呂秀立,練發(fā)良,張慶費(fèi),商侃侃,戴海英,王軍峰,趙彩芳
(1.上海市園林科學(xué)研究所,上海 200232;2.浙江省麗水市林業(yè)科學(xué)研究院,浙江 麗水 323000;3.浙江省林業(yè)科學(xué)研究院,浙江 杭州 310023)
輪葉蒲桃(Syzygium grijsii)系桃金娘科蒲桃屬常綠灌木,樹體矮小,冠形規(guī)則緊湊,葉片細(xì)小有光澤,花朵粉白色,雄蕊眾多,花絲纖細(xì)優(yōu)美。嫩葉彩葉期較短,約6 ~ 8 d,但由于輪葉蒲桃有多次抽梢的習(xí)性,自早春起至有凍害發(fā)生前,新梢?guī)缀醪婚g斷的抽發(fā),為此其嫩葉彩色效果也可持續(xù)很長(zhǎng)的時(shí)間,具有很好的觀賞效果,是傳統(tǒng)常用的盆景制作材料。輪葉蒲桃病蟲害少,適應(yīng)性強(qiáng),自然分布于長(zhǎng)江中下游以南的湖北、湖南、江西、浙江、安徽、福建、廣東、廣西、貴州等地的干燥貧瘠山地中,習(xí)性喜陽(yáng)亦耐陰,耐干旱瘠薄,是難得的集優(yōu)良觀賞性和環(huán)境適應(yīng)性于一體的優(yōu)良木本地被植物資源。
輪葉蒲桃目前絕大多數(shù)種苗為籽播苗,因此個(gè)體間性狀分離嚴(yán)重,形態(tài)差異顯著,例如嫩葉葉色有深紅色、橙紅色、淡紅色、嫩綠色等;葉形有長(zhǎng)橢圓形、橢圓形、卵形、菱形;葉片的大小有米葉、細(xì)葉、小葉;不同個(gè)體間抗寒能力也不同,這為實(shí)生選種建立優(yōu)良無(wú)性系提供了良好契機(jī)。
輪葉蒲桃枝條纖細(xì),積累營(yíng)養(yǎng)成分少,我們?cè)诓煌竟?jié),多次進(jìn)行扦插試驗(yàn),成活率均不高,且受季節(jié)限制,結(jié)果不穩(wěn)定,多代扦插引起了種苗性狀退化,因此嘗試采用組織培養(yǎng)的方式進(jìn)行無(wú)性繁育,為優(yōu)良單株的繁育進(jìn)而形成品系奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
春季取帶節(jié)莖段為試驗(yàn)材料,節(jié)中包含腋芽。
1.2.1 培養(yǎng)基配方設(shè)計(jì) 初代培養(yǎng)基選擇為WPM+BA 0.2 mg/L+I(xiàn)BA 0.2 mg/L。
增殖階段,分別采用MS、1/2MS、WPM為基礎(chǔ)培養(yǎng)基,NAA0.1 mg/L,BA設(shè)置為0.2、0.4、0.8 mg/L 3種濃度梯度。
生根階段,采用1/2WPM、WPM為基礎(chǔ)培養(yǎng)基,NAA、IBA分別設(shè)置為0.05、0.10、0.20、0.50、1.0 mg/L 5種濃度梯度。
1.2.2 培養(yǎng)條件 無(wú)菌苗于光照條件下培養(yǎng),光照度1 500 lx,光周期12 h/d,溫度25℃。各種培養(yǎng)基的pH調(diào)為5.75,蔗糖3%,瓊脂0.64%,分裝后在高壓滅菌鍋中121℃條件下保持18 min。
1.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí),每種處理調(diào)查20個(gè),統(tǒng)計(jì)誘導(dǎo)率、芽增殖系數(shù)及生根率。
1.2.4 試管苗的移栽 將生根試管苗洗凈培養(yǎng)基后,移栽于草炭與珍珠巖的混合介質(zhì)中,移栽初期注意保濕。
帶節(jié)莖段去枝葉后剪成2 cm長(zhǎng)的外植體,用自來(lái)水洗凈,然后于超凈工作臺(tái)上,用75%的乙醇浸泡30 s,10%的“84消毒液”浸泡12 min,無(wú)菌水沖洗5 ~ 6次后,接種于初代培養(yǎng)基中,無(wú)菌苗獲得率為25%。
在所設(shè)計(jì)的培養(yǎng)基中,接種后第15 d可觀察到,接種在MS培養(yǎng)基上的試管苗生長(zhǎng)不良,發(fā)紅萎蔫,培養(yǎng)30 d后,逐漸衰弱,直至死亡;1/2MS為基礎(chǔ)培養(yǎng)基的幾種處理中,組培苗生長(zhǎng)黃弱,纖細(xì);而在WPM基礎(chǔ)培養(yǎng)基處理中,輪葉蒲桃組培苗葉片綠色,生長(zhǎng)良好,增殖迅速。由此可見大量元素的種類及含量會(huì)影響輪葉蒲桃組培苗的生長(zhǎng)狀態(tài)。
增殖一般以2 ~ 3個(gè)小芽為一單位,粗壯的大芽可切成帶兩個(gè)節(jié)位的莖段,插植于增殖培養(yǎng)基上誘導(dǎo)不定芽的分化,切割時(shí)注意切除枯死老葉和基部愈傷組織以及剔除不正常芽。隨著細(xì)胞分裂素濃度的提高,誘導(dǎo)率及增殖系數(shù)都隨之升高,但當(dāng)BA濃度達(dá)到 0.8 mg/L時(shí),二者均出現(xiàn)下降趨勢(shì)(表1)。
綜合考慮,以培養(yǎng)基WPM+BA 0.4 mg/L+NAA 0.1 mg/L做為輪葉蒲桃比較適宜的增殖培養(yǎng)基,每世代增殖系數(shù)為2.38左右。
表1 不同激素及不同激素水平對(duì)輪葉蒲桃芽增殖的影響Table1 Effect of different hormones and concentrations on bud induction of S.grijsii
生根培養(yǎng)時(shí),發(fā)現(xiàn)添加生長(zhǎng)素 NAA的培養(yǎng)基容易引起組培苗基部愈傷化,生根率也比較低,而添加IBA的培養(yǎng)基容易誘導(dǎo)生根,且沒(méi)有愈傷組織生成,培養(yǎng)15 d左右幼苗基部分化出許多白色的根原基,30 d后可以長(zhǎng)至4 ~ 6 cm,須根眾多,枝葉均能正常生長(zhǎng),形成完整的試管苗。切割不定芽進(jìn)行誘根培養(yǎng)時(shí),基部要注意切除干凈,切口平整,保留芽的高度2 cm。在培養(yǎng)基1/2WPM+I(xiàn)BA 0.2 mg/L中輪葉蒲桃生根率達(dá)到75%,可以做為合適的生根培養(yǎng)基(表2)。
表2 不同激素及不同激素水平對(duì)輪葉蒲桃生根的影響Table2 Effect of different hormones and concentrations on rooting of S.grijsii
待輪葉蒲桃根系長(zhǎng)至1.5 cm左右長(zhǎng)度時(shí),選擇根系發(fā)達(dá)生長(zhǎng)健壯的無(wú)菌苗從瓶中取出,用自來(lái)水洗凈根部的培養(yǎng)基,清洗時(shí)注意保護(hù)根不被折斷,并且要徹底洗凈根上的瓊脂,以免腐爛而影響成活率。用500倍托布津水溶液浸泡根部30 s,然后移栽到草炭:珍珠巖 = 1:1的基質(zhì)中。移栽初期一周內(nèi),需要保持相對(duì)濕度95%左右,待新的根系發(fā)育完整后,再逐漸降低濕度,加強(qiáng)光強(qiáng)至全光照。在溫室中馴化45 d后,即可移栽室外,給予肥水管理,輪葉蒲桃在9、10月試管苗移栽其成活率可達(dá)80%以上。
迄今,關(guān)于蒲桃物種的研究?jī)H限于引種[1~3]、栽培[4]、適應(yīng)性研究[5]、開花物候特性研究[6]、光合生理研究[7]、葉表皮特征比較[8]等方面。劉小芬等曾對(duì)輪葉蒲桃葉片揮發(fā)油化學(xué)成分進(jìn)行了細(xì)致的分析[9],我們也對(duì)輪葉蒲桃進(jìn)行了夏季移栽成活率試驗(yàn)[10],發(fā)現(xiàn)采用帶土球種植的方式,苗木存儲(chǔ)時(shí)間在33 h之內(nèi),輪葉蒲桃夏季移栽成活率可達(dá)97%以上,綠化效果良好。但該屬植物單株選優(yōu)以及離體快繁未見任何報(bào)道,本試驗(yàn)首先在國(guó)內(nèi)建立了輪葉蒲桃的組織培養(yǎng)技術(shù)體系,為繁育優(yōu)株建立無(wú)性系奠定了基礎(chǔ)。
離體植物的生長(zhǎng)和形態(tài)建成可以通過(guò)控制礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的最佳濃度組成來(lái)有效調(diào)節(jié),植物種和變種對(duì)不同礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素的特異性不同,為優(yōu)化培養(yǎng)條件,有必要為每一個(gè)種甚至基因型確定最佳的營(yíng)養(yǎng)組成,礦質(zhì)元素對(duì)組培苗生理狀態(tài)的影響,已有諸多報(bào)道[11~14]。在輪葉蒲桃的離體培養(yǎng)中也發(fā)現(xiàn),低鹽濃度的WPM基本培養(yǎng)基比較適合其生長(zhǎng),而高鹽濃度的MS基本培養(yǎng)基,容易引起它的死亡,說(shuō)明MS基本培養(yǎng)基里的K、Ca、Mg等離子濃度含量超過(guò)了輪葉蒲桃的需要量極限,形成脅迫,不適宜做輪葉蒲桃培養(yǎng)的基礎(chǔ)培養(yǎng)基。
植物離體培養(yǎng)研究中,試管苗移栽成活是關(guān)鍵所在,標(biāo)志著試驗(yàn)的成熟完善,輪葉蒲桃為木本植物,移栽有一定的難度。從本研究的結(jié)果看,只要解決好試管苗的根系質(zhì)量問(wèn)題,初期保濕,溫室煉苗45 d后,再進(jìn)行室外移栽定植,在9-10月移栽其成活率可達(dá)80%以上。
本研究的最終目的是穩(wěn)定輪葉蒲桃優(yōu)良性狀,并且能夠應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),從本研究的結(jié)果看,在生產(chǎn)過(guò)程中,添加低濃度細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素,并采用直接器官發(fā)生形式,以芽繁芽進(jìn)行組培快繁生產(chǎn)出來(lái)的試管苗經(jīng)大田種植,能穩(wěn)定母株的優(yōu)良性狀,無(wú)變異發(fā)生,很好地解決了通過(guò)種子或扦插繁殖種苗引起的株性分離而制約生產(chǎn)的問(wèn)題。
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