吳藝飛，周曉波，張竹青，劉志全，丁茁荑

（湖南省蔬菜研究所，湖南省蔬菜工程技術(shù)研究中心，湖南 長沙 410125）

菜薹（Brassica campestrisL.ssp.chinensisvar.perpereaHort.）為蕓薹屬十字花科白菜亞種蔬菜，是長江流域秋冬季的主要蔬菜之一。該蔬菜性喜冷涼氣候，主要生長季在秋冬季。此時外界氣溫較低，雨水多，光照不足，對菜薹的生殖生長和種子繁殖極為不利，具體表現(xiàn)為種子成熟期延長，有的甚至無法正常成熟。這嚴(yán)重影響了菜薹新品種的選育。為了解決這一問題，國內(nèi)學(xué)者進行了大量探索，例如采用花藥、小孢子培養(yǎng)或其他組織培養(yǎng)手段進行繁育[1-3]。但這些方法對試驗材料及實驗室條件要求較高，同時擴繁周期較長，對于菜薹資源繁育有一定的局限性[4]。筆者所在科研團隊通過多年的摸索，從營養(yǎng)液成分、培養(yǎng)條件等方面入手，總結(jié)了一套實用性強的菜薹花枝離體培養(yǎng)留種技術(shù)，以期解決低溫、病害等其他不可控因素造成的菜薹種子無法成熟的問題，為菜薹科研的順利開展保駕護航。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為紅菜薹自交系H18-1，由湖南省蔬菜研究所菜薹課題組提供。田間試驗部分在湖南省蔬菜基地進行，室內(nèi)試驗部分在湖南省蔬菜工程技術(shù)研究中心進行。

1.2 試驗方法

1.2.1 花枝離體培養(yǎng)營養(yǎng)液的篩選 采集已經(jīng)開放10～15 朵花的菜薹花枝，將已經(jīng)結(jié)籽的莢摘去，留下當(dāng)天開放的花朵，經(jīng)人工花期輔助授粉后，切口斜切再插入裝有不同成分配比的營養(yǎng)液（表1）中，每處理扦插3 枝，每枝10～15 朵花，3 次重復(fù)，以不添加任何物質(zhì)的自來水作為對照。將其置于光照培養(yǎng)室（或光照培養(yǎng)箱）中培養(yǎng)，保持室溫25～28℃，日照10 h/d，光強1 500～2 000 lx，培養(yǎng)40 d 以上，每10 d 觀察統(tǒng)計各處理花枝的生長情況；待種莢發(fā)黃，種子發(fā)黑時采收，統(tǒng)計各處理的結(jié)莢數(shù)、結(jié)莢率、結(jié)籽數(shù)、結(jié)籽率及種子的飽滿度、種色等指標(biāo)。

表1 各處理的營養(yǎng)液配方

1.2.2 種子活力測定 大部分菜薹種子存在一定程度的休眠現(xiàn)象，為避免這一現(xiàn)象影響試驗結(jié)果，待種莢發(fā)黃、種子發(fā)黑后采下，置于自然條件下讓其自然后熟，2 個月后播種于發(fā)芽盒中，每個處理設(shè)3 次重復(fù)，3 d 后統(tǒng)計發(fā)芽勢，7 d 后統(tǒng)計發(fā)芽率。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用DPS 軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同營養(yǎng)液配方對花枝生長的影響

從表2 可以看出，菜薹花枝在生長第一個階段——受精期，即扦插后10 d，各處理大都生長正常，花蕾授粉受精完成，花瓣脫落，子房膨大（圖1B）；在種子發(fā)育的第二個階段——種子膨大期，即扦插后的10～20 d，處理2、5～12 表現(xiàn)花枝生長正常，種莢膨大（圖1C），枝條未見發(fā)霉，但處理1、3、4、13和對照均有部分枝條頂端出現(xiàn)干枯現(xiàn)象，枝條生長受限，特別是頂端種莢膨大受影響，甚至干枯而死；在種子發(fā)育的第三個階段——種子灌漿期，即扦插后25～35 d，僅處理9～12 生長正常（圖1D），未出現(xiàn)發(fā)霉現(xiàn)象，其余處理均出現(xiàn)不同程度的發(fā)霉現(xiàn)象，使花枝生長受限，部分花枝出現(xiàn)早衰，種子提早成熟采收；種子發(fā)育的第四個階段——種子成熟期，即扦插后的40～50 d，大部分處理由于花枝出現(xiàn)發(fā)霉，已采收，僅處理9～12 生長正常（圖1E），在扦插后60 d 仍未見發(fā)霉現(xiàn)象，種子自然成熟。

2.2 不同營養(yǎng)液配方對花枝結(jié)籽的影響

從表3 可以看出，各處理間的結(jié)籽情況差異極顯著。從結(jié)籽數(shù)方面看，處理5 結(jié)莢最多，為27 莢；處理12 和處理11 次之，分別為20 和19 莢；處理2結(jié)莢最少，僅5 莢。從結(jié)莢率來看，處理5 最高，達49.1%；處理12 和處理10 次之，為47.6%和45.0%。從總結(jié)籽數(shù)來看，處理12 最高，為225 粒；處理11次之，為187 粒；結(jié)籽最少的是處理2 和處理1，分別為5 和10 粒。從單莢結(jié)籽數(shù)來看，處理12 最多，為11.3 粒/莢；處理11、10 和13 次之，分別為9.8、9.2 和9.2 粒/莢，最少的是處理1 和處理2，分別為1.1和1.0 粒/莢。此外，從種子的外形來看，處理5～6、9～12 的種子呈黑色、圓潤飽滿有光澤，而其他處理的種子呈黃色，無光澤，較為干癟，不飽滿。綜合各項指標(biāo)，以處理12的效果最佳，其結(jié)籽數(shù)最多，結(jié)莢率高，且單莢結(jié)籽數(shù)也最多，同時種子呈黑色，非常飽滿而富有光澤（圖1H）。

圖1 花枝離體培養(yǎng)各階段生長情況

表3 不同營養(yǎng)液配方處理的結(jié)籽情況

2.3 不同營養(yǎng)液配方對其收獲的種子萌發(fā)的影響

從表4 可以看出，各處理間的發(fā)芽情況差異顯著。從發(fā)芽勢來看，最高的是處理12，發(fā)芽勢強（圖1F），為91.1%；處理10、5 和11 次之，分別為88.5%、84.8%和84.0%；再是處理6、13 和9，分別為76.0%、75.0%和71.4%；最差的是處理1，未見有種子發(fā)芽。從發(fā)芽率來看，大部分處理種子的發(fā)芽率在90%以上，其中處理2、5、10、11、12 和13 的種子發(fā)芽率＞95%，以處理2 最高，為100%；處理1未見發(fā)芽，處理4 發(fā)芽率為40%。綜合2 個指標(biāo)可以看出，處理12 的發(fā)芽勢和發(fā)芽率均較高，超過了90%。

表4 不同營養(yǎng)液配方處理收獲的種子的發(fā)芽情況

3 討論與結(jié)論

根據(jù)試驗結(jié)果，綜合評定多項指標(biāo)，篩選出菜薹花枝扦插的最佳營養(yǎng)液配方為：10%多抗霉素1 000倍液+0.1%農(nóng)用鏈霉素+2%白糖+6-BA 2 mg/L。在營養(yǎng)液中添加的多抗霉素和農(nóng)用鏈霉素可以抑制大部分霉菌的滋生，以保證花枝正常吸水的需求[5]；添加少量的6-BA 可以促進角果發(fā)育，同時有利于種子膨大[6]；添加白糖可以為種子生長發(fā)育及成熟提供所需的養(yǎng)分；加上適宜的光照和溫度，保證菜薹花朵成功授粉授精，種莢正常膨大發(fā)育以及種子成熟[7]。

該研究比較了不同抗菌試劑的抗菌效果，結(jié)果表明，多抗霉素和農(nóng)用鏈霉素的組合抗菌效果最好，在枝條扦插的整個生育期，均未見枝條出現(xiàn)發(fā)霉腐爛現(xiàn)象，從而能保證枝條對水和養(yǎng)分的吸收，為花枝離體培養(yǎng)提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，是該研究的關(guān)鍵技術(shù)之一[8]。

添加碳源（白糖）在一定程度上能提高花枝扦插的結(jié)籽率和單莢結(jié)籽數(shù)，比僅用清水培養(yǎng)效果更好，但僅添加白糖是不夠的，處理13（2%白糖）扦插前期花枝發(fā)育正常，但扦插15～20 d 后會出現(xiàn)花枝頂端干枯、基部長霉壞死等現(xiàn)象，影響種子后期發(fā)育。

花枝離體扦插留種的培養(yǎng)方式，在花卉及果樹的無性繁殖上應(yīng)用較為廣泛[9-11]，但在蔬菜生產(chǎn)中，特別是以收獲有性繁殖種子為目的的生產(chǎn)中，國內(nèi)外尚未見報道?；ㄖ﹄x體培養(yǎng)留種技術(shù)在逆境條件下進行菜薹材料的繁殖及重要資源的急救留種保存等方面應(yīng)用潛力巨大，該研究為蔬菜的留種保存開辟了一個新思路和新途徑[12-16]。該技術(shù)在甘藍型油菜上初步試用效果良好，在蕓薹屬其他作物的留種保存中應(yīng)該也可適用，具體操作有待進一步研究。