紅顏草莓繼代苗接入1/2 MS+IBA 0.15 mg/L+白砂糖25 g/L+瓊脂6.0 g/L、pH值為5.8~6.0的培養(yǎng)基中,分別置于光照度為 2 000、5 000、8 000 lx的培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。每處理6瓶,每瓶接種5株,重復(fù)3次。
1.2.4 不同光源對草莓組培苗生根及根系發(fā)育的影響 在1/2 MS+IBA 0.2 mg/L+白砂糖25 g/L+瓊脂6.0 g/L、pH值為5.8~6.0的生根培養(yǎng)基上接種繼代50 d的紅顏組培苗,分別在日光燈(光照度為2 000 lx)、LED白光燈(光照度為10 000 lx)、自然光(培養(yǎng)室陽面窗臺,光照度平均為 10 000 lx)這3種光源條件下進(jìn)行培養(yǎng)。每處理6瓶,每瓶5株,重復(fù)3次。
培養(yǎng)室培養(yǎng)溫度為(25±3)℃,光照度為2 000 lx,光周期(晝/夜)為14 h/10 h。
接種后30 d調(diào)查各處理的生根數(shù)及生根狀況。統(tǒng)計(jì)生根率和平均生根數(shù),計(jì)算公式為生根率=(生根株數(shù)/接種株數(shù))×100%;平均生根數(shù)=生根總數(shù)/生根總株數(shù)。
1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel軟件進(jìn)行整理,采用DPS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
2.1 糖濃度對甜查理、紅顏草莓組培苗生根及根系發(fā)育的影響
由表1可見,在不同白砂糖濃度培養(yǎng)基上,甜查理草莓組培苗的生根率差異不顯著(P>0.05),但生根數(shù)有明顯差別,糖濃度為30 g/L時(shí)生根數(shù)顯著減少(P<0.05)、側(cè)根也明顯減少,而糖濃度為15 g/L時(shí)有利于甜查理組培苗不定根側(cè)根的發(fā)育;在不同白砂糖濃度培養(yǎng)基上,紅顏草莓組培苗的生根率、生根數(shù)差異不顯著(P>0.05)。經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn),4個(gè)糖濃度處理中,甜查理、紅顏組培苗的生根時(shí)間不同,糖濃度為25、30 g/L時(shí)生根相對較早,且利于側(cè)根的發(fā)生。綜合考慮根系發(fā)育質(zhì)量及成本等因素,甜查理、紅顏的組培苗生根的適宜糖濃度分別為15、25 g/L。
表1 糖濃度對甜查理、紅顏組培苗生根及根系發(fā)育的影響
注:同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05);側(cè)根中標(biāo)注“-”“+”分別表示無側(cè)根、有側(cè)根產(chǎn)生,且“+”越多,表示產(chǎn)生的側(cè)根越多。下表同。
2.2 生長素配比對甜查理、紅顏草莓組培苗生根及根系發(fā)育的影響
由表2可見,在不同生長素配比的培養(yǎng)基上,甜查理和紅顏組培苗都較容易生根,同一品種各處理的生根率、生根數(shù)相互間顯著不差異(P>0.05)。綜合考慮側(cè)根發(fā)育情況和成本因素,甜查理、紅顏草莓組培苗生根選用的激素配比分別為0.1 mg/L IBA、0.15 mg/L IBA +0.5 mg/L IAA 。
表2 生長素配比對甜查理、紅顏草莓組培苗生根及根系發(fā)育的影響
2.3 繼代苗齡和光照度對草莓組培苗生根及根系發(fā)育的影響
由表3可見,在2 000~8 000 lx光照度下,30~70 d苗齡的紅顏組培苗均有較高的生根率,且同一光照度下各處理間差異不顯著(P>0.05),而生根條數(shù)有一定差異;較弱的光照條件(2 000 lx)較適于30~40 d苗齡繼代苗的生根,并獲得較高的生根數(shù),但側(cè)根發(fā)生很少,而苗齡增加到50~70 d時(shí),紅顏組培苗的生根數(shù)明顯減少;5 000~8 000 lx的光照度有利于側(cè)根的產(chǎn)生及根系發(fā)育,50~60 d苗齡的紅顏組培苗在 5 000 lx 光照度下根系發(fā)育明顯改善,側(cè)根相對較多;60~70 d 苗齡紅顏組培苗在光照度8 000 lx下比光照度2 000~5 000 lx 產(chǎn)生更多的根系。
表3 繼代苗齡和光照度對紅顏草莓組培苗生根及根系發(fā)育的影響
由表4可見,在3個(gè)光源條件下,紅顏組培苗的生根率、生根條數(shù)差異不顯著(P>0.05);從側(cè)根多少及根系發(fā)育情況看,自然光下培養(yǎng)的組培苗生長健壯,側(cè)根發(fā)育多,而自然光最接近外界自然條件,更有利于移栽苗適應(yīng)外界的環(huán)境條件;從組培苗生長狀態(tài)看,自然光及LED燈下培養(yǎng)的組培苗有部分葉片變黃,這可能是由于在自然光或距組培苗較近的LED燈光下,培養(yǎng)容器內(nèi)的溫度會局部升高,從而導(dǎo)致這一現(xiàn)象發(fā)生。
表4 光源和光照度對紅顏組培苗生根及根系發(fā)育的影響
在不同的糖濃度、生長素配比、繼代苗齡、光照度及光源處理中,甜查理、紅顏草莓組培苗均能得到較高的生根率,說明這2個(gè)草莓品種的組培苗生根相對比較容易,這與郭靖等的研究結(jié)論[10]一致。但從組培實(shí)用化的角度來說,僅得到較高的生根率還不夠,還須綜合考慮根系的發(fā)育情況,如生根數(shù)、側(cè)根發(fā)生及地上部莖葉的生長狀況等,以利于移栽成活,并獲得生長健壯的優(yōu)質(zhì)草莓苗。本試驗(yàn)結(jié)果表明,隨糖濃度的升高,甜查理側(cè)根發(fā)生明顯減少。結(jié)合生根率、生根數(shù)及側(cè)根發(fā)生情況,較低的糖濃度(15 g/L)利于甜查理組培苗的生根,而25 g/L的糖濃度利于紅顏組培苗生根。
光環(huán)境是影響草莓組培苗生長和根系發(fā)育的重要因素。常規(guī)培養(yǎng)室2 000 lx的光照度條件下,草莓組培苗莖葉鮮綠,生根率高,但根系細(xì)弱、側(cè)根少;隨著光照度的增加,根系強(qiáng)壯,發(fā)根數(shù)增加,產(chǎn)生側(cè)根也增多。結(jié)合苗齡來看,苗齡為 30~40 d的幼嫩組培苗在弱光下容易生根,苗齡>50 d的組培苗適宜在較強(qiáng)光照下進(jìn)行生根。
試驗(yàn)結(jié)果表明,放于培養(yǎng)室陽面窗臺培養(yǎng)的紅顏草莓組培苗根系生長健壯,側(cè)根發(fā)育相對較多,且窗臺的環(huán)境最接近外界條件,利于組培苗出瓶移栽后對外界環(huán)境的適應(yīng),同時(shí)光照度增加,組培苗的光合能力也增加[12],更容易獲得生長健壯的移栽苗。因此,草莓組培苗生根階段可減少在培養(yǎng)室的誘導(dǎo)生根時(shí)間,盡早移至溫室加強(qiáng)光照鍛煉。但是,強(qiáng)光照下易使培養(yǎng)瓶內(nèi)局部溫度升高,造成部分組培苗葉片變黃、干枯,應(yīng)注意瓶內(nèi)溫度的控制。
[1]郭月玲,解振強(qiáng),王永平. 我國草莓組織培養(yǎng)生產(chǎn)研究現(xiàn)狀及前景[J]. 浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2010(6):1211-1215.
[2]肖君澤,黃益鴻,姜放軍,等. 草莓病毒病及其脫毒與檢測技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2010,22(8):88-90.
[3]Debnath S C. Propagation strategies and genetic fidelity in strawberries[J]. International Journal of Fruit Science,2013,13(1/2):3-18.
[4]溫映紅,楊明霞,王俊宇,等. 生物技術(shù)在草莓遺傳育種中的應(yīng)用[J]. 農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào),2014,4(8):88-91.
[5]李會珍,徐東進(jìn),陳登金,等. 不同植物生長調(diào)節(jié)劑對脫毒紅頰草莓組培快繁的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,41(2):43-45.
[6]吳鵬飛,王麗娟,切巖祥和,等. 設(shè)施草莓組培快繁研究現(xiàn)狀分析[J]. 北方園藝,2016(1):195-199.
[7]薛其勤,李美芹,呂金浮,等. 不同基因型優(yōu)質(zhì)草莓組織培養(yǎng)快繁研究[J]. 北方園藝,2014(21):110-113.
[8]夏 瑾,趙密珍,孟憲鳳. 寧玉草莓莖尖組培快繁技術(shù)研究[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2014,26(3):16-17,21.
[9]晁慧娟,劉 敏,姬謙龍,等. “甜查理”草莓莖尖培養(yǎng)與快速繁殖研究[J]. 北京農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào),2008,23(2):24-27.
[10]郭 靖,顧 虹,竇祖霞. 草莓組培苗生根培養(yǎng)技術(shù)研究[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2012(20):88-88.
[11]利 爽. “JC”草莓組培快繁體系的建立及果實(shí)品質(zhì)的分析[D]. 延吉:延邊大學(xué),2015.
[12]孫曉梅,陳 杰,張永鑫. 生根階段組培微環(huán)境對草莓組培苗生長及光合的影響[J]. 上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2008,24(1):24-26.