郭成++葛紅娟++趙玲玲++王成榮++束懷瑞+沙廣利+張世忠
摘要:以平邑甜茶無(wú)根試管苗為材料,以1/2MS培養(yǎng)基、育苗基質(zhì)、黏土及沙子作為培養(yǎng)介質(zhì),研究NAA濃度及培養(yǎng)介質(zhì)對(duì)平邑甜茶試管苗生根的影響。結(jié)果表明:育苗基質(zhì)作為培養(yǎng)介質(zhì)進(jìn)行微枝扦插的試管外生根技術(shù)效果最好,成活率最高,達(dá)到94%,根系活力達(dá)240.82 μg/(g·h)。
關(guān)鍵詞:平邑甜茶;微枝扦插;無(wú)根馴化;試管外生根
中圖分類(lèi)號(hào):S661.104+.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào):A文章編號(hào):1001-4942(2017)02-0072-04
蘋(píng)果(Malus domestica Mill)屬薔薇科蘋(píng)果屬,果實(shí)營(yíng)養(yǎng)豐富、味道鮮美,在世界水果生產(chǎn)中占據(jù)著重要地位,也是我國(guó)最重要的果樹(shù)之一[1,2]。優(yōu)良的砧木是確保蘋(píng)果優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)的關(guān)鍵。平邑甜茶(Malus hupenensis Rhed.)植株根系發(fā)達(dá),抗性強(qiáng),與富士嫁接親和力高,被廣泛應(yīng)用于砧木生產(chǎn)。組織培養(yǎng)途徑繁殖苗木,植株整齊,繁殖快速。早在1972年,Duteher等[3]及Walkey[4]就以蘋(píng)果實(shí)生幼苗的腋芽為外植體進(jìn)行組織培養(yǎng),之后,組織培養(yǎng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于金冠、桔蘋(píng)等品種的脫毒苗生產(chǎn)[5,6]。生根誘導(dǎo)是組織培養(yǎng)的關(guān)鍵步驟,包括試管內(nèi)生根和試管外生根[7],其中基質(zhì)培養(yǎng)、水培養(yǎng)、氣霧培養(yǎng)[8]和濾紙橋法[9]等試管外生根技術(shù)被廣泛應(yīng)用于觀賞植物及珍貴苗木的組織培養(yǎng)[10]。本研究以平邑甜茶組培苗為試驗(yàn)材料,進(jìn)行試管內(nèi)和試管外生根試驗(yàn),以期篩選出快速、有效、低成本的組培苗根系誘導(dǎo)條件,為蘋(píng)果砧木組培苗工廠化生產(chǎn)提供技術(shù)支持。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)材料
以生長(zhǎng)健壯、長(zhǎng)勢(shì)一致的平邑甜茶組培苗作為試材。試驗(yàn)在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)校本部溫室及作物生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。
1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試管內(nèi)生根試驗(yàn):采用1/2MS培養(yǎng)基+7.5 g/L瓊脂+30 mg/L蔗糖,分別添加0.05、0.15、0.30 mg/L萘乙酸(NAA),pH值為5.8。每瓶接種5株,每個(gè)處理接種10瓶,接種后置于光周期為12h /12h(光照/黑暗)、溫度為22℃、光強(qiáng)為2 000 lx的培養(yǎng)箱中培養(yǎng),每天觀察生根狀況。重復(fù)3次。
試管外生根試驗(yàn):設(shè)置育苗基質(zhì)(丹麥PINDSTRUP)、黏土、沙子三種不同的培養(yǎng)介質(zhì)處理,組培苗微枝扦插于白色塑料盆中,后進(jìn)行地膜覆蓋,置于光周期為12h /12h(光照/黑暗)、溫度為22℃、光強(qiáng)為2 000 lx的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。重復(fù)3次。
5周后統(tǒng)計(jì)根長(zhǎng)、生根率、成活率并測(cè)定根系活力。根系活力采用氯化三苯基四氮唑(TTC)法[11]測(cè)定。
1.3數(shù)據(jù)處理
采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和作圖。
2結(jié)果與分析
3討論與結(jié)論
3.1碳同化物來(lái)源對(duì)蘋(píng)果根系誘導(dǎo)的影響
利用植物組織培養(yǎng)進(jìn)行試管內(nèi)生根,植株根系的碳同化物來(lái)源于培養(yǎng)基,在激素調(diào)控下形成愈傷組織,然后分化出根系,屬于外源碳同化物的攝入[13]。由于根系著生于愈傷組織,與莖無(wú)完整皮層和維管束聯(lián)系,培養(yǎng)基碳源起主要作用使根系對(duì)外源碳素營(yíng)養(yǎng)形成依賴(lài),減弱了與莖的聯(lián)系,移栽馴化易死亡[14]。而利用微枝扦插進(jìn)行試管外生根時(shí),培養(yǎng)介質(zhì)中沒(méi)有可供植株直接吸收利用的碳源,生根所需碳同化物來(lái)源于微枝葉片的光合作用,碳同化物運(yùn)輸?shù)街仓晗露朔e累并在內(nèi)源激素作用下生根,根的發(fā)生部位是莖的形成層和皮層,由此形成的根系維管束以及皮層都與莖相連接,可以互相供給水分及養(yǎng)分。在試管外生根過(guò)程中,微枝葉片通過(guò)梯度馴化作用,逐步形成完整的葉片結(jié)構(gòu)進(jìn)行光合作用,并將光合產(chǎn)物運(yùn)輸?shù)角げ逯l的基部,并形成不定根,其適應(yīng)性強(qiáng),根系活力高。
3.2蘋(píng)果組培苗試管外生根技術(shù)集成
試管內(nèi)生根依賴(lài)生根培養(yǎng)基中的有機(jī)物,在外源激素誘導(dǎo)下異養(yǎng)生根[15],根系活力低,且需要馴化移栽過(guò)程,使苗由異養(yǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)樽责B(yǎng),以適應(yīng)實(shí)際栽培環(huán)境,耗時(shí)長(zhǎng),成活率低;試管外生根依靠微枝葉片光合作用提供有機(jī)物,在內(nèi)源激素調(diào)控下自養(yǎng)生根,根系活力高,無(wú)需附加馴化移栽的異養(yǎng)自養(yǎng)轉(zhuǎn)變過(guò)程,成活率高。比較兩種生根方式,試管內(nèi)生根是先進(jìn)行生根誘導(dǎo),后進(jìn)行馴化適應(yīng);而試管外生根馴化與生根誘導(dǎo)同時(shí)進(jìn)行,節(jié)省了操作步驟,減少了時(shí)間。因此,我們提出“微枝扦插、基質(zhì)培養(yǎng)、無(wú)根馴化、試管外生根”的組培苗根系誘導(dǎo)新技術(shù)。
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