孫慧君
(遼寧省農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展部,遼寧 沈陽(yáng) 110034)
紫葉稠李Prunus virginiana‘Canada Red’是我國(guó)東北地區(qū)重要的彩葉樹種之一,屬薔薇科落葉喬木。因其具有抗寒抗旱、葉片呈紫色比較早,觀賞性強(qiáng)等特點(diǎn),已經(jīng)成為園林綠化應(yīng)用的首選樹種[1]。近幾年,關(guān)于紫葉稠李的研究大部分都集中在育苗[2]、扦插[3-4]、嫁接[5]等方面,隨著園林綠化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,為滿足園林綠化苗木需求,通過組培快繁技術(shù)可以達(dá)到快速獲得生長(zhǎng)性狀一致的綠化優(yōu)質(zhì)苗木。在木本植物組織培養(yǎng)過程中消毒時(shí)間及試劑[6-7]、培養(yǎng)基種類[8-9]、激素種類及濃度[10-14]、外植體類型[15-16]等是組織培養(yǎng)的重要影響因素,直接影響離體快繁的成功與否。因此,本研究以紫葉稠李帶芽莖段進(jìn)行離體快繁,探討消毒時(shí)間、培養(yǎng)基、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑(PGR)種類和質(zhì)量濃度及外植體類型對(duì)紫葉稠李帶芽莖段離體培養(yǎng)的影響,以期為獲得大量生長(zhǎng)性狀一致的無性系奠定研究基礎(chǔ)。
試驗(yàn)材料為沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)校園內(nèi)生長(zhǎng)健壯的紫葉稠李當(dāng)年生帶頂芽或腋芽的莖段。
1.2.1 外植體預(yù)處理
取紫葉稠李當(dāng)年生腋芽或頂芽莖段枝條,將枝條置于清洗液中浸泡20~30 min,然后放在流水下沖洗干凈,將枝條剪成1.5~2 cm帶芽莖段,放到燒杯中,在自來水下再?zèng)_洗1~1.5 h。
1.2.2 消毒時(shí)間對(duì)外植體的影響
將處植體放在超凈工作臺(tái)上,先用70%酒精消毒30 s,0.1%HgCl2消毒8 min、10 min、12 min。然后用無菌水沖洗3~5次,接種前將外植體取出,切除莖段兩端后置于無菌濾紙上。每個(gè)處理10瓶,每瓶3個(gè)外植體,重復(fù)3次。
1.2.3 培養(yǎng)基種類對(duì)外植體的影響
將紫葉稠李帶芽莖段接種在MS、1/2MS和WPM三種基本培養(yǎng)基上,培養(yǎng)基加入蔗糖20 g·L-1、瓊脂4.5 g·L-1,每個(gè)處理10瓶,每瓶3個(gè)外植體,重復(fù)3次,2周后統(tǒng)計(jì)紫葉稠李帶芽莖段萌發(fā)率及污染率。
1.2.4 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)外植體的影響
在初代培養(yǎng)中篩選出最佳基本培養(yǎng)基后,在初代基本培養(yǎng)基中分別添加6-BA(0.5、1.0、1.5 mg·L-1),NAA(0.05、0.1、0.15 mg·L-1),蔗糖20 g·L-1、瓊脂4.5 g·L-1。
1.2.5外植體類型對(duì)離體萌發(fā)的影響
選取紫葉稠李木質(zhì)化、半木質(zhì)化及幼嫩帶芽莖段進(jìn)行離體培養(yǎng),經(jīng)過消毒滅菌后接種于MS+6-BA 0.5 mg·L-1+NAA 0.05 mg·L-1+蔗糖20 g·L-1+瓊脂4.5 g·L-1的培養(yǎng)基上,2周后統(tǒng)計(jì)不同外植體的萌發(fā)率。
1.2.6 培養(yǎng)條件
組培室內(nèi)溫度25℃,光照強(qiáng)度1 500~2 000 lx,每天16 h光照、8 h黑暗培養(yǎng),濕度60%~70%。
采用Excel 2010和SPSS26對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
從表1可以看出,采用0.1%HgCl2對(duì)紫葉稠李帶芽莖段進(jìn)行消毒處理時(shí)污染率和萌發(fā)率均有顯著性影響(P<0.05)。
表1 消毒時(shí)間對(duì)紫葉稠李外植體離體培養(yǎng)的影響
當(dāng)用0.1%HgCl2消毒12 min時(shí),帶芽莖段的污染率最低,萌發(fā)率最高,可以達(dá)到85.3%,因此,在后續(xù)試驗(yàn)過程中對(duì)紫葉稠李帶芽莖段采用0.1%HgCl2消毒12 min。
從表2可以看出,帶芽莖段在MS基本培養(yǎng)基中離體培養(yǎng)1周后腋芽開始萌動(dòng),在1/2MS基本培養(yǎng)基中培養(yǎng)10 d后腋芽有萌動(dòng)跡象,而在WPM基本培養(yǎng)基中帶芽莖段需要培養(yǎng)2周后腋芽才開始啟動(dòng)萌發(fā);從帶芽莖段萌發(fā)情況看,MS培養(yǎng)基較其他兩種培養(yǎng)基離體培養(yǎng)效果要好,因此,后續(xù)離體培養(yǎng)時(shí)選用MS培養(yǎng)基作為離體培養(yǎng)最佳培養(yǎng)基。
表2 培養(yǎng)基種類對(duì)紫葉稠李帶芽莖段離體培養(yǎng)的影響
從表3可以看出,不同種類及質(zhì)量濃度的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)紫葉稠李帶芽莖段離體培養(yǎng)影響呈顯著差異(P<0.05)。隨著6-BA與NAA質(zhì)量濃度逐漸提高,紫葉稠帶芽莖段萌發(fā)生長(zhǎng)呈下降趨勢(shì),說明高質(zhì)量濃度的細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素不利于紫葉稠李帶芽莖段的離體培養(yǎng)。因此,紫葉稠李帶芽莖段離體培養(yǎng)最佳培養(yǎng)基為MS+6-BA 0.5 mg·L-1+NAA 0.05 mg·L-1。
表3 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)紫葉稠李帶芽莖段離體培養(yǎng)的影響
外植體類型對(duì)帶芽莖段離體培養(yǎng)的影響見表4。
表4 外植體類型對(duì)帶芽莖段離體培養(yǎng)的影響
從表4可以看出,幼嫩莖段接種1周后即開始萌發(fā),萌發(fā)生長(zhǎng)啟動(dòng)時(shí)間比較早,且污染率最低,萌發(fā)率最高為91.7%;木質(zhì)化莖段污染率最高,萌發(fā)率最低。半木質(zhì)化帶芽莖段啟動(dòng)時(shí)間較幼嫩帶芽莖段要晚,污染和萌發(fā)生長(zhǎng)情況比木質(zhì)化莖段好。說明對(duì)紫葉稠李帶芽莖段進(jìn)行離體培養(yǎng)時(shí),最好選用幼嫩帶芽莖段,腋芽可以快速啟動(dòng)萌發(fā),短期內(nèi)可以獲得大量無菌萌發(fā)苗。
本研究通過選取紫葉稠李帶芽莖段進(jìn)行離體培養(yǎng),探討消毒時(shí)間、培養(yǎng)基種類和植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類及質(zhì)量濃度對(duì)外植體離體培養(yǎng)的影響,結(jié)果表明:消毒時(shí)間、培養(yǎng)基種類、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類與質(zhì)量濃度及外植體類型對(duì)紫葉稠李帶芽莖段進(jìn)行離體培養(yǎng)均有顯著影響(P<0.05),當(dāng)用0.1%HgCl2消毒12 min時(shí),帶芽莖段的污染率最低,萌發(fā)率最高;帶芽莖段在MS基本培養(yǎng)基中離體培養(yǎng)腋芽萌發(fā)啟動(dòng)時(shí)間最早,葉色正常,生長(zhǎng)健康;高質(zhì)量濃度的細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素不利于紫葉稠李帶芽莖段的離體培養(yǎng),帶芽幼嫩莖段接種1周后即開始萌發(fā),萌發(fā)生長(zhǎng)啟動(dòng)時(shí)間比較早,且污染率最低,分化率最高為91.7%,生長(zhǎng)效果最好。因此,紫葉稠李帶芽莖段離體培養(yǎng)最佳培養(yǎng)基和激素組合為MS+6-BA 0.5 mg·L-1+NAA 0.05 mg·L-1。