郝春磊, 張 黎
(寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院,寧夏 銀川 750021)
乒乓菊是菊科、菊屬草本花卉,有黃、綠、白、紅等多種顏色,常作為鮮切花使用。乒乓菊造型獨(dú)特,使用范圍廣泛,保鮮時(shí)間較長(zhǎng),花期可達(dá)20 d 以上,深受大眾喜愛(ài)[1]。隨著切花乒乓菊種苗需求量的快速增長(zhǎng),一些品種因反復(fù)扦插繁殖導(dǎo)致品種退化,而組織培養(yǎng)是解決此問(wèn)題的重要手段。但瓶?jī)?nèi)生根存在污染不易控制、成本高、周期長(zhǎng)、移栽成活率低等問(wèn)題,而瓶外生根是瓶?jī)?nèi)快速繁殖與瓶外扦插技術(shù)相結(jié)合的繁殖方法,既可降低生產(chǎn)成本,又能縮短育苗周期,提高生產(chǎn)效率。
本試驗(yàn)開(kāi)展切花乒乓菊組織培養(yǎng)技術(shù)與瓶外生根研究,探討影響切花乒乓菊莖尖組織離體培養(yǎng)的因素及不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)切花乒乓菊脫毒苗瓶外生根的影響,旨在優(yōu)化切花乒乓菊莖尖脫毒及苗瓶外生根技術(shù),以期降低組織培養(yǎng)成本,簡(jiǎn)化操作程序,為實(shí)現(xiàn)切花乒乓菊工廠化生產(chǎn)提供理論依據(jù)。
試驗(yàn)材料源自銀川市阿瓦隆生產(chǎn)日光溫室的6 種切花乒乓菊,見(jiàn)表1。
表1 不同品種乒乓菊切花生長(zhǎng)性狀
1.2.1 外植體最佳滅菌時(shí)間篩選 試驗(yàn)材料為切花乒乓菊6 個(gè)品種采后 30 d 生長(zhǎng)的長(zhǎng) 8~10 cm 腳芽。選取嫩芽2 cm 左右,去掉外邊葉片后,在自來(lái)水下沖洗 3~4 次,無(wú)菌水沖洗 1~2 次。用濾紙吸干后,在超凈工作臺(tái)上用 75%酒精處理30 s,用無(wú)菌水沖洗 2~3 次后,用 0.1%升汞溶液滅菌(4、6、8、10、12 min),再用無(wú)菌水沖洗 5~6 次,置于消毒燒杯中備用。無(wú)菌操作下將莖尖接種于MS 培養(yǎng)基上,每個(gè)處理接種 15 瓶,每瓶1 個(gè)外植體,重復(fù)3 次。15 d 后記錄外植體的成活率和成苗率。
1.2.2 切花乒乓菊繼代增殖培養(yǎng)基篩選 采用3因素3 水平正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),試驗(yàn)設(shè)計(jì)見(jiàn)表2。每處理接種 10 瓶,每瓶接 3 個(gè)瓶苗,重復(fù)3 次,30 d 后統(tǒng)計(jì)各品種切花在不同培養(yǎng)基中芽的增殖倍數(shù)并記錄生長(zhǎng)情況。
從脫毒苗上取8~10 cm 的頂梢為插穗,保留2~3節(jié),插穗下端蘸取不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑溶液(100 mg/L NAA、100 mg/L IBA、100 mg/L ABT),基質(zhì)采用珍珠巖和草炭(體積比 3∶7),扦插深度 3~5 cm;溫度控制在15~25 ℃,空氣濕度80%~90%,使葉片不出現(xiàn)萎蔫[2]。每處理扦插 180 株,重復(fù) 3 次。35 d 后每個(gè)處理隨機(jī)抽樣,統(tǒng)計(jì)生根數(shù)以及最長(zhǎng)根長(zhǎng)[3](表3)。
由圖1 可知,6 個(gè)切花乒乓菊品種的成活率隨著滅菌時(shí)間的增長(zhǎng)呈現(xiàn)先上升后急劇下降的趨勢(shì),各品種的成苗率隨著滅菌時(shí)間的增加而不同。A1、A3、A6 在滅菌8 min 時(shí),成活率和成苗率最高,分別為 91%、94%,88%、90%,82%、91%。A2、A4、A5 在6 min 時(shí),成活率和成苗率最高,分別為80%、82%,79%、81%,74%、79%。各品種最適滅菌時(shí)間的成活率大小依次為 A1、A3、A6、A2、A4、A5;成苗率大小依次為 A1、A6、A3、A2、A4、A5。A1、A3、A6 滅菌時(shí)間為 8 min 時(shí)效果最佳,A2、A4、A5 滅菌時(shí)間為 6 min時(shí)效果最佳。
表2 L9(33)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
表3 切花乒乓菊脫毒一代苗生長(zhǎng)性狀
圖1 切花乒乓菊各品種莖尖組織滅菌時(shí)間及效果
由表4 可知,不同處理各品種增殖倍數(shù)差異明顯,且品種之間也存在顯著性差異。A1 的處理4 與其他處理存在顯著差異,增殖倍數(shù)最高,為9.20,處理9 增殖倍數(shù)最小,為4.67,即A1 的繼代增殖最優(yōu)培養(yǎng)基為6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.15 mg/L+蔗糖30 g/L。A2 的處理6 與其他處理之間存在顯著差異,增殖倍數(shù)達(dá)到 10.60,而處理1 的增殖倍數(shù)最小,為4.80,A2 繼代增殖最優(yōu)培養(yǎng)基為 6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.45 mg/L+蔗糖 25 g/L。A3、A4 的處理 4 和處理5 增殖倍數(shù)與其他處理之間存在顯著差異,效果最佳的均為處理4,即 6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.15 mg/L+蔗糖 30 g/L。A5 的各處理之間差異顯著,其中效果最優(yōu)的為處理 8,增殖倍數(shù)為 8.80,即6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.3 mg/L+蔗糖 25 g/L 為最佳。A6 的處理6 與其他處理差異顯著,即6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.45 mg/L+蔗糖 25 g/L,增殖倍數(shù)最優(yōu)達(dá)到8.40。
表4 切花乒乓菊各品種繼代增殖正交分析結(jié)果
由表 5 可知, 各繼代苗中,A1、A2 隨著繼代次數(shù)的增加,增殖倍數(shù)在2 代苗時(shí)達(dá)到最大,為9.40、9.80;A3、A5、A6 在 3 代苗時(shí)增殖倍數(shù)達(dá)到最大,為9.2、8.4、8.8;A4 隨著繼代次數(shù)的增加, 增殖倍數(shù)持續(xù)增長(zhǎng),在4 代苗時(shí)達(dá)到8.60。
由表 6 可知,100 mg/L NAA、100 mg/L IBA、100 mg/L ABT 均對(duì)切花乒乓菊脫毒苗瓶外生根有一定的促進(jìn)作用。3 種生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)A1 的生根數(shù)和根長(zhǎng)影響不顯著,100 mg/L ABT 時(shí),達(dá)到最大值,生根數(shù)和最長(zhǎng)根長(zhǎng)分別為20.20、47.16 mm。3 種生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)A2 的生根數(shù)和最長(zhǎng)根長(zhǎng)影響顯著,生根數(shù)分別為 11.60、14.20、19.20,最長(zhǎng)根長(zhǎng)分別為 34.62、29.68、35.67 mm。各調(diào)節(jié)劑對(duì)A3 的生根數(shù)和根長(zhǎng)影響極顯著,使用100 mg/L IBA 時(shí)達(dá)到最大值,生根數(shù)和根長(zhǎng)分別為24.60、53.16 mm。3 種調(diào)節(jié)劑對(duì)A4的生根數(shù)和根長(zhǎng)影響顯著,生根數(shù)分別為12.00、13.40、12.20,根長(zhǎng)分別為 44.33、47.40、43.19 mm。3種調(diào)節(jié)劑對(duì)A5 的生根數(shù)和根長(zhǎng)影響不顯著,生根數(shù)分別為 13.40、11.20、11.60,根長(zhǎng)分別為 34.62、31.30、29.68 mm。3 種調(diào)節(jié)劑對(duì)A6 的生根數(shù)和根長(zhǎng)影響顯著,100 mg/L NAA 時(shí)達(dá)到最大值,生根數(shù)和最長(zhǎng)根長(zhǎng)分別為12.80、37.82 mm。綜合生根數(shù)以及最長(zhǎng)根長(zhǎng),A3、A4 最佳脫毒苗瓶外生根生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑為 100 mg/L IBA,A1、A2 為 100 mg/L ABT,A4、A5為100 mg/L NAA。
表5 切花乒乓菊各品種繼代增殖正交分析結(jié)果
表6 不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)切花乒乓菊脫毒苗瓶外生根的影響
通過(guò)切花乒乓菊6 個(gè)品種莖尖組織脫毒與瓶外生根試驗(yàn)可知,6 個(gè)品種脫毒苗在各自最適培養(yǎng)基中均可正常生長(zhǎng),且各具特點(diǎn)。A1、A3、A4 的株高、節(jié)間距大于其他品種,僅A2 具有分枝,A5、A6 的生長(zhǎng)周期(株高10 cm 時(shí))最長(zhǎng),分別為44 d和41 d,其他品種均在30 d 左右。6 個(gè)品種脫毒苗瓶外生根率均為100%。楊文雅[4]以9 個(gè)品種切花多頭菊的莖尖為外植體,研究不同激素濃度對(duì)其繼代增殖的影響,研究結(jié)果顯示繼代增殖最佳激素配比為 6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L。陳黎等[5]以黃山貢菊的莖尖、葉片及根為外植體,進(jìn)行了芽的誘導(dǎo)、繼代增殖及瓶外生根壯苗試驗(yàn),結(jié)果表明 MS+6-BA 2 mg/L+NAA 0.01 mg/L 是黃山貢菊芽繼代增殖的最佳培養(yǎng)基。高琳娜[6]對(duì)黃金菊進(jìn)行了組織培養(yǎng)試驗(yàn),結(jié)果表明最有利于黃金菊腋芽增殖的適宜培養(yǎng)基是MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L。將本試驗(yàn)結(jié)果與前人研究對(duì)比可知,適用于菊花組培的生長(zhǎng)激素為6-BA 和NAA,但不同品種的最適激素配比差異較大。生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可以促進(jìn)植物插穗根原基的形成,從而促進(jìn)根尖分化,縮短植物生根周期,提高生根率[7]。本試驗(yàn)表明,不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)切花乒乓菊脫毒苗扦插生根率的影響存在差異,這與大多數(shù)研究結(jié)果一致,也印證了脫毒對(duì)于切花乒乓菊性狀改良的效果,既可以降低生產(chǎn)成本,又可縮短育苗周期,提高生產(chǎn)效率,因此脫毒苗培育可作為切花乒乓菊的主要生產(chǎn)方式。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,6 個(gè)切花乒乓菊品種間的差異較大,應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求選擇相宜的品種應(yīng)用于切花乒乓菊脫毒苗生產(chǎn)。
1)滅菌時(shí)間:紫色、酒紅色、深粉色品種滅菌時(shí)間為8 min 時(shí)效果最佳;綠色、白色、黃色品種滅菌時(shí)間為6 min 時(shí)效果最佳。
2)繼代增殖優(yōu)選培養(yǎng)基:紫色、酒紅色、白色品種為 6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.15 mg/L+蔗糖 30 g/L;綠色、深粉色品種為6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.45 mg/L+蔗糖25 g/L;黃色品種為6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.3 mg/L+蔗糖 25 g/L。
3)繼代增殖:除白色品種持續(xù)增長(zhǎng)外,其他品種均呈先增長(zhǎng)后降低的趨勢(shì),紫色和綠色品種在第2代時(shí)增殖倍數(shù)最大,酒紅、黃色和深粉品種在第3 代時(shí)增殖倍數(shù)最大。
4)100 mg/L NAA、100 mg/L IBA、100 mg/L ABT均有利于切花乒乓菊脫毒苗瓶外生根。紫色、綠色品種瓶外生根生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑為100 mg/L ABT;酒紅色、黃色、深粉色品種為 100 mg/L NAA;白色生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑為100 mg/L IBA。