王玉英,李 茹,陳 剛,李枝林,李國昌,李葉芳,黃興龍
(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)園林園藝學(xué)院,云南 昆明 650201;2.石林縣經(jīng)濟作物站, 云南 石林 652200)
人參果吊果(Solanum muricatumAiton)是人參果的一個品種,又名香瓜茄,屬茄科類多年生草本植物,原產(chǎn)南美洲的秘魯。人參果吊果的花為白色、淡紫色或紫色;成熟果實果皮為橢圓形,呈金黃色、奶油色或米黃色帶紫色條紋,外形似人的心臟;其果肉味道獨特、脆爽多汁、不酸不澀。研究顯示,人生果吊果蛋白質(zhì)含量高,糖和脂肪含量低,還富含微量元素與礦物元素[1-3]。相關(guān)研究還表明,人參果的鈣、硒含量為鮮果之首,尤其是硒含量遠高于其他水果和蔬菜[4]。鈣可預(yù)防老年性癡呆、動脈硬化以及由缺鈣引起的骨質(zhì)疏松和增生等。硒能激活人體細胞,增強細胞活力,具有防癌和抑制心血管病等功效,對血壓和糖尿病患者有顯著療效[5]。因而人參果被譽為“生命之火”“抗癌之王”[6-7]。另外,人參果吊果亦具有極高的觀賞價值,可作盆景。
近年來,利用節(jié)能日光溫室栽培人參果的面積迅速擴大,部分地區(qū)已成規(guī)?;N植[8]。人參果普遍采用自繁自育、無性扦插的方式進行擴繁,栽培過程中容易感染病毒,影響產(chǎn)量和品質(zhì);而且長期無性繁殖會導(dǎo)致品種特性嚴重退化,品質(zhì)和產(chǎn)量逐漸下降,繁殖系數(shù)變低,嚴重制約了人參果種植業(yè)的發(fā)展[9]。目前,人參果快繁的研究已有報道,主要集中在培養(yǎng)基激素種類及配方、外植體材料和誘導(dǎo)分化、繼代、生根的條件等方面[10-14]。其中,以人參果吊果為材料的組培快繁研究尚未見報道。筆者以人參果吊果為外植體,比較不同激素種類及濃度對人參果吊果側(cè)芽誘導(dǎo)的效果,建立人參果吊果組培快繁體系,為解決人參果 吊果生產(chǎn)中容易感染病毒、品種退化等問題提供參考。
從昆明市石林縣西街口鎮(zhèn)人參果種植地中選擇長勢強、無病蟲害的人參果吊果植株作為試驗材料。
1.2.1 外植體的選擇與處理 選取無病蟲害的帶掖芽枝條,剪成約3~5 cm 長的莖段,先用洗衣粉浸泡5 min,自來水沖洗干凈,再用1%多菌靈浸泡1 min,自來水沖洗30 min,擦干后放入已消毒的玻璃瓶中;在超凈工作臺上,用75%酒精浸泡莖段30 s,無菌水沖洗3 次,再用0.1% 的氯化汞浸泡7 min,浸泡時不間斷搖蕩瓶子,以確保外植體得到全面徹底消毒,最后用無菌水反復(fù)沖洗 5 次。濾紙吸干水分后,切成長約1.0~1.5 cm 帶葉芽的枝條,接種于誘導(dǎo)培養(yǎng)基上。培養(yǎng)基配方:MS +KT 0.1 mg/L+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L。
1.2.2培養(yǎng)基配方篩選(1)不同濃度6-BA 處理。以MS 為基本培養(yǎng)基,添加0.2 mg/L NAA,設(shè)置6 組不同濃度的6-BA,分別為0.3,0.5,0.7,1.0,1.3,1.5 mg/L,編號1~6。(2)不同濃度NAA 處理。以MS為基本培養(yǎng)基,添加0.3 mg/L 6-BA,設(shè)置4 組不同濃度的NAA,分別為0.2、0.4、0.6、0.8 mg/L,編號7~10。(3)不同濃度GA3、KT、TDZ 處理。以MS為基本培養(yǎng)基,添加0.05 mg/L NAA、0.1 mg/L6-BA,GA3、KT、TDZ 每種激素設(shè)置2 個濃度共計6 個處理,分別為0.5 mg/L GA3、1.0 mg/L GA3、1.0 mg/L KT、2.0 mg/L KT、1.0 mg/L TDZ、2.0 mg/L TDZ,編號11~16。培養(yǎng)基pH 值為 5.8,添加3%蔗糖。每個處理接種5瓶,每瓶接種3 個莖段,重復(fù)3 次。培養(yǎng)時濕度控制為(75±5)%,溫度控制在(22±2)℃,光照周期為14 h/d,光照強度1 800~2 500 lx,培養(yǎng)30 d 后測定增殖倍數(shù)(即側(cè)芽分枝數(shù)),觀察根數(shù)、株高、莖粗、葉片數(shù)、葉長和葉寬等形態(tài)指標。
1.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與處理 采用Microsoft Excel 2003 進行數(shù)據(jù)整理,采用SPSS23.0 軟件進行方差分析,采用Duncan’s 進行多重比較,P<0.05,n=3。
由表1 可知,處理1 的株高最高,為4.80±2.91 cm, 分別比處理2~6 高28.7%、108.7%、226.5%、260.9%、269.2%,且差異顯著,其他處理間差異不顯著;各處理的莖粗在0.08~0.11 cm,處理間差異不明顯;葉片數(shù)以處理1 最多,達9.67±1.53 片,顯著高于其他處理;葉長以處理6 最長,為1.67±0.51 cm,其次是處理1,為1.47±0.60 cm,二者差異不顯著;葉寬以處理1 最寬,為0.97±0.32 cm,顯著寬于處理4,其他處理間差異不顯著;處理1 的根數(shù)最多,顯著多于其他處理, 分別比處理2~6 增加46.7%、109.6%、144.5%、238.8%、 529.6%,其他處理間差異不顯著。由圖1 可知,增殖倍數(shù)以處理1 最大,分別較處理2、處理3 高20.0%、200.0%,處理4、5 和6 無增殖。綜上所述,MS+NAA 0.2 mg/L+6-BA 0.3 mg/L(處理1)最有利于人參果吊果組培苗增殖和生根,表明了低濃度的6-BA 對人參果吊果組培苗生長有促進作用。
由表2 可知,處理7 的株高最高,為5.33±0.61 cm,處理8 次之,為4.27 cm,二者的差異不顯著,但處理7 的株高顯著高于處理9 和處理10;各處理的莖粗在0.09~0.13 cm,處理間差異不顯著;處理7 的葉片數(shù)最多,為10.67±2.08 片,分別比處理8~10 多52.4%~ 60.0%,且差異顯著。各處理的葉長、葉寬差異均不顯著,但以處理7 表現(xiàn)較好,葉長和葉寬分別為1.30±0.46、0.80±0.10 cm;處理7、處理8 的根數(shù)分別為23.33±4.04、20.67±4.04 條,顯著多于其他處理。由圖2 可知,處理7 和處理8 的增殖倍數(shù)差異不顯著,以處理7 的較高,為3.3 倍,分別比處理8、處理9 高10.0%、74.6%,處理10 無增殖。綜上所述,MS+NAA 0.2 mg/L+6-BA 0.3 mg/L(處理7)最有利于人參果吊果組培苗增殖和生根,說明低濃度NAA 能促進人參果吊果生長和生根,增殖倍數(shù)最高。
表1 不同濃度6-BA 處理下人參果吊果組培苗的生長情況
表2 不同濃度NAA 處理下人參果吊果組培苗的生長情況
由表3 可知,株高以處理13 的最高,為4.20±0.26 cm,分別比其他處理高24.6%~200%,處理14 的最矮,僅1.40±1.14 cm,顯著矮于其他處理;處理12的莖粗最粗,為0.18±0.11 cm,處理14 的莖粗最細,僅0.08±0.03 cm,二者間差異顯著,其他處理間差異不顯著;葉片數(shù)以處理13 和處理15 最多,約為5.67 片,以處理16 的葉片最少,僅2.00±1.73 片,顯著低于其他處理;各處理的葉長和葉寬差異均不顯著;根數(shù)以處理13 的最多,分別比其他處理增加125.0%~193.5%,且差異顯著。由圖3 可知,處理13的增殖倍數(shù)最高,為3.1 倍,其次是處理11,第三是處理12,處理14~16 無增殖;同時,處理13 的人參果吊果組培苗長勢最好。綜合上述,MS+KT 1.0 mg/L+6-BA 0.1 mg/L+NAA 0.05 mg/L(處理13)最有利于人參果吊果組培苗生長,表明在6-BA 和NAA 濃度一定時,KT 的增殖效果最佳,當KT 濃度為 1.0 mg/L時,人參果吊果的株高、莖粗、葉片和根系生長均表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢,并且增殖倍數(shù)最高。
表3 GA3、KT、TDZ 處理下人參果吊果組培苗的生長情況
人參果的經(jīng)濟和營養(yǎng)價值很高,但常規(guī)繁殖時品種容易退化,利用組織培養(yǎng)技術(shù),以莖尖和帶側(cè)芽的莖段進行組培再生,可解決人參果品種退化的問題,短時間內(nèi)獲得大量品質(zhì)優(yōu)良的種苗。前人利用莖尖或帶腋芽的莖段[15]等外植體,建立了多種人參果的組培再生體系。該試驗也是采用帶腋芽的莖段為外植體,來研究人參果吊果的組培快繁體系。
6-BA 和KT 可以促進細胞分裂,促進側(cè)芽生長;GA3可以促進莖的伸長生長[16]。張麗芳等[14]研究表明,人參果繼代快繁和生根是同步進行的,最佳培養(yǎng)基為不添加任何激素的MS 培養(yǎng)基或MS+6-BA 0.05 mg/L+NAA 0.01 mg/L+GA30.1 mg/L。而該試驗結(jié)果顯示,當6-BA 濃度為0.3 mg/L、NAA 濃度為0.2 mg/L 時,繼代增殖倍數(shù)最高,組培苗長勢最好。這表明,人生果吊果對植物激素較敏感,低濃度的6-BA 和NAA可促進其生長和增殖。
傅玉蘭等[10]研究表明,對于人參果組培苗而言,NAA+KT 的組合優(yōu)于NAA+BA 的組合,NAA 0.2 mg/L+KT 2.0 mg/L 的處理人生果組培苗的增殖率最高,月增殖率達5.17 倍。焦宏[17]的研究結(jié)果同樣表明,BA 2.0 mg/L+KT 2.0 mg/L 的處理人參果分化苗最多且粗壯。該試驗結(jié)果顯示,當KT 濃度為1.0 mg/L時,人參果增殖倍數(shù)最高,達3.1 倍,植株長勢旺盛;但當其濃度增加至2.0 mg/L 時,植株長勢較弱,增殖倍數(shù)為0。這一研究結(jié)果與前人不一致,可能與不同品種人參果對激素的敏感性存在差異有關(guān)。TDZ 是一種新型植物生長調(diào)節(jié)劑,可促進細胞分裂[18]。馬宗桓等[19]將TDZ 用于人參果葉片不定芽的分化,濃度為0.5 mg/L 時,分化率可達到83.3%。該試驗結(jié)果顯示,TDZ 對人生果有促分化作用,但效果一般。
6-BA、KT、GA3和TDZ 這4 種激素相比較,6-BA和KT 對人生果吊果組培苗的增殖效果明顯,并且苗體長勢好。這與陸瑞菊[9]等研究結(jié)果類似,6-BA 對人生果吊果的增殖效果優(yōu)于KT。張菲菲等[13]研究結(jié)果表明,NAA 濃度為0.5 mg/L,可促進人生果組培苗生根和株高的增長。而該試驗結(jié)果顯示,NAA 濃度為0.2 mg/L 時,人參果吊果組培苗的株高和根數(shù)表現(xiàn)最佳,增殖倍數(shù)也最高。
綜上所述,MS+NAA 0.2 mg/L+6-BA 0.3 mg/L 或MS+KT 1.0 mg/L+NAA 0.05 mg/L+6-BA 0.1 mg/L 的培養(yǎng)基配方有利于人參果吊果組培苗的瓶內(nèi)增殖和生根。在產(chǎn)業(yè)化種苗生產(chǎn)過程中,考慮到種苗生長的一致性,可選用其中1 種類型培養(yǎng)基進行培育。