董環(huán)宇, 高 芳, 陳士剛, 才巨鋒, 郭忠玲, 陶 晶

(1. 北華大學(xué), 吉林 吉林 132013; 2. 吉林省林業(yè)科學(xué)研究院, 吉林 長春 130033)

蔓越莓(Vacciniummacrocarpon)又名蔓越橘、大果越橘,屬杜鵑花科(Ericaceae)越橘屬(Vaccinium)植物[1]。其抗寒能力較強(qiáng),原產(chǎn)于北半球涼爽高寒的濕地區(qū)域,在中國的大、小興安嶺和長白山地區(qū)也有野生種群分布[2]。其果實(shí)含有豐富的鞣酸[3]、單寧酸[4]、多酚類物質(zhì)[5],具有抗氧化、抗腫瘤等功效,是一種很有經(jīng)濟(jì)價值的保健類果實(shí)[6, 7]。另外,有研究表明蔓越莓具有極佳的美容養(yǎng)顏功效[8]。

研究蔓越莓組培苗扦插繁殖技術(shù),不但可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)良種質(zhì)資源的迅速繁殖,還可以降低成本,提高繁殖效率。然而截至目前,其組培苗扦插繁殖尚未見報道。本研究以蔓越莓組培苗為試材,探究8種基質(zhì)對生根率、苗高增長量、生物量和根系生長指標(biāo)(最長根長、根表面積、根平均直徑和平均根數(shù))的影響,以期為蔓越莓組培苗扦插體系的建立奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于吉林省林業(yè)科學(xué)研究院凈月苗圃基地,屬溫帶大陸性濕潤氣候,夏季氣候溫暖,陽光充沛,但時間較短,秋季晴朗溫差大。年降水量600～700 mm,全年無霜期140～150 d。試驗在凈月苗圃基地溫室大棚內(nèi)進(jìn)行,試驗期間保持溫室大棚內(nèi)溫度25～30 ℃,空氣相對濕度75 %～80 %。

1.2 試驗材料與試驗設(shè)計

供試材料來自吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)引種選育的蔓越莓優(yōu)良品種組培苗,扦插試驗于7月末截取2～3 cm莖段接種至增殖培養(yǎng)基,培養(yǎng)基配方為:WPM+ZT 1.0 mg·L-1。通過增殖培養(yǎng)獲得大量的可用于生根的組培苗。待扦插時,將組培苗取出,剪成4～5 cm的插穗,以備扦插生根研究。

基質(zhì)篩選:選取全河沙、全泥炭土、全苔蘚、河沙+苔蘚(體積比2∶1,下同)、泥炭土+苔蘚(2∶1)、河沙+蛭石+珍珠巖(3∶1∶1)、泥炭土+蛭石+珍珠巖(3∶1∶1)、苔蘚+蛭石+珍珠巖(3∶1∶1),插穗用1 000 mg·L-1IBA速蘸處理,共設(shè)置8個處理,每個處理200根插穗。

扦插及養(yǎng)護(hù)管理:扦插基質(zhì)為全苔蘚時,扦插前1～2 d用1 000倍多菌靈溶液對基質(zhì)進(jìn)行滅菌,對扦插環(huán)境進(jìn)行全面消毒,并澆透水。扦插時,提前用鑷子在基質(zhì)上插深度為3～5 cm的小洞,避免損傷插穗基部。采用直插法,插入后將基質(zhì)壓實(shí),澆透水,之后對插穗每天進(jìn)行澆水。

1.3 測定項目與方法

扦插第35 d時,統(tǒng)計并計算扦插苗的各性狀指標(biāo)。

用根系掃描儀(Epson Perfection V850 Pro,日本)掃描完整根系,用WinRHIZO軟件分析并統(tǒng)計最長根長、根表面積、根平均直徑、平均根數(shù)。測量扦插苗的鮮重和干重(精確至0.01 g),用流水將測試植株根部基質(zhì)沖刷干凈,稍微風(fēng)干并擦干水分,用電子天平稱取鮮重,然后放入干燥箱中,在65 ℃條件下烘干48 h后稱取干重。統(tǒng)計生根苗數(shù)量,測量苗高(精確至0.01 cm),計算生根率和苗高增長量。

生根率/%=(扦插第35 d生根苗數(shù)量/扦插苗總數(shù))×100

苗高增長量/cm=扦插第35 d苗高-扦插時苗高

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007軟件、SPSS 26.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同基質(zhì)種類和配比對生根率的影響

不同基質(zhì)種類和配比對組培苗生根率影響較大,結(jié)果見表1。可以看出:全泥炭土不適于組培苗扦插生根,生根率只有22.0 %;泥炭土+蛭石+珍珠巖(3∶1∶1)同樣不適合組培苗扦插生根,生根率僅為34.5 %;泥炭土+苔蘚(2∶1)生根率為44.5 %;全苔蘚基質(zhì)最適宜組培苗扦插生根,生根率最高,為86.0 %;全河沙次之,生根率為79.0 %。

表1 不同基質(zhì)種類和配比對組培苗扦插生根率的影響

2.2 不同基質(zhì)種類和配比對苗高增長量的影響

不同基質(zhì)種類和配比對組培苗苗高增長量的影響差異顯著,結(jié)果見表2。可以看出:全泥炭土基質(zhì)苗高增長量最小,為0.75 ± 0.14 cm;全河沙基質(zhì)和河沙+蛭石+珍珠巖(3∶1∶1)基質(zhì)苗高增長量也很小,僅為0.89 ± 0.07 cm和0.95 ± 0.30 cm;全苔蘚基質(zhì)苗高增長量最高,為4.62 ± 0.25 cm;其次為苔蘚+蛭石+珍珠巖(3∶1∶1)基質(zhì),苗高增長量為4.28 ± 0.17 cm。

表2 不同基質(zhì)種類和配比對組培苗扦插苗高增長量的影響

2.3 不同基質(zhì)種類和配比對扦插苗生物量的影響

不同基質(zhì)種類和配比對組培苗生物量的影響差異顯著,結(jié)果見表3?？梢钥闯?生物量最小的為全泥炭土基質(zhì)(鮮重為0.48 ± 0.02 g,干重為0.11 ± 0.01 g),河沙+蛭石+珍珠巖(3∶1∶1)基質(zhì)生物量也很小(鮮重為0.56 ± 0.06 g,干重為0.12 ± 0.02 g),全苔蘚基質(zhì)生物量最高(鮮重為2.33 ± 0.18 g,干重為0.51 ± 0.04 g),其次為苔蘚+蛭石+珍珠巖(3∶1∶1),鮮重為2.27 ± 0.03 g,干重為0.48 ± 0.05 g。

表3 不同基質(zhì)種類和配比對組培苗扦插苗生物量的影響

2.4 不同基質(zhì)種類和配比對生根狀況的影響

不同基質(zhì)種類和配比對組培苗生根狀況的影響差異顯著,結(jié)果見表4。可以看出:泥炭土+蛭石+珍珠巖(3∶1∶1)基質(zhì)最長根長最小(3.09 ± 0.58 cm),全苔蘚基質(zhì)最長根長最大(43.10 ± 5.21 cm);泥炭土+蛭石+珍珠巖(3∶1∶1)基質(zhì)根表面積最小(0.28 ± 0.05 cm2),全苔蘚基質(zhì)根表面積最大(1.90 ± 0.19 cm2);全泥炭土基質(zhì)根平均直徑最小(0.11 ± 0.03 mm),全苔蘚基質(zhì)根平均直徑最大(0.36 ± 0.03 mm);泥炭土+蛭石+珍珠巖(3∶1∶1)基質(zhì)平均根數(shù)最少(7.78 ± 1.82 條),全苔蘚基質(zhì)平均根數(shù)最多(195.30 ± 28.31條)?？傮w來看,全苔蘚基質(zhì)根系生長狀況最好。

表4 不同基質(zhì)種類和配比對組培苗扦插根系生長狀況的影響

3 討論

植物扦插繁殖是利用細(xì)胞的全能性和植物的再生性進(jìn)行無性繁殖的方法。選取植物根、莖、葉等部位作為插穗,扦插入泥炭土、河沙和蛭石等基質(zhì)中,利用外源激素、營養(yǎng)物質(zhì)促進(jìn)其生根,可使其生長為能進(jìn)行生理活動的完整植株[9]。扦插繁殖可以最大程度地保持母株的優(yōu)良性狀,具有操作方便、生長周期較短、繁殖系數(shù)大等特點(diǎn)[10]。本研究在蔓越莓離體快繁體系建立的基礎(chǔ)上,利用組培苗作插穗,進(jìn)行組培苗扦插生根的研究,不僅能保證插穗生理性狀和基因型的一致,還能夠降低插穗獲得的成本,對其離體快繁研究具有重要意義。

扦插基質(zhì)對扦插成活的影響非常大,甚至影響扦插試驗的成敗,適宜的扦插基質(zhì)可以為插穗的生根提供優(yōu)越的生長環(huán)境[11]。適宜插穗成活和生長的基質(zhì)往往具有保水性強(qiáng)、透氣性強(qiáng)、理化性較佳等特點(diǎn)[12]。根據(jù)基質(zhì)的物理形態(tài)可分為三類:液態(tài)基質(zhì)、氣態(tài)基質(zhì)、固態(tài)基質(zhì)[13]。目前對于基質(zhì)的研究主要集中在固態(tài)基質(zhì),常用的基質(zhì)有河沙、珍珠巖、蛭石、泥炭土、苔蘚等[11]。本研究探究8種基質(zhì)對蔓越莓組培苗扦插生根的影響,結(jié)果表明:全泥炭土不適于組培苗扦插生根,生根率只有22.0 %;全苔蘚基質(zhì)最適宜組培苗扦插生根,生根率最高,為86.0 %,苗高增長量為4.62 ± 0.25 cm,生物量最高(鮮重2.33 ± 0.18 g,干重0.51 ± 0.04 g),生根狀況也最好。