陳 麗 王健蓉 陳桂玲 楊碧蘭 鄭丹虹
(汕頭市農(nóng)業(yè)科學研究所,廣東 汕頭 515021)
姜荷花(Curcuma alismatifoliaGagnep.)屬姜科、姜黃屬多年生球根草本植物,原產(chǎn)于泰國清邁一帶。姜荷花花形獨特,花色鮮艷,花期長,因其苞片酷似荷花而得名[1]。作為一種新型的花卉種類,姜荷花是姜黃屬植物中極具觀賞性的高檔鮮切花之一,是國際上流行的鮮切花材料,其在“花卉王國”荷蘭常作為一種稀有高檔的花卉品種,被譽為“熱帶郁金香”,既可豐富我國的高檔鮮切花品種,也可作為盆栽觀賞或應用于園林綠化,觀賞價值較高,品質優(yōu)良,具有很高的經(jīng)濟效益,開發(fā)利用前景廣闊。姜荷花的花期一般在夏秋季,正好可以彌補此時其他花卉資源相對較少的空缺,在園林應用方面有著十分明顯的優(yōu)勢[2]。姜荷花生長快,一般在種植后100 d左右開花;栽培容易,管理簡便;其對栽培環(huán)境大多沒有特殊要求,掌握好栽培季節(jié)和水肥管理方法,即可保證其正常生長和開花。姜荷花主要在海南省、廣東省和福建省種植,且規(guī)模不大,有很大的發(fā)展空間。紅火炬株高35 cm左右,5片葉同時開花,花形似火炬,花序長19 cm,苞片約90枚,苞片深紅色,黃色小花生于苞片腋部,花形獨特,花色艷麗,而且粗生易種,抗病力強[3]。其觀賞部位主要為苞葉,上部苞片觀賞價值高,紫紅色,下部苞片深紅色,與花序軸合成蜂窩狀排列。單支花作切花時觀賞期約15 d[4]。目前,只能用常規(guī)的球根對其進行培養(yǎng)繁殖,但這種方法繁殖速度慢且種球品質下降,不能滿足市場需求。采用組織培養(yǎng)快速繁殖技術,可獲得優(yōu)質整齊的種苗,能夠為紅火炬的種苗快速繁殖開辟一條有效途徑,但目前關于紅火炬的組織培養(yǎng)相關研究未見報道。
之前的試驗存在以下問題:①由于多采用地下根莖上生長的頂芽或芽作外植體進行組織培養(yǎng),消毒滅菌較難,組織培養(yǎng)污染率較高;②不定芽的繁殖系數(shù)較低;③生產(chǎn)的組培苗根莖較細長,質量下降且生長緩慢。本試驗通過催芽和在MS培養(yǎng)基中進行無菌培養(yǎng),降低了組織培養(yǎng)過程中的污染率,同時以MS培養(yǎng)基為基礎,通過不同的處理方式與外源激素,實現(xiàn)了紅火炬組織培養(yǎng)中根莖的快速生長。該方法操作簡單、根莖的快速生長效果顯著。本試驗中利用組培快繁技術,對紅火炬進行離體組織培養(yǎng),通過快速繁殖獲得紅火炬種苗,以滿足市場需求[5]。選用健康、壯實的紅火炬的花軸作為外植體,比較不同處理方式、不同激素及濃度對其叢生芽誘導、增殖、分化、壯苗生根的影響,探索適合的培養(yǎng)方法,達到快速獲得大量種苗的目的。
選取健壯、無病蟲害的紅火炬花軸,先用75%的酒精擦拭其表面灰塵。在超凈工作臺上將長段的材料于無菌盤中切成3段,針對3段材料分別采用不同的處理方式,比較不同處理方法的污染率及死亡率:①置于三角瓶中用0.1%升汞溶液浸泡消毒6 min后用無菌水沖洗3次,再用0.1%升汞溶液浸泡消毒3 min后用無菌水沖洗3次;②用0.1%升汞溶液浸泡消毒10 min后用無菌水沖洗3次,再用0.1%升汞溶液浸泡消毒5 min后用無菌水沖洗3次;③用0.1%升汞溶液浸泡消毒15 min后用無菌水沖洗3次,再用0.1%升汞溶液浸泡消毒8 min后用無菌水沖洗3次。處理過程中應持續(xù)振蕩或搖晃,使紅火炬的花軸與消毒液充分接觸,將處理好的外植體置于無菌盤中,用過濾紙擦干水分,剝?nèi)ケ砻婕t色鱗片,鱗片切除后將材料切成長1.0~1.5 cm、寬1.0~1.5 cm、厚0.5 cm的小塊外植體[6]。
誘導培養(yǎng)基設定為6種,每瓶培養(yǎng)基中的基質為蔗糖25.0 g/L、瓊脂5.5 g/L,pH值為5.5~5.8。使用圓菌(103.4 kPa、121 ℃、20~30 min,下同),將外植體接于下列誘導培養(yǎng)基中:①MS+6-BA 0 mg/L;②MS+6-BA 2 mg/L;③MS+6-BA 4 mg/L;④MS+6-BA 6 mg/L;⑤MS+6-BA 8 mg/L;⑥MS+6-BA 10 mg/L。每瓶培養(yǎng)基接種三四塊,每種培養(yǎng)基接種10瓶,室溫(26±2) ℃黑暗培養(yǎng)40 d后觀察誘導情況[7]。
不同激素6-BA濃度對繼代增殖的影響。將誘導出的不定芽分成單株,分別接種于下列繼代培養(yǎng)基中:①MS+6-BA 0 mg/L;②MS+6-BA 2 mg/L;③MS+6-BA 4 mg/L;④MS+6-BA 6 mg/L;⑤MS+6-BA 8 mg/L;⑥MS+6-BA 10 mg/L。每瓶培養(yǎng)基接種三四個芽,每種培養(yǎng)基接種10瓶。培養(yǎng)30 d后,調查芽的增殖情況[8]。
將繼代培養(yǎng)中的芽分成單株,分別接種于下列生根培養(yǎng)基中:①MS+ NAA 0 mg/L;②MS+ NAA 0.2 mg/L;③MS +NAA 0.4 mg/L;④MS+ NAA 0.6 mg/L;⑤MS+NAA 0.8 mg/L;⑥MS+ NAA 1 mg/L。每瓶培養(yǎng)基接種三四個芽,每種培養(yǎng)基接種10瓶。培養(yǎng)30 d后,統(tǒng)計生根條數(shù)[9]。
將經(jīng)過生根培養(yǎng)的玻璃瓶苗放入玻璃棚(光照低于7 000 lx),進行馴化培養(yǎng)20 d后,選取高6~9 cm、有三四片葉、根5條以上的瓶苗洗凈,泡藥5 min后晾干,植入5 cm深栽培基質泥炭土塑料杯中,露天栽培14 d根系強壯后,可下地栽培。
外植體經(jīng)過消毒滅菌,黑暗培養(yǎng)40 d后,由表1可知,第一種處理方式滅菌時間較短,污染率100%;第二種方式效果相對合適,達到45%的成活率;第三種處理方式滅菌時間較長,死亡率100%,外植體全部失活。因此,把握外植體的滅菌處理方式對外植體污染率與死亡率有較大影響。
表1 不同外植體處理方式的污染率與死亡率
外植體經(jīng)過培養(yǎng)40 d后,由表2可知,當6-BA濃度低于8 mg/L時,外植體未進行分裂生產(chǎn),誘導率為0;6-BA濃度在8 mg/L時,不定芽較短且難伸長,效果不理想,誘導率為2.5%;6-BA濃度在10 mg/L時的外植體誘導率較高,誘導率達到30%,不定芽的效果最理想(如圖1所示)。因此6-BA濃度10 mg/L培養(yǎng)基較適合外植體的誘導。
圖1 單芽誘導成功情況
表2 不同培養(yǎng)基對誘導率的影響
不定芽經(jīng)過培養(yǎng)30 d后,由表3可知,不定芽在不同6-BA濃度的培養(yǎng)基上,20 d后可見叢芽長出。30 d后調查,6-BA濃度大于6 mg/L時增殖效果好(如圖2所示),芽的增殖率約為3.6且芽的狀態(tài)良好,可用于生根培養(yǎng)。隨著6-BA濃度的增加,芽的數(shù)量增多,當6-BA濃度大于6 mg/L時,芽的增殖緩慢,芽的增長率與濃度為6 mg/L時持平。
表3 不同培養(yǎng)基對繼代增殖的影響
圖2 單芽增殖情況
芽苗經(jīng)過培養(yǎng)30 d后,在不同NAA濃度的培養(yǎng)基中均能生根。由表4可知,根的數(shù)量隨NAA濃度的提高而增加,NAA濃度小于0.2 mg/L時生根條數(shù)較少,平均每株生根數(shù)為5條。NAA濃度大于0.2 mg/L時生根條數(shù)比較多,且根系強壯、數(shù)量較多,平均每株生根數(shù)為11條。當NAA濃度大于0.2 mg/L時,生根條數(shù)與NAA濃度為0.2 mg/L時持平。
表4 不同培養(yǎng)基對生根培養(yǎng)的影響
紅火炬喜溫暖、濕潤的環(huán)境,喜歡較充足的光照,適宜的遮光有利于植株長高和花莖抽長。紅火炬喜排水良好、富含有機質的沙質弱酸性土壤,生產(chǎn)適溫為25~32 ℃,夜溫為20~22 ℃,切花生產(chǎn)時采用地栽方式。各種有機物質都可以用作姜荷花的栽培基質。要求基質結構粗糙,且富含有機質、滲水性好(見圖3)。
圖3 幼苗在基質中生長
試驗結果表明,不同的處理方式與外源激素培養(yǎng)基對紅火炬不定芽的生長具有一定影響。采用10 min+5 min的0.1%升汞溶液消毒方式比較適合,污染率與死亡率較低;當6-BA濃度為10 mg/L時,誘導效果較好,誘導出的不定芽最理想。當6-BA濃度為6 mg/L時,增殖效果較好;且隨著6-BA濃度增加至10 mg/L時增殖的效果與6-BA濃度為6 mg/L時持平。當NAA濃度為0.2 mg/L時,生根效果較好且根系強壯。紅火炬通過花軸的組織培養(yǎng),可提高增殖率,且生長良好,規(guī)格統(tǒng)一,對規(guī)?;唐坊a(chǎn)具有一定的指導作用。筆者初步探索了姜荷花工廠化快速育苗的方法,為姜荷花優(yōu)良新品種的保存和快速繁育提供了可行途徑。