傅海平 陳生龍 江 南 謝小堅 韋 晴
(1.東莞市農(nóng)業(yè)科學研究中心,廣東 東莞 523000;2.東莞市訊禾園藝科技有限公司,廣東 東莞 523000)
麒麟尾(Epipremnumpinnatum)屬天南星科多年生常綠藤本觀葉植物,原產(chǎn)我國南部的廣東、廣西、海南等?。ㄗ灾螀^(qū))及東南亞等地。麒麟尾葉長卵心形,葉綠且富有光澤,成熟葉為羽裂狀,易攀爬,其因特殊的品種特性近年來被廣泛用于垂直綠化。
扦插繁殖是麒麟尾繁殖方法中的一種,但扦插繁殖量少,整齊度不好,不能滿足市場需求。組培法是短期內(nèi)快速繁殖大批量種苗的方法,不受氣候季節(jié)等影響。關(guān)于麒麟尾組織培養(yǎng)的研究報道不多,有研究為了品種的進一步推廣繁殖,用TDZ誘導叢生芽[1]。本試驗用6-BA對麒麟尾進行愈傷組織及叢生芽誘導、小苗溫室馴化研究,以期為品種規(guī)?;a(chǎn)尋找良好的方法。
選取生長良好的麒麟尾盆栽,品種來源于廣東省東莞市訊禾園藝科技有限公司。先用農(nóng)地樂1 000倍液灌根處理,滅除基質(zhì)中的蟲卵;再干水處理;待三四天水分完全干后,選一年生無病蟲害的健壯頂芽作外植體,切5~6 cm的帶頂芽莖稈(見圖1)。
圖1 麒麟尾消毒后的頂芽
1.2.1 外植體處理。對新剪切的麒麟尾取其頂芽,放到凈水中用毛筆輕刷干凈,放在流動的自來水中沖洗0.5h。用無菌水沖洗莖段3次后用75%乙醇消毒10 s,再用無菌水沖洗兩三次,用0.1%氧化汞消毒8 min,最后用無菌水沖洗5~7次(以上每次無菌水沖洗時分別手搖1 min),用無菌濾紙吸干表面的水分。在超凈工作臺上用手術(shù)刀片將消毒后的莖切成2~3 cm小段[2-3]。
1.2.2 愈傷組織誘導。以MS為基本培養(yǎng)基,共設(shè)計了4種培養(yǎng)基用于麒麟尾外植體愈傷組織的誘導,分別為C1,MS+6-BA2.0 mg/L+IBA0.2 mg/L;C2,MS+6-BA3.0 mg/L+IBA0.2 mg/L;C3:MS+6-BA4.0 mg/L+IBA0.2 mg/L;C4:MS+6-BA5.0 mg/L+IBA0.2 mg/L;所有培養(yǎng)基的pH值均為5.8~6.0,每個配方加蔗糖30 g/L、卡拉膠5 g/L。共接20瓶,每瓶接種1個莖段,試驗重復3次。接種后放入培養(yǎng)室中進行培養(yǎng),前7 d暗培養(yǎng),7 d后光照培養(yǎng),光照度為40~50μmoL/(m·s),光照時間為12h/d,培養(yǎng)溫度(25±2)℃[4-6]。調(diào)查愈傷組織誘導率。
1.2.3 不定芽誘導和繼代。挑選直徑在1 cm左右的帶芽小塊,轉(zhuǎn)入4種不同的分化培養(yǎng)基中。對芽直徑大于2.5 mm的粗芽按2~4芽/團進行切割,并采用對剖方式破壞其生長點,若新芽抽出長度大于20 mm,去頂;對芽直徑小于或等于2 mm的細小芽,以8~10 mm的團塊直徑進行切割,將切割好的芽團接種于不同培養(yǎng)基中進行擴繁培養(yǎng)。
不定芽增殖培養(yǎng)基為B1,MS+6-BA1.0 mg/L+NAA0.5 mg/L;B2,MS+6-BA1.5 mg/L+NAA0.5 mg/L;B3,MS+6-BA2.0mg/L+NAA0.mg/L;B4,MS+6-BA2.5 mg/L+NAA0.5 mg/L,生根培養(yǎng)基為MS+NAA0.5 mg/L+1%活性炭+蔗糖30g/L+卡拉膠5.4g/L。在光照條件下培養(yǎng),光照度為40~50μmoL/(m·s),光照時間為12h/d,溫度(25±2)℃。
1.2.4 麒麟尾組培苗移栽。當生根培養(yǎng)的瓶苗長至2.5~3.0 cm時,用自來水洗凈根部的培養(yǎng)基后放于1 000倍多菌靈消毒液中浸泡30 s,移栽到裝有不同基質(zhì)[如按照m(細泥炭或泥炭)∶m(珍珠巖)=6∶1混合的基質(zhì)或使用、國產(chǎn)泥炭]的穴盤中,每種處理1 000株。種植過程中大小分級,不要損害根系,前期每天早晚各噴水1次,溫度控制在27~30℃。后期濕度可降低到60%左右,待新根長出后施肥1次。馴化7 d后逐漸撤去薄膜,30 d待新根長出后進行種苗正常管理并統(tǒng)計成活率。
麒麟尾莖段質(zhì)地堅硬,形成愈傷組織的時間相對較長。外植體接種30 d后開始觀察愈傷組織的形成過程,結(jié)果如圖2所示。接種30 d后,基部開始膨大,不同培養(yǎng)基均能誘導外植體產(chǎn)生愈傷組織,但只有部分莖段形成愈傷組織時,愈傷組織為白色,絮狀且松軟,圍繞基部生長。60 d后,有的莖段基部開始形成叢生芽,如圖3所示。部分莖段形成愈傷組織的同時也出現(xiàn)新芽,剔除愈傷組織后,部分莖段能肉眼看出新的細微芽點,為下一階段形成叢生芽做準備。所以,培養(yǎng)30 d后外植體在不同培養(yǎng)基環(huán)境下部分莖段能產(chǎn)生少量愈傷組織,但不同培養(yǎng)基有不同的誘導反應(yīng)。C3培養(yǎng)基愈傷誘導率達到48.3%,多于其他處理。C3是適合麒麟尾愈傷組織的誘導培養(yǎng)基(見表1)。雖然本研究外植體在適宜的培養(yǎng)基中均能產(chǎn)生愈傷組織,但是數(shù)量相對較少,愈傷組織松軟、分散,不容易形成不定芽。為了獲得良好、足夠數(shù)量的芽,需將新芽點挑選出來進行分切,然后誘導叢生芽。另外,愈傷組織隨著時間加長逐步褐化失去活性。本試驗采用了幼嫩和老的莖段,經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn),新芽和老芽對愈傷組織及不定芽形成沒有顯著影響。
圖2 外植體接種后30 d后的生長狀態(tài)
圖3 外植體接種后60 d后的生長狀態(tài)
表1 不同激素梯度配比對愈傷組織誘導的效果
研究表明,將剔除愈傷組織的芽點放置于培養(yǎng)基中培養(yǎng)30 d后,誘導的總芽數(shù)及不定芽是不同的。植物生長調(diào)節(jié)劑的種類及質(zhì)量其濃度組合是調(diào)控外植體產(chǎn)生不定芽的主導因素。外植體接種在誘導培養(yǎng)基培養(yǎng)30 d后,基部開始膨大,60 d后形成不定芽,結(jié)果如表2所示。在不同種類和質(zhì)量濃度植物生長調(diào)節(jié)劑的培養(yǎng)下,都能產(chǎn)生一定數(shù)量的不定芽,但對不同種類植物生長調(diào)節(jié)劑的反應(yīng)不同。4種不同培養(yǎng)基培養(yǎng)后不定芽數(shù)量不一樣。這些在培養(yǎng)基上再生的不定芽繼續(xù)培養(yǎng)30 d后,再生了許多具有根和芽的小苗,B2培養(yǎng)基中不定芽誘導率高達275%,培養(yǎng)后的芽數(shù)最多(圖4),說明此培養(yǎng)基適合麒麟尾不定芽的誘導。
表2 不同植物生長調(diào)節(jié)劑梯度配比對外植體不定芽誘導的效果
圖4 麒麟尾叢生芽誘導
小芽點在增殖培養(yǎng)后,產(chǎn)生了大量的不定芽,將芽分切成單株,在附加有1 mg/L 6-BA和1 mg/L NAA的MS培養(yǎng)基上培養(yǎng)1個月30 d后,再生了帶有根和芽的小苗。當團塊上的芽長度在15~20 mm,具有2片完整葉且葉片平展時,按單芽切割,將切下來的單芽接種到附帶活性炭的培養(yǎng)基中,生根培養(yǎng)15 d后開始長根,42 d后長根率達到98%,具有3片葉且長勢健壯,小苗葉片呈綠色。
麒麟尾組培生根苗轉(zhuǎn)移到溫室中經(jīng)過自然光練苗5 d后,根系較多,莖稈直徑大且呈直立狀(圖5)。麒麟尾組培生長速度慢,前期生長勢相對較弱,生根后練苗很關(guān)鍵,能彌補前期不足。復壯后開袋種植,能顯著提高成活率,節(jié)省后期育苗時間。溫室管理著重水分調(diào)節(jié),間干間濕能強化根系生長,待其長到一定程度后適當加強光照,使穴苗生長健壯、光亮,整個過程中注意通風保濕,全程做好細節(jié)管理,病蟲害以防為主。經(jīng)3種基質(zhì)種植后,純泥炭基質(zhì)種出來的品質(zhì)比較好,見表3。
圖5 溫室馴化苗
表3 不同基質(zhì)組培苗移栽成活率
麒麟尾選擇外植體誘導時,取材部位對誘導影響較大,是后期組培成功的關(guān)鍵因素。因此,本試驗選擇一年生生長勢旺、無病害植株頂芽做外植體。通過本誘導試驗,發(fā)現(xiàn)添加不同質(zhì)量濃度的6-BA對愈傷誘導有明顯的差異,6-BA(4.0 mg/L)有利于愈傷組織的形成。高質(zhì)量濃度植物生長能產(chǎn)生大量愈傷組織,但是植物生長調(diào)節(jié)劑偏高不利于后期培養(yǎng),高植物生長調(diào)節(jié)劑易產(chǎn)生玻璃化,后期容易退化、形成石頭苗等。本試驗的愈傷組織在后期容易褐化,不能形成不定芽,和許渝花等研究的愈傷組織直接生成不定芽結(jié)論不一致[4-6],可能是在不同植物生長調(diào)節(jié)劑下有不同的效果。
由于早期植物生長調(diào)節(jié)劑高質(zhì)量濃度偏高,為了減少植物生長調(diào)節(jié)劑累積影響,在訊禾公司規(guī)?;a(chǎn)中應(yīng)用1.5 mg/L6-BA的誘導繁殖系數(shù)為1.40~2.75,是比較理想的培養(yǎng)基。該培養(yǎng)基高質(zhì)量濃度適度即可保證一定的增殖率,又不至于使植株過早老化,是穩(wěn)定生產(chǎn)的基礎(chǔ)。不同植物生長調(diào)節(jié)劑及不同濃度對誘導有不同的效果[7-9],可以試驗使用其余植物生長調(diào)節(jié)劑誘導。
早期母本的選擇和組培過程中及時轉(zhuǎn)切可降低生產(chǎn)成本,切割過程中剔除老化、質(zhì)量不好的芽和組織;轉(zhuǎn)切時適當去頂有利于提高增殖系數(shù),并及時挑出污染苗。當根系數(shù)量為兩三條時轉(zhuǎn)移到煉苗溫室,經(jīng)過自然光照射15 d后苗挺立,稈子粗壯,根系發(fā)達,保證后期溫室馴化苗的品質(zhì)。
本試驗以麒麟尾一年生盆栽頂芽為材料,篩選其誘導、增殖的最佳培養(yǎng)基,優(yōu)化溫室馴化方法,以規(guī)?;a(chǎn)種苗為研究對象。麒麟尾的愈傷組織誘導率最高的培養(yǎng)基為MS+6-BA3.0 mg/L+IBA0.2 mg/L,MS+6-BA1.5 mg/L+NAA0.5 mg/L為不定芽增殖最佳培養(yǎng)基,增殖率275%,加之適度的光溫條件,可生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的組培苗,經(jīng)自然光照煉苗后的組培苗移栽成活率達到98%。溫室馴化以進口品氏泥炭(0~10#)為最佳種植基質(zhì),后期間干間濕、適度提高光照的生產(chǎn)養(yǎng)護管理能保證品質(zhì)。通過麒麟尾組織培養(yǎng)和溫室生產(chǎn)技術(shù)的研究,建立麒麟尾組培快繁體系,為麒麟尾工廠化生產(chǎn)提供可靠的技術(shù)支撐。