李 強(qiáng)
(國(guó)營(yíng)寬甸滿(mǎn)族自治縣黎明林場(chǎng),遼寧 寬甸 118200)
軟棗獼猴桃(Actinidia arguta)是遼寧山地地區(qū)著名的經(jīng)濟(jì)野果,其所含營(yíng)養(yǎng)成分具有良好的保健作用,研究表明,軟棗獼猴桃中的營(yíng)養(yǎng)成分具有提高機(jī)體的免疫功能、抗腫瘤、抗病毒、抗衰老等功效,果實(shí)所含營(yíng)養(yǎng)成分是中華獼猴桃的幾倍。因此,極具開(kāi)發(fā)潛力,并且具有巨大的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值。近年來(lái),軟棗獼猴桃主要采用嫩(硬)枝扦插和組織培養(yǎng)進(jìn)行苗木繁育。由于組織培養(yǎng)技術(shù)不受自然環(huán)境和季節(jié)條件的影響,可以在一定時(shí)期內(nèi)大量繁殖,因此能夠很好的解決人們對(duì)軟棗獼猴桃苗木的市場(chǎng)需求。在整個(gè)組培過(guò)程中,如何減少外植體的初培污染率和提高組培苗增殖系數(shù)是提高組培效率的兩個(gè)關(guān)鍵因素,本研究就軟棗獼猴桃外植體的滅菌消毒及繼代增殖進(jìn)行了研究,為今后軟棗獼猴桃的工廠化組培育苗提供技術(shù)參考。
6月中旬,剪取寬甸地區(qū)軟棗獼猴桃基地2~3年生幼嫩枝條,帶回實(shí)驗(yàn)室水培催芽20天,剪取新萌發(fā)和幼嫩的長(zhǎng)勢(shì)良好的腋芽及莖段為外植體,進(jìn)行下一步的初代培養(yǎng)。
先剪取1.2~1.5厘米長(zhǎng)的腋芽,再將莖段剪至3.0~5.0厘米,用流水沖洗1~1.5小時(shí),再用無(wú)菌水沖洗3次。在無(wú)菌室的超凈工作臺(tái)上,先用75%乙醇浸泡30秒,無(wú)菌水沖洗3遍后,用0.1%的氯化汞將腋芽分別浸泡2、3、4、5分鐘;莖段浸泡4、5、6、7分鐘,之后用無(wú)菌水沖洗5次左右,無(wú)菌濾紙吸干水分后,將腋芽3剪至1.0~1.2厘米,莖段剪成1.5~2.0厘米的單芽莖段,接種于培養(yǎng)基上,每瓶種接種1個(gè)外植體,每個(gè)處理接種20瓶,重復(fù)3次。培養(yǎng)10天后觀察兩種外植體的污染情況并統(tǒng)計(jì)污染率,30天觀察兩種外植體的成活情況并統(tǒng)計(jì)成活率。
初代培養(yǎng)基為MS+2.0毫克/升6-BA+0.1毫克/升NAA;本研究通過(guò)叢生芽增殖途徑和莖段扦插增殖途徑進(jìn)行繼代增殖培養(yǎng)。將初代培養(yǎng)后無(wú)菌苗1.5厘米左右的頂芽接種到以MS為基本培養(yǎng)基,分別添加不同濃度的6-BA(1.0、2.0、3.0毫克/升)和NAA(0.1、0.2、0.3毫克/升)組合的繼代培養(yǎng)基中;將初代培養(yǎng)獲得的無(wú)菌苗剪取1.5厘米長(zhǎng)的莖段接種到以MS為基本培養(yǎng)基,分別添加不同濃度的6-BA(0.5、1.0、2.0毫克/升)和NAA(0.1、0.2、0.3毫克/升)組合的繼代培養(yǎng)基中。以上每種處理均接種30瓶,每瓶接種1株,重復(fù)3次,所有培養(yǎng)條件均為:日光燈照明,培養(yǎng)溫度為(25±2)℃,空氣相對(duì)濕度50%~60%,光照時(shí)間13小時(shí)/天,光強(qiáng)為2000~3000Lx。培養(yǎng)30天后統(tǒng)計(jì)增殖系數(shù)。
在組培過(guò)程中,外植體的消毒是控制組培苗污染率的首要步驟,選擇適宜的消毒劑,篩選最佳的消毒時(shí)間,才能獲得生長(zhǎng)良好的初代組培苗。本研究采用0.1%氯化汞溶液對(duì)軟棗獼猴桃的腋芽和莖段兩種外植體分別進(jìn)行滅菌消毒處理,結(jié)果表明:隨著滅菌時(shí)間的延長(zhǎng),幾種處理的外植體的污染率均呈下降趨勢(shì)。從表1可以看出,以腋芽為外植體的植株在滅菌時(shí)間為4分鐘時(shí)成活率達(dá)到最高(84%),當(dāng)滅菌時(shí)間為5分鐘時(shí),雖然污染率差異不明顯,但成活率顯著下降。因此,腋芽的滅菌時(shí)間在4分鐘時(shí)為最佳,既可以很好的控制污染率,又具有很高的成活率。
從表2可以看出,隨著滅菌時(shí)間的延長(zhǎng),以莖段為外植體的初代培養(yǎng)污染率隨滅菌時(shí)間的延長(zhǎng)成上升趨勢(shì),而成活率呈先上升,后下降趨勢(shì),在滅菌時(shí)間為5分鐘時(shí)成活率達(dá)到最高(92.4%),污染率達(dá)到比較好的效果(6.1)。因此,以軟棗獼猴桃莖段外植體在濃度為0.1%的氯化汞中滅菌5分鐘為最宜。
表1 滅菌時(shí)間對(duì)腋芽外植體培養(yǎng)的影響
表2 滅菌時(shí)間對(duì)莖段外植體培養(yǎng)的影響
芽的增殖和生長(zhǎng)受細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素濃度比例的影響,細(xì)胞分裂素能刺激芽的分化,生長(zhǎng)素控制芽的增長(zhǎng)。由表3可以看出,不同濃度配比的6-BA和 NAA對(duì)芽增殖效果也不相同。6-BA濃度一定時(shí),隨著NAA濃度的增高,平均株高也隨之增高;6-BA對(duì)芽的增殖系數(shù)影響較大,當(dāng)6-BA為3.0毫克/升時(shí),增殖系數(shù)達(dá)到最大(4.89),但在此濃度下,苗基部會(huì)偶有遇上組織產(chǎn)生,且玻璃化苗開(kāi)始增多,故綜合考慮,選擇MS+2.0毫克/升6-BA+0.2毫克/升NAA為最佳叢生芽增殖培養(yǎng)基,該培養(yǎng)基中的苗生長(zhǎng)健壯,葉平展?jié)饩G。
表3 不同濃度的6-BA和NAA對(duì)叢生芽增殖的影響
由表4可以看出,6-BA和NAA對(duì)莖段繼代增殖的影響與芽增殖表現(xiàn)比較一致,即6-BA濃度增加有利于芽的增殖,NAA濃度與芽增殖無(wú)線(xiàn)性關(guān)系,但可促進(jìn)莖段的生長(zhǎng)。當(dāng)6-BA質(zhì)量濃度為2.0毫克/升,NAA質(zhì)量濃度為0.3毫克/升時(shí),增殖系數(shù)達(dá)到最大為5.13,并且植株長(zhǎng)勢(shì)健壯,葉色濃綠,莖粗。因此,在莖段增殖培養(yǎng)中最佳的培養(yǎng)基為MS+2.0毫克/升6-BA+0.3毫克/升NAA。
本研究使用軟棗獼猴桃的腋芽和莖段為外植體材料,篩選了兩種外植體的最佳消毒滅菌時(shí)間和適宜的繼代增殖培養(yǎng)基,結(jié)果表明,腋芽最佳滅菌時(shí)間為4分鐘,成活率達(dá)84%;莖段為5分鐘成活率達(dá)到最高為92.4%,污染率均相對(duì)較低。通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn),當(dāng)滅菌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí),成活率降低,這是由于消毒劑的處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng),雖可降低污染率,但同時(shí)也會(huì)對(duì)植株造成一定的傷害,植株受損害后會(huì)變褐死亡。不同的外植體的消毒滅菌時(shí)間也有所不同,因此在接種前要進(jìn)行必要的篩選。
表4 不同激素濃度配比對(duì)莖段繼代增殖的影響
通過(guò)篩選,軟棗獼猴桃的叢生芽最佳增殖培養(yǎng)基為MS+2.0毫克/升6-BA+0.2毫克/升NAA,叢生芽的增殖系數(shù)為4.86,植株長(zhǎng)勢(shì)健壯,葉色濃綠,這與已有相關(guān)研究結(jié)果較為一致。6-BA和NAA的濃度較低時(shí),無(wú)法滿(mǎn)足植株對(duì)生長(zhǎng)激素的需求。因此,會(huì)影響芽的增殖系數(shù)和長(zhǎng)勢(shì),當(dāng)6-BA和NAA的濃度過(guò)高時(shí),莖段基部會(huì)出現(xiàn)愈傷組織,并有一定玻璃化苗產(chǎn)生,嚴(yán)重影響叢生芽的生長(zhǎng)。因此,植物激素的使用濃度不宜過(guò)高。在莖段增殖途徑中,雖然在2.0毫克/升6-BA+0.2毫克/升NAA的質(zhì)量配比組合中在株高最高,但增殖系數(shù)較低,故綜合考慮以M S+2.0毫克/升6-BA+0.3毫克/升 NAA為最佳增殖培養(yǎng)基。