方宇鵬,汪詩德
(池州職業(yè)技術(shù)學(xué)院園林系,安徽池州247000)
大別山冬青(Ilex dabieshanensisK.Yao&M.B.Deng),又名霍山冬青,是冬青科(Aquifoliaceae)冬青屬(Ilex)的一種闊葉常綠喬木,是我國特有的植物。它原產(chǎn)于安徽省西部的大別山地區(qū),在海拔150~470 m的溝邊及山坡路邊野生生長[1],其果實紅艷,葉色翠綠,生長勢極強,且耐修剪、耐瘠薄干旱,有很強的適應(yīng)性,是珍貴的園林綠化樹種。此外,大別山冬青可制作保健飲料苦丁茶,具有降脂及消炎等藥用保健的功效,有十分廣闊的市場應(yīng)用前景[2-3]。池州職業(yè)技術(shù)學(xué)院于2017年開始對大別山冬青組織培養(yǎng)技術(shù)進行研究,并已逐漸將組培苗推廣應(yīng)用于市場中。在組培過程中,發(fā)現(xiàn)試管苗生根的好壞在很大程度上影響組培苗的質(zhì)量和后期的移植成活率,成為組培快繁的一個關(guān)鍵技術(shù)[4]。此外,試管苗的馴化移栽也直接影響組培苗的質(zhì)量,如移栽所用基質(zhì)及馴化的環(huán)境條件[5-6]。目前,我國對大別山冬青的組培快繁,尤其是生根技術(shù)尚無系統(tǒng)的研究及資料記載。因此,在前期的研究基礎(chǔ)上,對影響大別山冬青生根的因素進行研究,旨在篩選最優(yōu)生根培養(yǎng)基及馴化移栽基質(zhì),為我國大別山冬青后期的組培工廠化育苗技術(shù)提供試驗依據(jù)。
以安徽省安慶市太湖縣宏安冬青樹種植農(nóng)民專業(yè)合作社提供的無菌苗的分化芽為試驗材料,經(jīng)池州市園林科技應(yīng)用研究所處理后提供。
不同培養(yǎng)基對大別山冬青生根培養(yǎng)的影響。將長至約3 cm高的大別山冬青健壯試管苗分別接種到1/2 MS、1/4MS、MS 3種基本生根培養(yǎng)基上進行生根誘導(dǎo),pH控制在6.0。每種培養(yǎng)基上接種100顆苗,試驗重復(fù)3次。培養(yǎng)基所處環(huán)境為溫度25 ℃,光照2 000~2 500 lx,光照時間12 h/d。試驗后觀察根系生長情況,記錄生根時間,40 d后統(tǒng)計生根率,并測量統(tǒng)計根長、根的數(shù)量,從而篩選最佳生根培養(yǎng)基。
不同濃度生長調(diào)節(jié)劑配比對大別山冬青生根的影響。從供試材料中選取3 cm左右生長健壯的大別山冬青試管苗分別接種到以下4 種含不同濃度生長調(diào)節(jié)劑的培養(yǎng)基中:(i)1/2MS+萘乙酸(NAA)0.1 mg·L-1+吲哚丁酸(IBA)0.2 mg·L-1;(ii)1/2MS+NAA 0.1 mg·L-1+IBA 0.5 mg·L-1;(iii)1/2MS+NAA 0.3 mg·L-1+IBA 0.2 mg·L-1;(iv)1/2MS+NAA 0.3 mg·L-1+IBA 0.5 mg·L-1。每個處理接種100顆苗,重復(fù)3次試驗。記錄生根時間,40 d后測量根長,統(tǒng)計根的數(shù)量及生根率。
不同基質(zhì)對大別山冬青生長的影響。待大別山冬青生根后的組培苗株高4 cm左右時進行移栽。選擇具有發(fā)達根系、健壯生長的組培苗,先將瓶蓋打開,覆上保鮮膜在人工氣候室內(nèi)放2~3 d;再從培養(yǎng)瓶中取出小苗,洗除根部留有的培養(yǎng)基;移栽至經(jīng)過消毒后的基質(zhì)中。6種栽培基質(zhì)分別如下。A1:泥炭土;A2:珍珠巖和泥炭土體積比為1:2,A3:蛭石和泥炭土體積比為1:1;A4:蛭石和珍珠巖體積比為2:1;A5:蛭石、珍珠巖、泥炭土體積比為1:1:1;A6:蛭石、珍珠巖、泥炭土體積比為2:1:2。各處理100株幼苗,重復(fù)3次試驗,前期適當(dāng)遮陰,保持一定的空氣及基質(zhì)濕度。定期觀察統(tǒng)計組培苗移栽后的成活率、植株高等情況,25 d后統(tǒng)計成活率。
試驗數(shù)據(jù)采用Excel 進行數(shù)據(jù)分析與處理,SPSS18.0軟件進行方差分析。
將高3 cm左右的健壯大別山冬青試管苗接種到不同生根培養(yǎng)基上進行生根誘導(dǎo)。15 d后觀察可發(fā)現(xiàn),1/2MS培養(yǎng)基上大別山冬青組培苗開始產(chǎn)生不定根,25 d后可見大量須根;而1/4MS培養(yǎng)基上20 d后可以觀察到不定根;MS培養(yǎng)基上處理,生根時間長,30 d后才可觀察到不定根的生長。由表1可見,經(jīng)1/2MS培養(yǎng)基培養(yǎng)的大別山冬青生根率最高,平均不定根數(shù)及根長均優(yōu)于其他兩種培養(yǎng)基處理,且根長勢健壯。3種培養(yǎng)基處理間,不定根條數(shù)均呈顯著差異。經(jīng)試驗比較可得知,1/2MS培養(yǎng)基是大別山冬青誘導(dǎo)生根最佳的培養(yǎng)基選擇。
表1 不同培養(yǎng)基對大別山冬青組培苗生根的影響
由表2可以看出,不同質(zhì)量濃度的生長調(diào)節(jié)劑NAA和IBA可在一定程度上誘導(dǎo)大別山冬青組培苗生根。但當(dāng)NAA質(zhì)量濃度為0.1 mg·L-1,IBA質(zhì)量濃度為0.5 mg·L-1時,生根率相對較低,生根所需時間長,平均根長短,不定根數(shù)量較少;隨著生長調(diào)節(jié)劑NAA的質(zhì)量濃度增加,大別山冬青的生根率及不定根的數(shù)量呈升高趨勢,且最長根長和平均根長也逐漸增加。當(dāng)NAA質(zhì)量濃度為0.3 mg·L-1,IBA質(zhì)量濃度為0.2 mg·L-1時,大別山冬青組培苗生根率高達95%,不定根數(shù)量達6.8條,平均根長達2.6 cm,不定根數(shù)量及平均根長均與其他處理間差異顯著。因此,綜合生根率及根系質(zhì)量可知,最適宜大別山冬青組培苗生根的培養(yǎng)基是1/2MS+NAA0.3 mg·L-1+IBA 0.2 mg·L-1。
表2 不同生長調(diào)節(jié)劑對大別山冬青組培苗生根的影響
表3 不同基質(zhì)對大別山冬青組培苗生長的影響
大別山冬青生根后的組培苗長至4 cm高時,將根系發(fā)達、生長健壯的組培苗,經(jīng)馴化后移栽至消毒過的不同基質(zhì)中。移栽25 d 后開始統(tǒng)計成活率、株高及根長、植物長勢等指標。
由表3 可見,不同基質(zhì)對大別山冬青植株移栽成活率、長勢及株高等影響較大。在A6、A5、A3 3種基質(zhì)中移栽成活率較高,3種處理間成活率差異不明顯。其中移栽至基質(zhì)A6時,大別山冬青組培苗移栽成活率最高,可達85%,植物長勢最健壯,平均株高及平均根長也高于其他處理。當(dāng)大別山冬青幼苗栽植于A2、A3基質(zhì)中,幼苗成活率較高,長勢較為健壯。而當(dāng)大別山冬青幼苗栽植于A4、A1基質(zhì)中成活率差,幼苗長勢細弱,后期應(yīng)用于生產(chǎn)中價值也較低。
不同培養(yǎng)基及生長調(diào)節(jié)劑、基質(zhì)等因素對大別山冬青組培苗生根的影響研究結(jié)果表明:1/2MS 培養(yǎng)基是最適于大別山冬青組培苗生根培養(yǎng)基,生根率可達55%,且根系生長健壯,這在很大程度上降低了后期馴化移栽的難度。通過不同生長調(diào)節(jié)劑配比處理,發(fā)現(xiàn)1/2MS+NAA0.3 mg·L-1+IBA 0.2 mg·L-1促進生根效果最佳,生根率可高達95%。這與陸小清等研究結(jié)果中關(guān)于不同生長調(diào)節(jié)劑配比對大別山冬青根誘導(dǎo)的影響結(jié)果基本一致[7]。通過進一步研究不同基質(zhì)配比對大別山冬青移栽成活率的影響,得出最佳移栽基質(zhì)是蛭石、珍珠巖、泥炭土體積比為2:1:2的基質(zhì),在控制環(huán)境條件下,成活率可達85%,幼苗長勢符合壯苗標準,可作為工廠化育苗時基質(zhì)的配方選擇。
在植物的組織培養(yǎng)過程中,組培苗生根培養(yǎng)及后期煉苗移栽是極其重要的環(huán)節(jié)[8-9]。組培苗生根的質(zhì)量直接影響后期的長勢,從而影響組培苗的生產(chǎn)成本[10]。在生根培養(yǎng)過程中,培養(yǎng)基的種類、不同生長調(diào)節(jié)劑類型及配比均對根的生長有重要影響。趙展平等研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),植物再生器官和組織的形成,可通過激素誘導(dǎo)形成。如生長素的誘導(dǎo)作用,在不同的植物中影響作用不同。AI-Juboory 等研究發(fā)現(xiàn),生長素NAA和IBA誘導(dǎo)不定根的效果比IAA效果穩(wěn)定[11]。在本試驗中,通過研究不同濃度配比的NAA和IBA對大別山冬青生根的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),NAA和IBA對大別山冬青的生根誘導(dǎo)都有明顯的效果,在一定范圍內(nèi),生根率隨著NAA濃度的增加而增加;高濃度(0.5 mg·L-1)IBA對誘導(dǎo)生根的作用效果差于低濃度(0.2 mg·L-1)的誘導(dǎo)效果,分析原因主要是IBA 生長濃度使用過高,導(dǎo)致愈傷組織化,不利于生根,且影響后期移栽的成活率。
馴化移栽基質(zhì)的選擇對組培苗移栽成活率尤為重要[12]?;|(zhì)的類型在栽植過程中不僅起到支撐固定植物的作用,同時為植物提供相應(yīng)的環(huán)境條件[13]。不同類型的基質(zhì)在透水透氣性、保水性、抑菌性、營養(yǎng)物供應(yīng)性等各方面存在一定的差異[14]。本試驗研究結(jié)果可見,蛭石、珍珠巖、泥炭土體積比為2:1:2時,大別山冬青組培苗移栽成活率最高。黃卓忠等研究結(jié)果表明,試管苗從恒溫及高濕度的無菌環(huán)境移植到變溫及低濕度的有菌環(huán)境中,適應(yīng)能力大大減弱[15]。可見,實際生產(chǎn)中,后期的養(yǎng)護管理對組培苗的移栽及生長發(fā)育極其重要。