摘 要:以“黎平2號(hào)”良種油茶帶芽嫩莖作為外植體,分析在不同的消毒方式和植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑配比下“黎平2號(hào)”油茶的誘芽、增殖、生根情況,構(gòu)建“黎平2號(hào)”油茶的組培快繁技術(shù)體系。此次實(shí)驗(yàn)中,最適合“黎平2號(hào)”油茶的消毒試劑組合為75%乙醇消毒30 s后再用0.1%氯化汞消毒10 min,這一消毒方式下的“黎平2號(hào)”外植體的存活率為63%,褐化率為3%,污染率為17%;最適合“黎平2號(hào)”油茶不定芽誘芽的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的配比為MS+1 mg/L 6-BA+0.4 mg/L NAA+0.06 mg/L TDZ,這一配比下的黎平2號(hào)外植體的出芽率達(dá)到98%,誘導(dǎo)率達(dá)到88%;最適合外植體增殖的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑組合為MS+0.5 mg/L
6-BA+0.04 mg/L NAA+0.03 mg/L TDZ+0.2 mg/L IBA,增殖系數(shù)為9.2倍,玻璃化率為26%;最適合“黎平2號(hào)”外植體生長(zhǎng)的調(diào)節(jié)劑組合為0.5MS+0.6 mg/L NAA+0.5 mg/L IBA,生根率達(dá)到86%,平均生根條數(shù)達(dá)到2.8條,平均根長(zhǎng)為2.7 cm。
關(guān)鍵詞:“黎平2號(hào)”油茶;組培快繁技術(shù);外植體消毒
中圖分類(lèi)號(hào):S794.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B 文章編號(hào):2095–3305(2024)11–000-03
“黎平2號(hào)”良種油茶是由貴州省林業(yè)科學(xué)院黎平縣林業(yè)局共同選育的油茶品種,植株主要呈圓形灌木狀,樹(shù)葉呈橢圓狀,鮮果出油率達(dá)到10%以上,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)國(guó)家規(guī)定的油茶果實(shí)出油指標(biāo)?!袄杵?號(hào)”良種油茶歸類(lèi)為山茶科山茶屬,屬于小喬木灌木類(lèi)。與栽培技術(shù)發(fā)展較為成熟、栽培面積更加廣泛的普通油茶相比,“黎平2號(hào)”良種油茶的果皮薄、產(chǎn)油量高、對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性更強(qiáng),產(chǎn)量高并且產(chǎn)出穩(wěn)定,具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生產(chǎn)利用價(jià)值。
組培快繁技術(shù)是一種通過(guò)細(xì)胞培養(yǎng)和再生植株來(lái)大規(guī)模繁殖植物的方法,其能通過(guò)體外環(huán)境控制和植物生長(zhǎng)調(diào)控,得到質(zhì)量更高的經(jīng)濟(jì)農(nóng)作物,降低作物培育難度,提高作物生產(chǎn)效率。當(dāng)前,組培快繁技術(shù)在水果培育、蘭草花類(lèi)作物培植、藥用植物配置等方面的應(yīng)用廣泛,對(duì)植物的栽培和繁育具有重要作用[1]。現(xiàn)階段“黎平2號(hào)”的主要繁殖方式包括種子繁殖、扦插繁殖、嫁接繁殖、壓條繁殖、埋根繁殖等,但種子繁殖并不能保留植物的親本優(yōu)良性,其他繁殖方式則極大受氣候、溫度等外部環(huán)境的影響,植物的繁殖效率不高,嚴(yán)重影響“黎平2號(hào)”油茶種植規(guī)模的擴(kuò)大[2]。對(duì)此,通過(guò)對(duì)外植體消毒、組培育苗培養(yǎng)等相關(guān)研究和分析,旨在建立有效的“黎平2號(hào)”良種油茶組培繁育技術(shù),為“黎平2號(hào)”良種油茶的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?;N植提供有效的技術(shù)支撐。
1 材料與方法
1.1 材料
供試材料選取的是黎平縣洪州鎮(zhèn)的“黎平2號(hào)”良種油茶所引種栽培的品種“黎平2號(hào)”,于當(dāng)年3月下旬至4月中旬選取新萌發(fā)油茶樹(shù)中生長(zhǎng)健康、未見(jiàn)病蟲(chóng)害的帶芽莖段,密封保鮮帶回實(shí)驗(yàn)室[3]。
1.2 方法
1.2.1 外植體消毒
第一步,選取長(zhǎng)勢(shì)良好的良種“黎平2號(hào)”油茶嫩莖,將莖上枝條去葉后用清水清洗,使用軟刷輕輕清理枝條,清理后用純凈水再次清洗;第二步,在超凈工作臺(tái)上將枝條剪切為2.5 cm的小段,用3種方式進(jìn)行消毒實(shí)驗(yàn),具體消毒方式見(jiàn)表1。在消毒過(guò)程中為了充分利用消毒液,可以不斷搖晃消毒容器;第三步,在完成滅菌后利用鑷子將外植體轉(zhuǎn)移至培養(yǎng)皿中,用濾紙吸收多余水分,再用純凈水沖洗4次,順著切口再切除約0.3 cm的枝段,保留剩下2.2 cm的枝段備用;第四步,將備用外植體接種至MS誘導(dǎo)培養(yǎng)基中,每個(gè)處理50瓶,每瓶接種2個(gè)外植體,在培養(yǎng)室進(jìn)行培養(yǎng),以5 d為一周期,調(diào)查存活率、褐化率、污染率,共調(diào)查20 d。
1.2.2 不定芽誘導(dǎo)
以MS作為培養(yǎng)基,將枝段消毒后接種到不同濃度培養(yǎng)基中,培養(yǎng)基中添加的植物生長(zhǎng)劑主要由萘乙酸(NAA)、6-芐氨基腺嘌呤(6-BA)、人工合成的苯基脲衍生物(TDZ)組成。
研究不同的植物生長(zhǎng)劑添加方式對(duì)“黎平2號(hào)”不定芽誘導(dǎo)的影響,添加方案分別為:(1)MS+0.8 mg/L
6-BA+0.2 mg/L NAA+0.04 mg/L TDZ;(2)MS+1 mg/L 6-BA+0.4 mg/L NAA+0.06 mg/L TDZ;(3)MS+1.2 mg/L
6-BA+0.6 mg/L NAA+0.08 mg/L TDZ,分別記作B1、B2、B3。每個(gè)培養(yǎng)基處理50瓶,每瓶接種2個(gè)外植體,在培養(yǎng)室內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng),跟蹤觀察出芽率和誘導(dǎo)率[4-9]。
1.2.3 繼代增殖培養(yǎng)
從MS培養(yǎng)基中取出培養(yǎng)效果較好且長(zhǎng)勢(shì)相當(dāng)?shù)难棵?,將其轉(zhuǎn)移至增殖培養(yǎng)基中繼續(xù)增殖培養(yǎng)。增值培養(yǎng)基的主要成分包括:NAA、6-BA、TDZ、
6-吲哚丁酸IBAIBA,添加方案分別為:(1)MS+0 mg/L
6-BA+0.02 mg/L NAA+0.01 mg/L TDZ+0 mg/L IBA;(2)MS+0.5 mg/L 6-BA+0.04 mg/L NAA+0.03 mg/L TDZ+0.2 mg/L IBA;(3)MS+1 mg/L 6-BA+0.06 mg/L NAA+0.05 mg/L TDZ+0.4 mg/L IBA,將其記作C1、C2、C3。每個(gè)培養(yǎng)基處理50瓶,每瓶接種2個(gè)外植體,在培養(yǎng)室內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng),跟蹤觀察培養(yǎng)情況并記錄外植體在20 d內(nèi)的增殖系數(shù)和玻璃化率。
1.2.4 生根培養(yǎng)
將繼代增殖培養(yǎng)后所獲得的單芽剪下2.5 cm,并將剪下的單芽轉(zhuǎn)移至生根培養(yǎng)基中繼續(xù)誘導(dǎo)生根。誘導(dǎo)生根培養(yǎng)基主要由不同濃度的NAA和IBA組成,
具體的添加方案為:(1)0.5MS+0.4 mg/L NAA+0.3 mg/L
IBA;(2)0.5MS+0.6 mg/L NAA+0.5 mg/L IBA;(3)0.5MS+0.8 mg/L NAA+0.7 mg/L IBA,記作D1、D2、D3。共處理50瓶,每瓶1個(gè)嫩梢,跟蹤嫩梢的生長(zhǎng)情況,并詳細(xì)統(tǒng)計(jì)其生長(zhǎng)情況,計(jì)算培育過(guò)程中植物體的生根率、平均生根條數(shù)、平均根長(zhǎng)。
生根率=不定根發(fā)生的莖段數(shù)/接種莖段數(shù)×100%
平均生根條數(shù)=生根條數(shù)/接種莖段
平均根長(zhǎng)=總根長(zhǎng)/接種莖段
1.3 統(tǒng)計(jì)分析方式
用Excel表格統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS 23.0對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異性分析。
2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
2.1 最佳消毒方式分析
研究不同消毒方式下“黎平2號(hào)”外植體的消毒效果,結(jié)果見(jiàn)表2。
表2中,A1組、A2組、A3組不同消毒方式下存活率、褐化率、污染率均不同,這說(shuō)明了“黎平2號(hào)”外植體消毒效果的差異性較為顯著。當(dāng)直接用0.1%氯化汞消毒10 min時(shí),外植體的污染率、褐化率明顯高于另外兩種消毒方式,存活率也僅為28%;利用乙醇和氯化汞兩種消毒方式進(jìn)行組合消毒時(shí),外植體的存活率和污染率指標(biāo)得到明顯好轉(zhuǎn),但植物的褐化率較高。利用75%乙醇消毒30 s后,再用0.1%氯化汞消毒
10 min時(shí),這一消毒方式對(duì)“黎平2號(hào)”外植體的褐化率影響最小,存活率最高。隨著乙醇消毒時(shí)間延長(zhǎng),“黎平2號(hào)”外植體的褐化率上升,存活率下降。
綜合對(duì)比后可以確定,此次實(shí)驗(yàn)最佳的消毒方式為用75%乙醇消毒30 s后,再用0.1%氯化汞消毒10 min,
這一消毒方式下,“黎平2號(hào)”外植體的存活率可以達(dá)到63%,褐化率僅為3%。
2.2 “黎平2號(hào)”的腋芽植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑選擇
通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出不同的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑下,“黎平2號(hào)”的外植體腋芽生長(zhǎng)情況見(jiàn)表3。
表3中,不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的配比對(duì)“黎平2號(hào)”腋芽生長(zhǎng)的影響具有顯著的差異性。其中,處理方式B1和B2的出芽率均能達(dá)到90%以上,誘導(dǎo)率也能達(dá)到85%以上,說(shuō)明MS+6-BA+NAA+TDZ的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑組合能有效促進(jìn)植物分化和出芽成長(zhǎng),但隨著植物生長(zhǎng)劑中各個(gè)生長(zhǎng)激素的持續(xù)添加,“黎平2號(hào)”外植體的誘導(dǎo)率和出芽率都有所下降。這說(shuō)明過(guò)多的植物生長(zhǎng)劑激素也會(huì)對(duì)外植體的誘導(dǎo)和出芽起到反作用。
當(dāng)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的配比為MS+1 mg/L 6-BA+
0.4 mg/L NAA+0.06 mg/L TDZ時(shí),“黎平2號(hào)”外植體的出芽率達(dá)到98%,誘導(dǎo)率達(dá)到88%,并且腋芽長(zhǎng)勢(shì)較好。這說(shuō)明“黎平2號(hào)”的腋芽植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑最優(yōu)配比為MS+1 mg/L 6-BA+0.4 mg/L NAA+0.06 mg/L TDZ。
2.3 “黎平2號(hào)”的增殖植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑選擇
通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出不同的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑下,“黎平2號(hào)”的外植體增殖情況見(jiàn)表4。
表4中,在使用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑后,“黎平2號(hào)”的植物增殖系數(shù)最高可以達(dá)到9.3倍,當(dāng)僅使用NAA和TDZ作為植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑時(shí),植物的增殖系數(shù)較低,但添加了6-BA和IBA后,植物的增殖系數(shù)達(dá)到9倍以上;對(duì)比C2和C3可知,C3組合的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑下,“黎平2號(hào)”外植體的增殖系數(shù)稍高,但相應(yīng)的玻璃化率也較高,甚至超出控制范圍,而C2組合的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑組合下的“黎平2號(hào)”外植體增殖情況與C3差異并不明顯,但玻璃化率明顯偏低。
這說(shuō)明此次實(shí)驗(yàn)中,最適合外植體增殖的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑組合為MS+0.5 mg/L 6-BA+0.04 mg/L NAA+0.03 mg/L TDZ+0.2 mg/L IBA,增殖系數(shù)為9.2倍,玻璃化率為26%。
2.4 “黎平2號(hào)”的生根植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑選擇
通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出不同的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑下,“黎平2號(hào)”的外植體生根情況見(jiàn)表5。
表5中,在使用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑后,“黎平2號(hào)”的植物生根率最高可以達(dá)到86%,最低為64%,平均生根條數(shù)最高可以達(dá)到2.8條,最低可以達(dá)到2.2條,平均根長(zhǎng)最高為3.1 cm,最低為2.4 cm。這說(shuō)明使用MS+NAA+
IBA作為植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑具有良好的使用效果。
對(duì)比D1和D2,發(fā)現(xiàn)兩者的生根率差異性并不顯著,但D2的平均生根條數(shù)和平均根長(zhǎng)較D1組數(shù)據(jù)更好,說(shuō)明D2組的外植體長(zhǎng)勢(shì)更加健康;對(duì)比D2和D3,發(fā)現(xiàn)D3的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑配比下,外植體的平均根長(zhǎng)較高,說(shuō)明D3方案更有利于植物生長(zhǎng),但該方案下外植體的生根率和平均生根條數(shù)遠(yuǎn)低于D2方案,說(shuō)明盡管D3方案下植物能快速生長(zhǎng),但這一配比方案并不利于植物的生根和發(fā)育,因此D2方案相對(duì)更具明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。
綜上,最適合“黎平2號(hào)”外植體生長(zhǎng)的調(diào)節(jié)劑組合為0.5 MS+0.6 mg/L NAA+0.5 mg/L IBA,生根率達(dá)到86%,平均生根條數(shù)達(dá)到2.8條,平均根長(zhǎng)為2.7 cm。
3 結(jié)論
(1)此次實(shí)驗(yàn)主要采用氯化汞與乙醇作為實(shí)驗(yàn)消毒藥劑,分別分析乙醇和氯化汞消毒在規(guī)定時(shí)間下的消毒效果。最適合“黎平2號(hào)”油茶的消毒試劑組合為用75%乙醇消毒30 s后,再用0.1%氯化汞消毒
10 min,這一消毒方式下外植體的存活率為63%,褐化率為3%,污染率為17%,消毒效果良好。同時(shí),在此次實(shí)驗(yàn)中,為了保證試劑的利用充分性,在實(shí)驗(yàn)中不斷搖晃容器,有效降低了外植體的污染率。
(2)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)外植體腋芽誘導(dǎo)、增殖及生長(zhǎng)具有良好的應(yīng)用效果。此次實(shí)驗(yàn)選取的植物生長(zhǎng)激素主要有6-BA、NAA、TDZ、IBA等,其中,6-BA能加速植物細(xì)胞的分裂及擴(kuò)大,誘導(dǎo)腋芽生長(zhǎng)分化;NAA主要用于提高植株生長(zhǎng)高度;TDZ主要用于促進(jìn)植物細(xì)胞伸長(zhǎng),誘導(dǎo)腋芽?jī)?nèi)的增殖,是調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)組織細(xì)胞促使植物平穩(wěn)生長(zhǎng)[10-14];IBA主要用于提高植物的發(fā)芽率和成活率,誘導(dǎo)形成外植體的不定芽、愈傷組織及胚狀體等。
(3)此次實(shí)驗(yàn)中,最適合“黎平2號(hào)”油茶的消毒試劑組合為用75%乙醇消毒30 s后,再用0.1%氯化汞消毒10 min;不定芽誘芽的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的配比為MS+1 mg/L 6-BA+0.4 mg/L NAA+0.06 mg/L TDZ;外植體增殖的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑組合為MS+0.5 mg/L 6-BA+
0.04 mg/L NAA+0.03 mg/L TDZ+0.2 mg/L IBA;外植體生長(zhǎng)的調(diào)節(jié)劑組合為0.5 MS+0.6 mg/L NAA+0.5 mg/L IBA。
參考文獻(xiàn)
[1] 徐嘉娟,朱亞艷,王港.貴州小果油茶表型多樣性分析及綜合評(píng)價(jià)[J].浙江林業(yè)科技,2021,41(3):15-23.
[2] 李振東,陳向東,吳濤,等.黎平縣小果油茶良種栽培技術(shù)[J].綠色科技,2021,23(3):103-104,114.
[3] 盧永艷,吳運(yùn)輝,楊承榮,等.小果油茶良種苗木繁育技術(shù)[J].林業(yè)科技通訊,2020(9):93-95.
[4] 盧永艷,楊恒,吳運(yùn)輝,等.長(zhǎng)林油茶良種栽培及產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用[J].種子,2019,38(2):131-134.
[5] 楊承榮,姚淵,吳運(yùn)輝,等.黎平油茶良種選育研究[J].種子,2017,36(12):105-109.
[6] 陳勝群,王港,劉小紅,等.‘黎平2號(hào)’油茶良種組培快繁技術(shù)[J].貴州林業(yè)科技,2023,51(3):14-19.
[7] 林穎怡,汪勇,李穎.廣東河源特色油茶產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與高質(zhì)量發(fā)展對(duì)策[J].中國(guó)油脂,2024,49(6):6-10,17.
[8] 賴(lài)小軍.粵北地區(qū)油茶良種特性及培育技術(shù)要點(diǎn)[J].南方農(nóng)業(yè),2023,17(15):192-194.
[9] 陳建萍,舒相才,龍德增.紅花油茶“騰沖7號(hào)”良種無(wú)性系選育技術(shù)[J].特種經(jīng)濟(jì)動(dòng)植物,2023,26(5):144-147.
[10] 范玉蓉,劉四黑,王蓉,等.銅仁市油茶種質(zhì)資源現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)策分析[J].南方農(nóng)業(yè),2023,17(3):193-197.
[11] 魯賽,郭曉春,賈代順,等.云南油茶產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及高質(zhì)量發(fā)展對(duì)策[J].林業(yè)科技通訊,2023(9):17-21.
[12] 鄧可,許俊波,廖德勝,等.貴州省冊(cè)亨縣油茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)策思考[J].貴州林業(yè)科技,2022,50(2):51-55.
[13] 陳銳帆,張恒,奚如春.廣東引種‘岑軟2號(hào)’和‘岑軟3號(hào)’油茶良種區(qū)域試驗(yàn)與評(píng)價(jià)[J].經(jīng)濟(jì)林研究,2022,40 (1):104-111.
[14] 張維,程軍勇,鄧先珍,等.湖北省油茶產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及高質(zhì)量發(fā)展對(duì)策[J].湖北林業(yè)科技,2021,50(6):62-65.