陳 磊，劉玉英，劉 星，羅云米

（1重慶市農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所，重慶401329；2重慶市九龍坡區(qū)農(nóng)業(yè)委員會，重慶400051）

0 引言

蕹菜又稱空心菜、藤菜、竹葉菜，是旋花科(Convolvulaceae)番薯屬一年生或多年蔓生草本植物，因其梗中空而得名，原產(chǎn)中國華南、西南地區(qū)的沼澤地帶及東南亞地區(qū)，性喜溫暖濕潤，耐炎熱，不耐霜凍，生長速度快，采收期長，病蟲害少，產(chǎn)量高，是夏、秋季節(jié)重要的葉類蔬菜[1-2]。小葉水蕹菜具有葉片短小、節(jié)間短，莖桿粗壯，質(zhì)地脆嫩等特點。近年來，西南地區(qū)水蕹菜種植面積日益增加，且菜農(nóng)對水蕹菜的早春栽培獲得了較好的經(jīng)濟效益。傳統(tǒng)莖蔓扦插繁殖種苗存在一些缺點，包括保留老莖桿受氣候環(huán)境條件影響，種蔓成活率低，繁殖速度慢；栽培季節(jié)性強，扦插繁殖速度慢，緩苗時間較長，推遲上市時間等；同時長期無性繁殖易受到多種病原菌的侵染，一些病毒在種苗上長期存在和積累，導致種苗退化嚴重影響空心菜的產(chǎn)量和品質(zhì)。水蕹菜組培苗具有繁殖速度快、繁殖系數(shù)大，細菌、病毒侵染程度低，生長勢強等特點。由于水蕹菜組培快繁苗具有較發(fā)達的根系，上市時間比同期大田扦插的蕹菜苗提早15天以上，經(jīng)濟效益十分可觀。目前，尚未見水蕹菜嫩莖高效無性系建立相關(guān)的研究報道。筆者以水蕹菜的嫩莖為試材，開展水蕹菜組織培養(yǎng)無性系建立的研究，旨在為早春大規(guī)模生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水蕹菜種苗提供關(guān)鍵技術(shù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

以重慶地區(qū)主栽小葉水蕹菜為試材，采取田間生長非常旺盛的水蕹菜嫩莖，用自來水振蕩洗滌5次，每次持續(xù)約2 min，然后用800倍多菌靈浸泡12 h，接著用0.05%洗滌劑振蕩洗滌約3 min，再用自來水漂洗至泡沫消失時轉(zhuǎn)移到超凈工作臺上，加70%酒精滅菌15～20 s，迅速倒入無菌水，清洗3次[3-5]，用5%次氯酸鈉(NaClO)液浸泡8 min，再加0.1%升汞(HgCl2)振蕩滅菌6 min后[6]，最后用無菌水振蕩洗滌5次，每次持續(xù)約1 min，即獲得無菌嫩莖材料。

1.2 試驗方法

2016年3 月—2017年7月，試驗在國家蔬菜改良中心重慶分中心進行。以MS為基本培養(yǎng)基加入蔗糖20 g/L、瓊脂粉6 g/L、活性碳3 g/L，同時附加不同種類不同濃度不同配比的6-BA、IAA、NAA和2,4-D，并用NaOH(1.0 mol/L)和HCl(1.0 mol/L)將培養(yǎng)基調(diào)至pH 5.8～6.0，然后將消毒好的水藤菜莖段接種在上述培養(yǎng)基中進行愈傷組織誘導、分化及生根培養(yǎng)。培養(yǎng)溫度25℃，光照強度2000 lx，光照時間12 h/d。

1.3 幼苗培養(yǎng)

將水蕹菜生根苗培養(yǎng)瓶塞打開，并置于3500～4000 lx的光照培養(yǎng)箱內(nèi)進行煉苗，3天后取出幼苗并用清水洗凈瓊脂，通過穴盤（50穴）育苗的方式，移栽至不同配比基質(zhì)中培養(yǎng)，同時進行適宜的水分、溫度、光照等管理。具體基質(zhì)配比如下：F1，純草炭；F2，草炭:菌渣=1:1；F3，草炭:菌渣:蛭石=1:1:1；F4，草炭:菌渣=2:1；F5，草炭:菌渣:蛭石=2:1:1。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗按照隨機區(qū)組試驗設(shè)計，設(shè)置3次重復(fù)。采用SPSS 11.5數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析軟件進行試驗數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 水蕹菜嫩莖愈傷組織誘導培養(yǎng)

由表1可知，在培養(yǎng)基中不加生長激素和只加6-BA時，水蕹菜嫩莖基本無愈傷組織誘導形成，而在含6-BA的培養(yǎng)基中加入不同濃度的NAA或2,4-D時，均能誘導水蕹菜嫩莖形成愈傷，其誘導率為46.7%～93.3%。其中，第6號培養(yǎng)基(1/2MS+6-BA 0.5 mg/L+2,4-D 1.5 mg/L)的誘導率達到93.3%，為誘導水蕹菜嫩莖愈傷組織的理想培養(yǎng)基。

表1 植物激素對水蕹菜嫩莖愈傷組織誘導的影響

2.2 水蕹菜嫩莖愈傷組織的分化培養(yǎng)

將在1/2MS+6-BA 0.5 mg/L+2,4-D 1.5 mg/L培養(yǎng)基上誘導的顆粒狀愈傷組織，接種到含有不同濃度6-BA、IAA和NAA的MS培養(yǎng)基上進行分化培養(yǎng)。由表2可知，同時含有生長素NAA(IAA)和細胞分裂素6-BA的培養(yǎng)基不能使愈傷組織分化，而只含有細胞分裂素6-BA的培養(yǎng)基可使愈傷組織分化。在培養(yǎng)基1/2MS+6-BA 0.5 mg/L中，愈傷組織分化率最高，達到92%。

表2 不同濃度的激素對水蕹菜愈傷組織分化的影響

2.3 水蕹菜不定苗的生根培養(yǎng)

將培養(yǎng)基1/2MS+6-BA 0.5 mg/L誘導出來的高0.5 cm以上的不定苗從基部剪下，接種到1/2MS培養(yǎng)基中，加入0、0.3、0.6、0.9、1.2、1.5 mg/L的NAA進行生根培養(yǎng)基的篩選。由表3可知，在未加入（編號1）及加入不同濃度的NAA培養(yǎng)基（編號2～6）中，水蕹菜不定苗均能生長出根系，但其所生根系的時間、數(shù)量、長度不同。在3號培養(yǎng)基中，水蕹菜不定苗產(chǎn)生根系所需要的時間最短，僅為11.5天，同時生根條數(shù)最多，平均單株根系長度達25.8 mm。由此可知，培養(yǎng)基1/2MS+0.6 mg/L NAA為水蕹菜不定苗生根的最佳培養(yǎng)基。

表3 不同濃度的激素對水蕹菜不定苗生根的影響

2.4 水蕹菜無菌苗基質(zhì)培養(yǎng)

水蕹菜生根苗移栽15天后，進行株高和成活率統(tǒng)計。由表4可知，在幼苗株高方面，F(xiàn)1號和F3號基質(zhì)中幼苗的株高顯著高于其他處理，且組培苗長勢旺盛，葉色鮮艷，根系發(fā)達。在成活率方面，F(xiàn)3號基質(zhì)中幼苗的成活率達到98%，并顯著高于F2號和F4號基質(zhì)。由此可知，F(xiàn)3號基質(zhì)配方（草炭:菌渣:蛭石=1:1:1）為水蕹菜幼苗生長較好的基質(zhì)配方。

表4 不同基質(zhì)配方對水蕹菜無菌苗生長的影響

3 結(jié)論與討論

本研究以水蕹菜嫩莖為試驗外植體，通過誘導愈傷組織發(fā)生、分化、生根的途徑建立了水蕹菜無性系。在水蕹菜嫩莖愈傷組織誘導過程中，培養(yǎng)基中需同時含有6-BA、NAA和2,4-D才能誘導愈傷組織的發(fā)生，這與張楠等[3-7]對植物嫩莖無性系建立的研究報道一致，這是由于細胞分裂素與生長素類植物生長調(diào)節(jié)劑相互協(xié)同作用才能促進體細胞胚發(fā)生和發(fā)育，從而產(chǎn)生愈傷組織[8-11]。上述觀點在劉福平等[12-13]對蝴蝶蘭和江南牡丹胚性愈傷組織誘導的研究中也得到證實，研究發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基中只含生長素(2,4-D)無細胞分裂素情況下誘導的愈傷組織沒有胚性。本試驗中在誘導水蕹菜不定苗生根時，含有較高濃度生長素的培養(yǎng)基中不定苗的生根情況并未得到明顯抑制，而王媛媛等[14-16]以南方紫花苜蓿、紫薇等為試材時，發(fā)現(xiàn)含有較高濃度生長素的培養(yǎng)基中愈傷組織無再分化、生根能力，這可能是由于不同植物種類對生長素的依賴能力不同而表現(xiàn)出分化生根能力的差異，而本試驗所用生長素濃度還未達到抑制水蕹菜愈傷組織分化的水平。水蕹菜育苗基質(zhì)篩選結(jié)論與姚旭等[17-19]的試驗結(jié)果一致，本試驗中，在基質(zhì)中添加一定量的菌渣和蛭石，不僅豐富了基質(zhì)中有機質(zhì)和氮、磷、鉀素含量[20-22]，還增強了基質(zhì)的緩沖與儲水保墑能力[23-25]，其成本較純草炭基質(zhì)降低了35%左右[26]。通過水蕹菜生根苗的移栽種植發(fā)現(xiàn)，植株農(nóng)藝形狀與常規(guī)水蕹菜種苗無明顯差異，并具有早產(chǎn)、產(chǎn)量高、品質(zhì)佳的特點。因此，水蕹菜無菌種苗對其生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義，但生產(chǎn)成本較高，今后在如何降低成本、提高生產(chǎn)效率等方面還亟待進一步研究探索。