陳婕,曹奎榮,孫祥良
(嘉興市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,浙江 嘉興 314016)
草莓產(chǎn)業(yè)已成為浙江省高效特色主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一,2013年全省草莓栽培面積為0.53萬hm2,產(chǎn)量超過10萬t,產(chǎn)值10億元以上[1-2]。草莓是多年生草本植物,生產(chǎn)中為了發(fā)展和保持其優(yōu)良品種的經(jīng)濟(jì)性狀,人們一直采用匍匐莖壓埋及分株等營養(yǎng)繁殖技術(shù)繁育種苗,這導(dǎo)致病毒病不斷傳播和積累,危害也日益嚴(yán)重[3]。草莓脫毒苗生長健壯,匍匐莖繁殖速度快,品質(zhì)良好,有廣闊的應(yīng)用前景。研究發(fā)現(xiàn),草莓無毒苗在植物學(xué)性狀、果實(shí)性狀、豐產(chǎn)性及抗病性方面都優(yōu)于自繁苗,且產(chǎn)量可提高30%以上[4]。對章姬品種的研究發(fā)現(xiàn),脫毒苗平均單果與最大單果重較常規(guī)苗增大明顯,果實(shí)可溶性固形物含量較常規(guī)苗增加15.2%,產(chǎn)量和品質(zhì)明顯提高[5]。本研究針對嘉興市草莓優(yōu)勢品種紅頰進(jìn)行組織培養(yǎng),對比不同脫毒方法對其離體植株生長、生根及移栽效果的影響,旨在篩選高效脫病毒方法,獲得優(yōu)質(zhì)無病毒植株,為生產(chǎn)提供高品質(zhì)種苗。
由嘉善縣永冠果蔬專業(yè)合作社提供的紅頰和天仙醉2個(gè)草莓品種均為常規(guī)苗,4月底采樣,切取帶生長點(diǎn)的匍匐莖段5 cm左右待用。
草莓匍匐莖段經(jīng)無菌水清洗3遍后置于超凈工作臺(tái),切取帶生長點(diǎn)的莖段1~2 cm,用70%~75%的乙醇沖洗表面30 s,然后經(jīng)升汞消毒10~12 min,期間不斷搖動(dòng),最后用無菌水沖洗5次,用無菌濾紙吸干水分,接種于培養(yǎng)基MS+2.0 mg·L-16-BA+0.2 mg·L-1IBA+0.1 mg·L-1GA中,增殖出新芽后,轉(zhuǎn)接到新的培養(yǎng)基中。
設(shè)熱處理、化學(xué)處理、熱處理結(jié)合化學(xué)處理、對照處理4個(gè)處理。
熱處理(T)。將切取的莖尖移入基本MS培養(yǎng)基中,每瓶3株,重復(fù)3次,先在室溫(24±1)℃下放置1 d,然后移入光照培養(yǎng)箱內(nèi),依次升溫28 ℃/1 d、30 ℃/1 d、32 ℃/1 d、34 ℃/1 d、36 ℃/1 d,最后將溫度升至(37±0.5)℃。
化學(xué)處理(R25)。將切取的莖尖移入病毒醚的終濃度為25 μg·mL-1的MS培養(yǎng)基中,每瓶3株,重復(fù)3次,然后在室溫(24±l)℃條件下進(jìn)行培養(yǎng)。
熱處理結(jié)合化學(xué)處理(T+R25)。將切取的莖尖移入含病毒醚的終濃度為25 μg·mL-1的MS培養(yǎng)基中,每瓶3株,重復(fù)3次,先在室溫(24±1)℃下放置1 d,然后移入光照培養(yǎng)箱內(nèi),依次升溫28 ℃/1 d、30 ℃/1 d、32 ℃/1 d、34·℃/1 d、36·℃/1 d,最后將溫度升至(37±0.5)℃。
對照(CK)。將切取的莖尖移入基本MS培養(yǎng)基中,每瓶3株重復(fù)4次,于室溫(24±1)℃下進(jìn)行培養(yǎng)。
所有處理組中的砂梨離體植株每天光照培養(yǎng)16 h,黑暗培養(yǎng)8 h,光照強(qiáng)度為40 μmol·s-1·m-2。每5 d記錄1次處理過程中植株的生長狀況,統(tǒng)計(jì)新生的側(cè)枝(≥5 mm)數(shù),并測量植株株高。處理到40 d時(shí),切取材料0.5 mm的莖尖(主芽和側(cè)芽),移入新鮮的MS擴(kuò)繁培養(yǎng)基中,記錄再生植株的成活率,當(dāng)再生植株繼代2次后,采用RT-PCR技術(shù)檢測帶病毒情況。
將增殖培養(yǎng)30 d的草莓離體植株切1.5 cm莖尖,置于MS生根培養(yǎng)基(1/2 MS+0.2 mg·L-1IBA),每瓶培養(yǎng)基放3株,設(shè)4瓶重復(fù)。培養(yǎng)條件為光照培養(yǎng)16 h,黑暗培養(yǎng)8 h,光照強(qiáng)度40 μmol·s-1·m-2,培養(yǎng)溫度為25 ℃。自培養(yǎng)的第10天起,每隔10 d記錄1次生根數(shù)量,并測量根長。
移栽時(shí)間為5月10日。待生根誘導(dǎo)培養(yǎng)40 d時(shí),松開瓶口的封口膜,2 d后完全揭去封口膜,在瓶內(nèi)加入少量無菌水,室內(nèi)放置3 d,然后用長鑷子將試管苗從瓊脂培養(yǎng)基中小心移出,用自來水徹底清洗干凈根部瓊脂及愈傷組織,避免損傷根系。所用移栽基質(zhì)為營養(yǎng)土,經(jīng)1‰多菌靈處理備用。采用4×8的育苗穴盤加滿基質(zhì),每天不定時(shí)對幼苗進(jìn)行噴霧處理,保持周圍環(huán)境相對濕度,早晚進(jìn)行覆膜保溫,對移栽后成活率及生長狀況進(jìn)行跟蹤統(tǒng)計(jì)。
生根幼苗在育苗盤里移栽成活后,定植于大棚。定植前對棚內(nèi)土壤進(jìn)行殺菌劑殺菌和除草劑封草處理,脫毒原種苗定植在畦中間,株距100~150 cm,植株栽植的合理深度是苗心莖部與地面平齊,做到深不埋心,淺不露根。
通過對熱處理、化學(xué)處理、熱-化結(jié)合處理、對照處理等4種方法處理紅頰草莓組培苗發(fā)現(xiàn),不同處理對株高及增殖系數(shù)產(chǎn)生不同影響。圖1顯示,R25+T處理可顯著降低草莓組培苗的株高,而R25及R25+T處理均可顯著增加草莓組培苗的增殖系數(shù)。
處理間無相同小寫字母表示組間差異顯著(P<0.05),圖2同。圖1 不同脫毒處理對紅頰草莓組培苗株高和增殖系數(shù)的影響
生根誘導(dǎo)40 d后結(jié)果顯示,除CK外,T、R25及R25+T處理的草莓組培苗生根率均為100%,說明脫毒處理對草莓組培苗生根率有顯著的提升效果。
由圖2、圖3可知,R25+T處理的草莓苗生根數(shù)量顯著高于CK,與T和R25處理無顯著差異;R25+T處理的植株根數(shù)顯著多于T與CK,而與R25處理無顯著差異。RT25+T處理的根長顯著大于T和CK,明顯高于 R25。綜合分析,脫毒處理可提高草莓組培苗的生根能力,處理方法越多,生根能力增強(qiáng)越明顯。
對已生根的紅頰自根苗進(jìn)行移栽,50 d后統(tǒng)計(jì)成活率。表1顯示,脫毒處理的草莓苗移栽成活率均大于對照植株,R25+T處理的移栽成活率高達(dá)94%,而對照移栽成活率僅為79.2%。
圖2 不同脫毒處理對紅頰草莓組培苗根數(shù)和根長的影響
圖3 紅頰草莓組培苗R25+T處理及對照 植株生根40 d效果比較
處理移栽數(shù)量成活數(shù)量成活率/%T413687.8R25+T676394.0R25343088.2CK483879.2
不同脫毒處理方法對組培苗的生長有不同程度的影響,在不影響成活率的情況下,熱處理與化學(xué)處理脫毒方法相結(jié)合,可使草莓組培苗生根效果及移栽成活率增加顯著。這也表明,多種處理方法結(jié)合可使病毒脫除更徹底,獲得的種苗更加健壯。另外,結(jié)合移栽后生長效果看,草莓脫毒苗的長勢及抗病蟲能力顯著強(qiáng)于普通苗,因此,草莓的無病毒化生產(chǎn)和推廣也可減少農(nóng)藥及勞動(dòng)力等成本,同時(shí)有益于環(huán)境保護(hù)及人類的健康,因此具有重要意義。