付正龍 陳征 張益兵
摘要:經(jīng)過(guò)多年的研究和實(shí)踐表明:礬根的頂芽或腋芽均可作為組織培養(yǎng)的外植體。在其培養(yǎng)過(guò)程中加入適量濃度的6-BA和NAA有助于調(diào)節(jié)和促進(jìn)外植體的生長(zhǎng)和生根。研究發(fā)現(xiàn):以30~40d為一繼代培養(yǎng)周期為好,若超出此期限,易誘發(fā)玻璃苗;控制空氣中塵埃拉子的大小和濃度可減少組培苗的污染率;由組培苗轉(zhuǎn)變成生產(chǎn)用苗的煉苗過(guò)程,其溫度、光照和溫度的控制是十分重要的。并十分強(qiáng)調(diào):組培苗一旦脫離試管(或瓶)切不可用凈水泡洗,否則將嚴(yán)重降低組培苗的移栽成活率;礬根組培苗移出后的移栽基質(zhì)以2:1或3:4(體積比)的泥炭和珍珠巖為好。
關(guān)鍵詞:磯根;組培;移栽
中圖分類號(hào):S68 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-9944(2018)05-0067-03
1 引言
礬根(Heuchera hybrid)系虎耳草科礬根屬,該植物為多年生宿根花卉,然而其觀賞點(diǎn)不在花而在葉上,從這點(diǎn)出發(fā):該植物為彩葉地被植物更為貼切。礬根原產(chǎn)地為美洲中部,是十分耐寒的品種。在-15℃時(shí),即便葉片受凍枯死,但根部仍存活,一旦地溫回升,照常萌芽。礬根的園藝品種有上海、巴黎、甜茶、里奧、瑪瑪蕾都等許多品種。根據(jù)葉色大致可分為深色系列和淺色系列。葉色有淺紅、深紅、淡黃、綠色等。它在園林上多半應(yīng)用于林下地被,小型色塊,庭院花境。近年來(lái)該品種已開(kāi)發(fā)應(yīng)用到墻面立體綠化和組合盆花等方面。鑒于該品種葉色的多樣化,全年常綠,耐寒性極強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),故其發(fā)展前景較好。
該品種引入我國(guó)已有多年歷史,可推廣面仍十分有限。究其原因,是多方面的。其一,該品種的銷售價(jià)格偏高。其二,苗源的供應(yīng)量不充足。盡管有多地采用組培快繁技術(shù)繁育小苗,但并未形成規(guī)模效應(yīng)。組培過(guò)程中一些關(guān)鍵和組培苗至生產(chǎn)用苗過(guò)程中一些外部因素的掌控未到位。其三,人們對(duì)礬根仍缺乏足夠的認(rèn)識(shí),尤其是如何應(yīng)用方面缺乏相應(yīng)的知識(shí)。礬根在露地條件下栽培,到盛夏季節(jié),葉緣易被強(qiáng)光照而灼傷,嚴(yán)重影響景觀效果。這給礬根的推廣帶來(lái)了不少負(fù)面影響。筆者將礬根生產(chǎn)苗的有關(guān)組培、煉苗過(guò)程中作一疏理,將其關(guān)鍵技術(shù)做介紹。以期進(jìn)一步推動(dòng)礬根在園林景觀或家庭養(yǎng)花等方面的開(kāi)發(fā)應(yīng)用,并供同行參考。
2 材料與方法
(1)組織培養(yǎng)的全套設(shè)備。
主要有空調(diào)(中央空調(diào))、超凈工作臺(tái)、高壓滅菌鍋、紫外燈、空氣過(guò)濾系統(tǒng)、光源(Led燈)
(2)組織培養(yǎng)所需消耗材料。
組培瓶、試管、培養(yǎng)基、6-BA、NAA和有關(guān)微量元素
(3)煉苗用的有關(guān)設(shè)備和材料。大棚(連棟,帶濕簾和負(fù)壓風(fēng)機(jī)),遮蔭網(wǎng)(遮光率80%~90%),穴盤(128孔,)澆灌和噴霧設(shè)備。
(4)數(shù)據(jù)獲得和處理。隨機(jī)抽樣,3個(gè)重復(fù),每一個(gè)樣本數(shù)不少于100,取3個(gè)重復(fù)的平均值。
3 結(jié)果分析
3.1 組織培養(yǎng)幼苗與相關(guān)因素關(guān)系的調(diào)查
3.1.1 組培苗與溫度的關(guān)系
研究指出:組培苗的產(chǎn)量和質(zhì)量與組培培養(yǎng)室內(nèi)的溫度關(guān)系密切。當(dāng)植株處在增殖階段時(shí),室溫應(yīng)在20℃±1方可取得最佳的組培效果,當(dāng)植株處在生根階段時(shí),室溫應(yīng)調(diào)高到22℃±1便可達(dá)到最高的發(fā)根率。詳見(jiàn)表1。
由表1可見(jiàn):礬根組織培養(yǎng)過(guò)程中在不同階段選用不同溫度不僅有利于這一特定時(shí)間段植株的生長(zhǎng)、發(fā)育,而且有利于電耗的掌控,從而降低組培成本。
3.1.2 組培苗與光照的關(guān)系
組織培養(yǎng)的全過(guò)程均為人工光照而非自然光照。而光源的選擇不僅關(guān)系到組培效果也關(guān)系到能耗的多寡。調(diào)查表明:在同樣光照強(qiáng)度下(2500Lux-3000Lux),其Led光源條件下的組培幼苗較普通日光燈光源下組培苗顯得粗壯。而且在同一時(shí)間段內(nèi),Led光源的電耗是常用日光燈電耗的1/3,故現(xiàn)有組培培養(yǎng)室內(nèi)的光源大部分由普通日光燈改用Led光源。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),生產(chǎn)100萬(wàn)株組培苗,組培培養(yǎng)室內(nèi)改用Led光源后,電耗減少折成人民幣約8萬(wàn)元[1,2]。
3.1.3 組培苗與空氣濕度的關(guān)系
這里指的空氣濕度是指組培培養(yǎng)室內(nèi)的而并非培養(yǎng)瓶中的濕度。研究表明:當(dāng)組培室內(nèi)空氣相對(duì)濕度)60%時(shí),則瓶?jī)?nèi)組培苗污染率明顯上升,只有空氣相對(duì)濕度嚴(yán)控在≤30%范圍時(shí),組培污染率方可明顯下降。見(jiàn)表2和圖1。
通常講,新建的組培室,室內(nèi)的空氣濕度要高些,加之其它例如工作人員服裝上攜帶的病菌程度,空氣中塵埃的多少等原因也會(huì)影響組培苗的污染率。為盡量減少組培苗的污染率,新建組培項(xiàng)目應(yīng)事先作出詳細(xì)防污染預(yù)案[3]。
3.1.4 組培苗與有關(guān)植物激素的關(guān)系
礬根的組織培養(yǎng)在不同階段和不同品系的品種中所使用的6-BA的濃度存有一定的差異。當(dāng)外植體剛植入培養(yǎng)基的誘導(dǎo)期時(shí),則6-BA的濃度為2 mg/ L,進(jìn)入繼代增殖期時(shí)則6-BA濃度應(yīng)降至0.1mg/L,然而對(duì)綠色品系而言,則濃度需要0.2mg/L,否則繼代增殖階段將過(guò)早出現(xiàn)長(zhǎng)根現(xiàn)象,進(jìn)而抑制植株的增殖,見(jiàn)圖2。當(dāng)組培苗進(jìn)人生根周期時(shí),加入濃度為0.1mg/L的NNA對(duì)生根十分必要。
3.1.5 組培苗與外植體的關(guān)系
實(shí)驗(yàn)表明:礬根的外植體可用頂芽和腋芽作為誘導(dǎo)材料。大小要求也不十分嚴(yán)格,通常頂芽以1cm,腋芽1.2cm為最佳,當(dāng)然品種間的差異也有關(guān)系,例如印第安納銀幣,筆者經(jīng)過(guò)3年的不斷誘導(dǎo),才成功得到其幼苗。
3.1.6 組培苗污染率與組培室內(nèi)空氣質(zhì)量的關(guān)系
這里所說(shuō)的空氣質(zhì)量是指組培室內(nèi)空氣中塵埃粒子的濃度。參照藥廠的GMP原理,空氣中微生物都是暫時(shí)懸浮于空氣中的小顆粒(以下稱為塵埃粒子)的形式存在,通過(guò)控制空氣中的塵埃粒子的大小和濃度,減少空氣中菌落的的濃度,從而減少組培苗的污染率。通常的做法是:組培室內(nèi)安裝空氣過(guò)濾器,根據(jù)不同的操作區(qū)域,相應(yīng)的空氣過(guò)濾器的處理級(jí)別不同。例如預(yù)備室,培養(yǎng)基配制室,一般10萬(wàn)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)即可(即)0.5μm粒子數(shù)≤3520000;≥5μm粒子數(shù)≤29300),培養(yǎng)室最好是10000級(jí),接種室則1000級(jí)為最佳(即≥0.5μm粒子數(shù)≤35200;≥5μm粒子數(shù)為293)。值得一提的是組培室內(nèi)保持清潔衛(wèi)生,定時(shí)消毒外,組培室周邊環(huán)境保持清潔也十分重要。組培室是一個(gè)相對(duì)密閉的空間,通過(guò)空氣控制系統(tǒng)將內(nèi)部的空氣排出培養(yǎng)室,將過(guò)濾后的新鮮空氣注入培養(yǎng)室。如果培養(yǎng)室周邊環(huán)境本來(lái)就很差,空氣控制系統(tǒng)中設(shè)備的老化程度加快,過(guò)濾效果降低,運(yùn)行成本將大大增加。
3.1.7 組培過(guò)程中玻璃苗的防止
玻璃苗是植物組織培養(yǎng)過(guò)程中特有的一種生理失調(diào)或生理病變,其組織畸形,吸收器官與光合器官功能不全,即劣質(zhì)次品苗。經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),玻璃苗與培養(yǎng)周期(指繼代培養(yǎng)過(guò)程中組培苗成熟的時(shí)間)關(guān)系密切。越是超齡的,則玻璃苗出現(xiàn)的幾率越高。詳見(jiàn)表3。玻璃苗見(jiàn)圖3。
故根據(jù)培養(yǎng)周期生產(chǎn)不僅可降低玻璃苗的幾率,還可增加組培苗的產(chǎn)量和質(zhì)量。
3.2 組培苗到生產(chǎn)用苗過(guò)程中幾個(gè)關(guān)鍵因素的控制
由組織培養(yǎng)苗到生產(chǎn)用苗務(wù)必經(jīng)過(guò)煉苗復(fù)壯的過(guò)程。這個(gè)過(guò)程就是組培苗從培養(yǎng)瓶中取出,在室外環(huán)境下馴化成生產(chǎn)用苗的階段。在這個(gè)過(guò)程中,只有把握和控制好下列因素,方可獲得更多優(yōu)質(zhì)的生產(chǎn)用苗。
3.2.1 組培苗脫離培養(yǎng)瓶的相關(guān)處理
組培苗從培養(yǎng)瓶中取出,應(yīng)及時(shí)清除根部的培養(yǎng)基。應(yīng)盡量避免植株在清水中浸泡。實(shí)驗(yàn)指出:經(jīng)泡洗后的組培苗,其移栽成活率反而明顯下降,有時(shí)可下降50%~60%。這種狀況在冬季尤為突出。見(jiàn)表4。
2015年10月移栽,每個(gè)樣本移栽10盤(1280株),每個(gè)樣本抽樣3盤。
因此正確的做法是,組培苗從瓶中取出后,將其根部輕度沖洗,培養(yǎng)基完全從幼根脫離即可。
3.2.2 移栽基質(zhì)及配方
經(jīng)多次實(shí)驗(yàn),由于煉苗的基質(zhì)以高位泥炭和珍珠巖為好。前者的pH為6.2左右,后者為中性或弱堿性。二者均為少菌或無(wú)菌污染。它們的配比為1:2或3:4。值得一提的是珍珠巖應(yīng)采用園藝系列的粒徑1.2-1.5mm。
3.2.3 水分的控制
脫離培養(yǎng)瓶的組培苗在清除根部培養(yǎng)基經(jīng)過(guò)處理后,植于由泥炭和珍珠巖混合的基質(zhì)中,冬季用噴淋澆水,使基質(zhì)的含水量達(dá)到持水量的70%~80%,也就是說(shuō),當(dāng)日的澆水量無(wú)須達(dá)到通常意義上“定根水”的水平。冬季,基質(zhì)濕度偏高極易造成幼苗的爛根。夏季,移栽后務(wù)必及時(shí)澆水,且一次性澆透。前期,穴盤內(nèi)的基質(zhì)保持在持水量70%~80%,且見(jiàn)干見(jiàn)濕,后期直至出圃前,基質(zhì)濕度應(yīng)控制在60%~70%,達(dá)到蹲苗的目的。
3.2.4 光照強(qiáng)度的控制
光照強(qiáng)度的控制側(cè)重于夏季,如上海7~8月盛夏期,自然光照(晴天)強(qiáng)度可達(dá)15萬(wàn)Lux,為此,大棚內(nèi)應(yīng)設(shè)置2~3層遮蔭網(wǎng)(遮光率90%)可使礬根安全越夏。
3.2.5 溫度的控制
礬根小苗對(duì)溫度的適應(yīng)范圍很廣,-8℃~40℃均能適應(yīng)(上海地區(qū)),冰點(diǎn)以上均可以移植。就煉苗而言,冬季塑料大棚內(nèi),白天溫度可達(dá)15~25℃(晴天),而夏季,即便室外溫度達(dá)39℃,采用上述的遮光方式,并加以水簾和排風(fēng)設(shè)施,可使大棚內(nèi)的溫度降至30℃。這種控溫方法一直要延至9月底。
3.2.6 病蟲(chóng)害的控制
煉苗期間,礬根的主要病害:白粉病和灰霉病。在冬季,連續(xù)的陰雨天,更容易誘發(fā)??刹捎脽熝`加以熏蒸,可達(dá)到預(yù)防的效果。
在此期間的蟲(chóng)害主要是蝸牛和鼻涕蟲(chóng),數(shù)量甚少,可以人工捕捉。
4 討論
4.1 關(guān)于產(chǎn)生玻璃苗的機(jī)理
由上所述,組培苗若超出限定的培養(yǎng)周期,便多出現(xiàn)玻璃苗,其原因可能是因?yàn)榕囵B(yǎng)基中某些微量元素耗盡所致,如Fe或Mg。因?yàn)檫@兩個(gè)元素均是光合作用不可少的。這方面的試驗(yàn)有待進(jìn)一步研究。
4.2 組培苗脫離培養(yǎng)后處理
冬季,組培苗脫離培養(yǎng)瓶后,不可用清水浸泡植株,否則會(huì)影響其移栽成活率。造成這種狀況的原因是因幼苗浸泡后,細(xì)胞濃度下降而降低植株的抗寒能力[4],還是別的方面原因有關(guān)這方面待作進(jìn)一步的研究。
4.3 關(guān)于品種的進(jìn)一步篩選
礬根的品種有100多個(gè),抗高溫高濕的品種卻很少,因此礬根的度夏一直是其在園林中大規(guī)模應(yīng)用的軟肋。這方面需要進(jìn)一步的研究
4.4 做出示范,加大推廣力度
從礬根的生物學(xué)特性和景觀效果來(lái)看,它是一優(yōu)質(zhì)的地被植物品種,但是目前應(yīng)用十分有限,人們對(duì)其缺乏認(rèn)識(shí)是重要原因。故有關(guān)部門應(yīng)加大力度作出示范。這種示范包括園林小品,林下地被,庭院花境,室內(nèi)裝飾和家庭陽(yáng)臺(tái)綠化[5]。
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