百香果組培苗不同部位莖段繼代培養(yǎng)效果研究

蔡建榮 曾 軍 黃萍萍

（龍巖市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，福建龍巖 364000）

百香果（PassifloraedulisSims）為西番蓮科（Passifloraceae）西番蓮屬（Passiflora Linnaeus）多年生常綠藤本植物，廣泛分布于熱帶、亞熱帶地區(qū)，原產(chǎn)地主要分布在巴西、阿根廷等地，為典型的熱帶、亞熱帶漿果[1-2]。目前，西番蓮屬的種類約有400種，其中有60余種的果實(shí)可以食用。目前，種植的百香果有超過(guò)135種香味物質(zhì)，主要成分為丁酸乙酯、己酸乙酯等。百香果香甜可口、芳香怡人，富含多種維生素、礦物質(zhì)元素、人體必需氨基酸以及具有藥用價(jià)值的生物堿和黃酮類物質(zhì)，具有“果汁之王”的稱號(hào)，深受人們喜愛(ài)[3-4]。

百香果種植因具有投入低、產(chǎn)出快、效益高、利潤(rùn)空間大等多種優(yōu)勢(shì)，是一種推廣前景較好的栽植項(xiàng)目。近年來(lái)，福建、廣東、廣西、海南等多地都將百香果種植作為扶貧和鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興的一部分，進(jìn)行大面積推廣[5-7]。目前，百香果田間繁殖方式仍以實(shí)生育苗、扦插育苗、嫁接育苗為主，這些傳統(tǒng)田間供種方式在提高植株質(zhì)量、控制病毒等方面效果不明顯，果苗連年種植后種質(zhì)退化，種植過(guò)程中病毒病普遍發(fā)生，百香果產(chǎn)量降低，優(yōu)質(zhì)種苗供應(yīng)不足，嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)匕傧愎a(chǎn)質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益[8-9]。利用組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行百香果種苗繁育，不僅可以快速繁育大量?jī)?yōu)質(zhì)種苗，還可以防止種質(zhì)退化，控制病毒病[10-12]。因此，建立一個(gè)快速高效的組培快繁體系十分重要。本試驗(yàn)以優(yōu)質(zhì)黃金百香果脫毒初代組培苗為外植體，研究其不同部位莖段對(duì)繼代培養(yǎng)速度的影響，以期篩選出適用于脫毒百香果組培快繁的試驗(yàn)材料，為快速生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)種苗提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試材料為百香果脫毒無(wú)菌組培苗。該組培苗是以本項(xiàng)目組取自龍巖長(zhǎng)汀的黃金百香果莖段為外植體，通過(guò)組織培養(yǎng)技術(shù)，經(jīng)過(guò)初代培養(yǎng)獲得的脫毒無(wú)菌組培苗。

1.2 試驗(yàn)方法

在無(wú)菌條件下，將經(jīng)過(guò)初代培養(yǎng)的組培苗用無(wú)菌水清洗3次，保留莖基部以上苗段。將去除莖基部的組培苗按上部、中部、下部位置分別切成帶單節(jié)間、含1片原葉、長(zhǎng)約1.5 cm的頂段莖段（去除頂芽）、中段莖段、下段莖段，3段材料各30份，分別接種于不加任何外源激素的MS培基中進(jìn)行培養(yǎng)。培養(yǎng)基pH值5.8，含蔗糖2%、瓊脂0.7%。培養(yǎng)溫度為（25±2）℃，光照強(qiáng)度為 2 000 lx，光照時(shí)間為 12 h/d。每5 d觀察一次各莖段材料在培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)狀況，包括根系、葉片的生長(zhǎng)狀況。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同部位莖段對(duì)根系生長(zhǎng)速度的影響

根據(jù)觀察結(jié)果可知，3種不同部位莖段材料接入培養(yǎng)基后，其根系的形成及生長(zhǎng)情況均表現(xiàn)出較明顯的區(qū)別。

由表1可知，外植體轉(zhuǎn)入培養(yǎng)基5 d后，全部樣品基部均未發(fā)現(xiàn)新生根點(diǎn)。10 d后，頂段莖段外植體基部陸續(xù)冒出嫩白色的根點(diǎn)，平均根長(zhǎng)約0.2 cm；而中、下段莖段外植體基部仍未發(fā)現(xiàn)根系生長(zhǎng)點(diǎn)。15 d后，當(dāng)頂段莖段外植體開(kāi)始出現(xiàn)第二條根系時(shí)，中、下段莖段外植體才陸續(xù)長(zhǎng)出了第一條新生根系，平均根長(zhǎng)約為0.3 cm。隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，頂段莖段外植體的根系生長(zhǎng)速度明顯高于中、下段莖段。當(dāng)培養(yǎng)時(shí)間達(dá)45 d時(shí)，頂段莖段外植體的平均根系數(shù)為5條，平均根長(zhǎng)約為13.8 cm；而中段莖段外植體根系數(shù)平均為4條，平均根長(zhǎng)約為12.1 cm；下段莖段外植體表現(xiàn)最弱，平均根數(shù)為4條，平均根長(zhǎng)僅約為7.5 cm。

表1 不同部位莖段根系生長(zhǎng)狀況

由圖1和圖2各部位莖段外植體根系數(shù)量和長(zhǎng)度的增長(zhǎng)趨勢(shì)可知，頂段莖段外植體在根系的生長(zhǎng)上保持較強(qiáng)的生長(zhǎng)勢(shì)，生長(zhǎng)速度快，成苗周期短；下段莖段外植體的根系生長(zhǎng)勢(shì)最弱。因此，為了保證快速提供田間優(yōu)質(zhì)百香果苗，在組培快繁階段應(yīng)盡量采用頂段莖段和中段莖段為外植體繁育組培苗，以縮短生長(zhǎng)周期，達(dá)到快速供種的目的。

2.2 不同部位莖段對(duì)葉片生長(zhǎng)速度的影響

將不同部位的百香果組培苗外植體接入培養(yǎng)基中進(jìn)行繼代培養(yǎng)，其葉片的形成及生長(zhǎng)狀況具有明顯的區(qū)別。

由表2可知，各部位莖段繼代培養(yǎng)新生葉的生長(zhǎng)與根系生長(zhǎng)表現(xiàn)基本一致。接種后5 d，所有外植體均未見(jiàn)有新生葉完全伸展，僅在部分頂段莖段和中段莖段外植體的葉腋處發(fā)現(xiàn)有新生腋芽冒出，呈嫩綠色。培養(yǎng)10 d后，大部分頂段莖段外植體葉腋間的嫩芽形成第一片完全伸展的淺綠色新生葉片，并且在新生葉片的葉腋處生長(zhǎng)出下一個(gè)腋芽。此時(shí)，大部分中段莖段外植體的腋芽已形成半伸展?fàn)顟B(tài)的葉片，而下段莖段外植體的葉腋間才剛剛長(zhǎng)出約0.5 cm的嫩芽。當(dāng)培養(yǎng)時(shí)間達(dá)到20 d后，各部分外植體的生長(zhǎng)速度都進(jìn)入快速增長(zhǎng)期。尤其頂段莖段外植體的葉片生長(zhǎng)速度最快，每5 d均有1片完全伸展葉的形成；其葉腋間嫩芽的形成與生長(zhǎng)也明顯較快，當(dāng)上一片新葉完全伸展時(shí)，腋芽也已形成半伸開(kāi)狀態(tài)的葉片。培養(yǎng)45 d后，頂段莖段外植體大部分已形成8片葉，達(dá)到成苗狀態(tài)；中、下段外植體葉片的生長(zhǎng)速度明顯弱于頂段莖段外植體，培養(yǎng)時(shí)間為45 d時(shí)，才形成4～5片完全葉，成苗周期較長(zhǎng)。

表2 不同部位莖段新生葉生長(zhǎng)狀況

由圖3葉片生長(zhǎng)趨勢(shì)線的走向可知，頂段莖段外植體的葉片生長(zhǎng)速度最快，其次是中段莖段外植體，最慢的是下段莖段外植體。在試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，各部位外植體葉片的總體生長(zhǎng)勢(shì)均表現(xiàn)為“慢—快—慢”的生長(zhǎng)規(guī)律。據(jù)觀察，培養(yǎng)5～20 d為慢速期，20～45 d為快速期，45 d后又進(jìn)入慢速期。產(chǎn)生這種規(guī)律的原因有可能與外植體對(duì)培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收規(guī)律和培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量的變化有關(guān)。

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，在同一培養(yǎng)條件下，百香果組培苗頂段莖段作外植體，根系及葉片的生長(zhǎng)速度最快，形成的根數(shù)和葉片數(shù)最多，培養(yǎng)45 d左右基本成苗，成苗周期最短，適宜快速供種；中段莖段作外植體，生長(zhǎng)速度一般，成苗期約55 d；下段莖段作外植體，根系和葉片生長(zhǎng)速度最慢，培養(yǎng)60 d左右才基本成苗，成苗周期最長(zhǎng)。試驗(yàn)僅在植株形態(tài)特征上進(jìn)行觀察及數(shù)據(jù)分析，3種不同部位外植體生長(zhǎng)速度產(chǎn)生差異的內(nèi)在機(jī)理有待進(jìn)一步通過(guò)生理生化試驗(yàn)進(jìn)行研究。

本試驗(yàn)中所有外植體在接種后5 d均未見(jiàn)其根系及葉片明顯生長(zhǎng)，并且成苗周期較長(zhǎng)，可能與培養(yǎng)基未添加任何生長(zhǎng)激素如NAA、6-BA等有關(guān)。因此，在百香果組培苗生產(chǎn)上，繼代快繁培養(yǎng)基中應(yīng)適量添加生長(zhǎng)激素等外源物質(zhì)，以調(diào)節(jié)生長(zhǎng)速度。

因中、下段莖段外植體生長(zhǎng)勢(shì)較弱，在其繼代培養(yǎng)中應(yīng)篩選出適宜促進(jìn)其快速生長(zhǎng)發(fā)育的培養(yǎng)基配方，以達(dá)到快速繁育種苗的要求。在快繁培養(yǎng)基配方的選擇上，對(duì)生長(zhǎng)激素種類及濃度配比應(yīng)進(jìn)行進(jìn)一步的試驗(yàn)分析。本次試驗(yàn)僅在同一品種百香果植株上進(jìn)行觀察分析，對(duì)于其他品種植株是否與該試驗(yàn)結(jié)果存在一致性還需要開(kāi)展相應(yīng)的試驗(yàn)研究。