王偉東胡新穎白一光周俐宏李雪艷楊迎東

(遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院花卉研究所,遼寧 沈陽(yáng) 110161)

百合(Liliumspp.)為百合科百合屬多年生球根花卉。東方百合花朵碩大、香味濃郁、觀賞價(jià)值高,深受消費(fèi)者喜愛。目前我國(guó)東方百合切花生產(chǎn)用種球幾乎完全依賴進(jìn)口,每年進(jìn)口約3億粒,價(jià)值約10億人民幣[1～2]。雖然我國(guó)育種者已經(jīng)選育出一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的百合新品種,但是種球規(guī)模化繁殖技術(shù)不過(guò)關(guān),大大影響新品種推廣進(jìn)程。加快種球繁殖技術(shù)研究,盡快實(shí)現(xiàn)百合種球國(guó)產(chǎn)化,是急需解決的產(chǎn)業(yè)問題。

百合的繁殖方法主要包括種子繁殖、分球繁殖、莖生小鱗莖繁殖、珠芽繁殖、鱗片繁殖和組織培養(yǎng)等。種子繁殖后代變異性大、周期長(zhǎng);莖生小鱗莖繁殖獲得的種球質(zhì)量好,但繁殖系數(shù)低;組織培養(yǎng)繁殖系數(shù)高,但對(duì)設(shè)施設(shè)備要求高;鱗片繁殖成本低、操作方便,繁殖系數(shù)高,是目前種球商品化生產(chǎn)最常用的技術(shù)途徑[3]。生產(chǎn)上如何提高小鱗莖繁殖系數(shù)、促進(jìn)鱗莖膨大、減少腐爛率、降低生產(chǎn)成本非常重要。

東方百合‘西伯利亞’(Siberia),花色純白,花朵大,香味宜人,耐運(yùn)輸,是市場(chǎng)上最受歡迎的白色品種之一。國(guó)內(nèi)關(guān)于百合鱗片繁殖技術(shù)研究有很多報(bào)道[4～10],但不同品種差異性大,對(duì)主栽品種‘西伯利亞’鱗片繁殖技術(shù)還缺乏系統(tǒng)的研究。本文以東方百合‘西伯利亞’為試驗(yàn)材料,探討了不同消毒藥劑、不同激素處理及不同包埋基質(zhì)對(duì)百合鱗片再生小鱗莖的影響,以期為百合種球規(guī)?；a(chǎn)提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試品種:西伯利亞鱗片,母球周徑為16～18 cm,由遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院花卉研究所提供。

供試藥劑:甲基硫菌靈(有效成分含量70%,天津市漢邦植物保護(hù)劑有限責(zé)任公司);咪鮮胺錳鹽(有效成分含量50%,蘇州富美實(shí)植物保護(hù)劑有限公司);多菌靈(有效成分含量80%,天津市漢邦植物保護(hù)劑有限責(zé)任公司);惡霉靈(有效成分含量≥95%,北京清大科威爾化工科技有限公司);多·福(多菌靈15%、福美雙15%,黑龍江省齊齊哈爾四有化工有限公司);申嗪霉素(有效成分含量1%,上海農(nóng)樂生物制品股份有限公司)。

供試激素:赤霉素(Gibberellin A3,GA3)、吲哚丁酸(Indole-3-Butytric acid,IBA)、萘乙酸(Naphthaleneacetic acid,NAA)、水楊酸(salicylic acid,SA)、芐基腺嘌呤(6-Benzylaminopurine,6-BA),所有試劑均為分析純,購(gòu)自沈陽(yáng)市東興試劑廠。供試基質(zhì):草炭、蛭石、椰糠、珍珠巖。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 消毒藥劑試驗(yàn)

試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),以不同消毒藥劑配方為唯一考察因素,以清水處理為對(duì)照(CK),共設(shè)7個(gè)處理,各處理詳見表1。挑選健康無(wú)病斑的中層鱗片,分別用表1所述消毒藥劑浸泡30 min,陰干后包埋。將基質(zhì)和鱗片混拌均勻放入60 cm×40 cm×20 cm的塑料箱中,每個(gè)處理100片,3次重復(fù),裝箱后放在25 ℃±2的培養(yǎng)室中催芽處理,60 d后調(diào)查鱗片腐爛率、小鱗莖數(shù)量、鮮重、生根數(shù)量等指標(biāo)。

表 1 不同消毒藥劑Table 1 Different disinfectants

1.2.2 激素處理試驗(yàn)

試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),以不同激素種類和濃度為唯一考察因素,以清水處理為對(duì)照(CK),共設(shè)16個(gè)處理,各處理詳見表2。挑選健康無(wú)病斑的中層鱗片,消毒晾干后分別按表2所述處理浸泡鱗片2 h,陰干后包埋。將基質(zhì)和鱗片混拌均勻放入60 cm×40 cm×20 cm的塑料箱中,每箱100片,3次重復(fù),裝箱后放在25 ℃±2的培養(yǎng)室中催芽處理,60d后調(diào)查小鱗莖數(shù)量、周徑、鮮重、生根數(shù)量等指標(biāo)。

表 2 不同激素處理Table 2 Different hormone treatments

1.2.3 包埋基質(zhì)試驗(yàn)

試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),以不同基質(zhì)配方為唯一考察因素,共設(shè)8個(gè)處理,詳見表3。挑選健康無(wú)病斑的中層鱗片,消毒陰干后包埋,基質(zhì)按表3所述比例混拌均勻,用多菌靈500倍液消毒,基質(zhì)濕度為50%～60%。將基質(zhì)和鱗片混拌均勻放入60 cm×40 cm×20 cm的塑料箱中,每個(gè)處理100片,3次重復(fù),裝箱后放在25 ℃±2的培養(yǎng)室中催芽處理,60 d后調(diào)查小鱗莖數(shù)量、周徑、鮮重、生根數(shù)量等指標(biāo)。

表 3 不同基質(zhì)配方Table 3 Different matrix formulations

1.3 調(diào)查內(nèi)容與方法

試驗(yàn)處理60 d后,每個(gè)處理隨機(jī)抽取30片,調(diào)查小鱗莖總數(shù)量、腐爛鱗片數(shù)量、各規(guī)格小鱗莖數(shù)量、小鱗莖鮮重、生根數(shù)量等指標(biāo)。鱗莖發(fā)生率=產(chǎn)生小鱗莖片數(shù)/鱗片總數(shù)×100%;平均增殖系數(shù)=小鱗莖數(shù)量/鱗片總數(shù);鱗片腐爛率=腐爛鱗片數(shù)/鱗片總數(shù)×100%;各規(guī)格小鱗莖所占比例=各規(guī)格小鱗莖數(shù)量/鱗莖總數(shù)×100%。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

利用模糊數(shù)學(xué)中的隸屬函數(shù)法對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。隸屬函數(shù)值計(jì)算公式[11]:R(Xi)=(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)。式中Xi為指標(biāo)測(cè)定值,Xmin、Xmax為所有參試材料某一指標(biāo)的最小值和最大值。如果為負(fù)相關(guān),則用反隸屬函數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,計(jì)算公式為:R(Xi)=1-(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)。通過(guò)每項(xiàng)指標(biāo)的隸屬函數(shù)計(jì)算出所有指標(biāo)隸屬函數(shù)的平均值,其結(jié)果越接近0越差,越接近1越好。

運(yùn)用Microsoft Excel和SPSS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同消毒藥劑對(duì)百合鱗片再生小鱗莖的影響

由表4可知,處理7清水對(duì)照鱗片腐爛率最高,達(dá)8.13%,與使用消毒藥劑處理差異顯著,處理2消毒效果最好,鱗片腐爛率最低為0%,與其它處理差異顯著。鱗莖發(fā)生率以處理2最高為100%,與對(duì)照差異顯著,與處理1、3、4、5、6差異不顯著。處理2百合鱗莖繁殖系數(shù)最高為2.9,與其它處理差異顯著。相對(duì)小鱗莖平均鮮重和生根數(shù)量而言各處理間差異都不顯著。不同消毒藥劑對(duì)百合鱗片繁殖影響的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行隸屬函數(shù)分析,鱗片腐爛率為負(fù)相關(guān),其它指標(biāo)為正相關(guān),從表5表可以看出,隸屬函數(shù)平均值排序?yàn)樘幚?＞處理1＞處理5＞處理4＞處理6＞處理3＞處理7,說(shuō)明百合鱗片消毒處理最佳藥劑為咪鮮胺錳鹽1 000 mg/L。

2.2 不同激素處理對(duì)百合鱗片再生小鱗莖的影響

由表6可知,處理1、2、3、4、7、8、9、11、12、13、14、15、16小鱗莖發(fā)生率都較高,最高為100%,各處理與清水對(duì)照差異不顯著,處理5、6鱗莖發(fā)生率和增殖系數(shù)都顯著低于清水對(duì)照并差異顯著,說(shuō)明NAA濃度高于50 mg/L時(shí)對(duì)小鱗莖的生成有明顯的抑制作用,繁殖系數(shù)最高的為處理11,達(dá)3.22,與處理10、15差異不顯著,與其余處理差異顯著。處理15周徑＞2 cm鱗莖數(shù)量所占比例最高為59.94%與處理7差異不顯著,與其它處理差異顯著,處理10、11、12周徑＞2 cm鱗莖數(shù)量所占比例較低,都低于清水對(duì)照,說(shuō)明IBA處理不利于小鱗莖的膨大。鱗莖平均鮮重以處理15、14較高,分別為0.34 g、0.31 g,二者之間差異不顯著,處理6、9、10、12鱗莖鮮重都顯著低于清水對(duì)照。不同激素處理對(duì)鱗片根系生長(zhǎng)影響較大,IBA 3種濃度處理生根數(shù)量都較多,IBA 200 mg/L平均生根數(shù)量最多為23.68條,NAA也有利于鱗片生根,平均根數(shù)為8～13條,GA3、SA處理生根數(shù)量與清水對(duì)照差異不顯著平均根數(shù)為3條左右,6-BA濃度高于50 mg/L鱗片幾乎不生根。對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行隸屬函數(shù)分析,表7顯示處理15隸屬函數(shù)平均值最高,綜上本試驗(yàn)中‘西伯利亞’鱗片再生小鱗莖的最佳外源激素處理為SA 200 mg/L。

2.3 不同包埋基質(zhì)對(duì)百合鱗片再生小鱗莖的影響

由表8可以看出,處理3、7、8小鱗莖發(fā)生率都為100%與處理2、5、6差異不顯著,處理4鱗莖發(fā)生率最低為81.13%與處理1差異不顯著,與其它處理差異顯著。處理8鱗片的增殖系數(shù)最高為2.89,與其它處理差異都顯著,說(shuō)明包埋基質(zhì)為草炭∶蛭石∶珍珠巖=6∶2∶1最有利于‘西伯利亞’鱗片的增殖。周徑＞2 cm鱗莖數(shù)量以處理2所占比例最高為55.37%,與處理1、3、5、6、7差異不顯著,與處理4、8差異顯著。處理2小鱗莖平均鮮重最高,但各處理間差異都不顯著。處理7鱗片生根數(shù)量最高,與處理2、5、6、8差異不顯著,與處理1、3、4差異顯著。從表9隸屬函數(shù)分析顯示,處理2包埋基質(zhì)為椰糠隸屬函數(shù)平均值最高,處理8包埋基質(zhì)為草炭∶蛭石∶珍珠巖=6∶2∶1隸屬函數(shù)平均值排名第4,從生產(chǎn)實(shí)際考慮,若以提高小鱗莖繁殖數(shù)量為目標(biāo),包埋基質(zhì)以草炭∶蛭石∶珍珠巖=6∶2∶1為最佳,若以提高小鱗莖大小為目標(biāo),包埋基質(zhì)以椰糠為最好。

表 4 不同消毒藥劑對(duì)百合鱗片再生小鱗莖的影響Table 4 Effects of different disinfectants on lily bulblet regeneration

表 5 不同消毒藥劑處理隸屬函數(shù)分析Table 5 Analysis of membership function of different disinfectants

表 6 不同激素處理對(duì)百合鱗片再生小鱗莖的影響Table 6 Effects of different hormone treatments on lily bulblet regeneration

表 7 不同激素處理隸屬函數(shù)分析Table 7 Membership function analysis of different hormone hreatments

表 8 不同基質(zhì)配方對(duì)百合鱗片再生小鱗莖的影響Table 8 Effects of different matrix formulations on lily bulblet regeneration

表 9 不同基質(zhì)處理隸屬函數(shù)分析Table 9 Membership function analysis of different substrate treatments

3 結(jié)論與討論

綜上所述,東方百合‘西伯利亞’鱗片再生小鱗莖最佳消毒藥劑為咪鮮胺錳鹽1 000 mg/L;最佳外源激素處理為SA200 mg/L;包埋基質(zhì)以草炭∶蛭石∶珍珠巖=6∶2∶1有利于提高小鱗莖的繁殖數(shù)量,基質(zhì)為椰糠有利于生成較大規(guī)格的鱗莖。

本試驗(yàn)消毒藥劑處理可以明顯降低鱗片腐爛率,這與羅建讓的研究結(jié)論一致,咪鮮胺錳鹽1 000 mg/L處理小鱗莖的繁殖系數(shù)最高,與清水對(duì)照差異顯著,但消毒藥劑對(duì)小鱗莖鮮重和生根數(shù)量的影響都不顯著[12]。

不同激素處理對(duì)百合鱗片繁殖影響較大,鄭大江與張丹等研究了不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)蘭州鱗片扦插繁殖的影響,結(jié)果顯示IBA能顯著提高鱗片繁殖系數(shù)與生根數(shù)量,與本試驗(yàn)結(jié)論相一致,但I(xiàn)BA處理小鱗莖都偏小[13,14]。周秀玲等與李益鋒等認(rèn)為6-BA不宜用于卷丹百合及龍牙百合扦插繁殖,本試驗(yàn)也證實(shí)6-BA不宜用于西伯利亞百合的鱗片繁殖,6-BA濃度高于50 mg/L鱗片幾乎不生根,并且產(chǎn)生的小鱗莖畸形[15,16]。NAA濃度高于50 mg/L時(shí)對(duì)小鱗莖的生成有明顯的抑制作用,但對(duì)生根有明顯的促進(jìn)作用。GA3和SA對(duì)小鱗莖的膨大與增重都有明顯的促進(jìn)作用,以SA 200 mg/L處理效果最好。景艷莉研究發(fā)現(xiàn)0.01 mmol/L的SA浸球處理對(duì)百合鱗莖增重和膨大效果顯著,并顯著提高了鱗莖蛋白質(zhì)含量[17]。還有研究指出0.05～1.0 mg/L的水楊酸能顯著提高觀賞百合試管鱗莖的數(shù)量,在培養(yǎng)基中加入SA對(duì)百合鱗莖的膨大無(wú)明顯作用[18],本研究結(jié)果水楊酸處理能提高鱗片繁殖小鱗莖的數(shù)量,又對(duì)小鱗莖膨大增重有明顯的促進(jìn)作用,可能與SA的濃度與使用方法有關(guān)。

鱗片繁殖對(duì)基質(zhì)的要求較高,既要有較好的通氣性,又要有很好的保水性。不同基質(zhì)對(duì)不同百合品種鱗片繁育影響較大[19～20],莊倩倩等研究認(rèn)為毛百合鱗片扦插最佳基質(zhì)配比為腐殖土∶河沙=2∶1[21]。還有研究指出東方百合‘Sorbonne’鱗片繁殖最佳基質(zhì)為鋸木屑[22]。本試驗(yàn)將草炭、椰糠、蛭石、珍珠巖按不同體積配比小鱗莖繁殖系數(shù)以草炭∶蛭石∶珍珠巖=6∶2∶1最高,基質(zhì)為椰糠產(chǎn)生大規(guī)格鱗莖數(shù)量較多。