田新華,翁海龍,石德山
(1.黑龍江省林業科學研究所,黑龍江哈爾濱150081;2.大興安嶺地區農林科學院,黑龍江加格達奇165000)
藍靛果忍冬(Lonicera caerulea)又稱藍靛果、黑瞎子果、羊奶子等,屬于多年落葉小灌木。藍靛果果實中富含氨基酸、黃酮類成分及山梨糖醇、檸檬酸等生物活性物質[1-3]。其果實和葉片中富含花色甙、桃葉珊甙、花青素苷、無色花青素苷、兒茶酸及蕓香苷等物質,對心腦血管疾病具有一定療效,并有抗病毒、抗癌和改善肝臟的解毒作用[4-6]。藍靛果果實可鮮食,也可加工飲料、果醬、果糕及釀酒等,具有色澤鮮艷,口味清爽,酸甜相宜的特點[5]。
近年來,藍靛果市場需求量越來越大。2014年鮮果市場價格為12~15元/kg,速凍果價格為8 500元/t,濃縮汁國際市場價格為8.0萬元/t,飲品銷售價為10~12元/瓶,出現供不應求的現象。該研究擬采用植物組織培養技術栽培大興安嶺天然藍靛果,旨在緩解苗木供求矛盾,為大規模工廠化育苗提供技術支撐。
2013年3月以大興安嶺阿木爾地區天然藍靛果優樹為試材,剪去基部較老部位和頂梢細弱部分,將枝條剪成15~20 cm的莖段,放入罐中水培催芽,培養溫度約20℃,7 d腋芽開始陸續萌發。
剪取長約2.0 cm的帶芽莖段,加少量洗衣粉洗滌,用自來水沖洗5次,在超凈工作臺上用0.1%氯化汞溶液表面滅菌,滅菌時間為2.5 min,滅菌后用無菌水沖洗3次,并浸泡于無菌水中50 min,取出用無菌濾紙吸干材料表面多余水分,待用。
2.1 誘導側芽萌發 剪去莖段兩端多余部分后,在無菌條件下將單芽莖段接種于MS+6-BA 1.0 mg/L+IBA 0.2 mg/L培養基中,誘導側芽萌發。
2.2 藍靛果忍冬試管苗增殖培養基的篩選 待莖段腋芽伸長后,分別轉接于以MS為基礎,添加3種不同濃度激素的培養基中進行增殖培養,篩選優化藍靛果忍冬試管苗的增殖培養基配方。
采用L(34)正交實驗設計芽增殖培養基,以激素6-BA(A)、IBA(B)、GA3(C)為3個因素,每因素設置3個水平(6-BA 1.0、2.0、3.0 mg/L;IBA 0.1、0.2、0.3 mg/L;GA30.5、1.0、1.5 mg/L),每個處理2次重復,每個重復接種5瓶,培養40 d觀察試驗結果。培養條件:白天溫度(25±1)℃,夜間溫度(20±1)℃,光照強度2 000 Lux,光照時間12 h/d。
2.3 藍靛果忍冬試管苗生根培養基的篩選 剪取苗高1.5~2.0 cm的單芽莖段,分別轉接于以下4種生根培養基中:①1/2MS+NAA 0.5 mg/L;②1/2MS+NAA 1.0 mg/L;③1/2MS+NAA 0.5 mg/L+IBA 0.5 mg/L;④1/2MS+NAA 1.0 mg/L+IBA 1.0 mg/L,進行試管苗生根培養,培養45 d觀察試驗結果。
每個處理2次重復,每個重復接種5瓶。上述培養基均加蔗糖20 g/L,日產瓊脂粉6 g/L,pH調至5.8。
2.4 藍靛果忍冬試管苗的移栽
2.4.1 不同移栽基質對試管苗生長的影響。由于移栽基質的成分、比重決定苗木造林的成活率與成本,因此選擇適合苗木生長、低成本、輕型、長效的有機基質,進行苗木大規模工廠化生產具有重要意義。該試驗以農林廢棄物為材料,采用植物發酵技術,維持堆體高溫發酵7 d。經儀器檢測發酵腐熟的有機材料理化性質,調整適宜的C/N,調制適合植物生長的有機輕基質,備用。
將經過生根培養的試管苗取出,用清水洗凈基部培養基。試管苗基部速蘸0.5%高錳酸鉀溶液消毒,移栽到已滅菌的有機基質中,加蓋塑料布、遮陰網。每種基質移栽20株,每處理重復3次,培養14 d統計成活率,篩選適宜藍靛果忍冬生長的基質。以下為供試有機輕基質:A.樹皮∶闊葉=1∶1;B.松針∶草炭∶闊葉 =1∶1∶1;C.鋸末∶闊葉∶稻殼 =1∶1∶1;D.闊葉∶草腐菌菌糠 =1∶1。
2.4.2 不同空氣相對濕度對試管苗移栽成活率的影響。6月初進行藍靛果忍冬試管苗移栽試驗,培養溫度控制在白天23~25℃,夜間18~20℃,分別采取霧化設備保持Ⅰ.相對濕度75% ~85%;Ⅱ.相對溫度65% ~75%;Ⅲ.相對溫度55%~65%;Ⅳ.相對濕度45% ~55%共4種處理,篩選出適于試管苗移栽的培養條件,為藍靛果忍冬工廠化育苗提供參考。
2.5 數據統計分析方法 采用數據統計軟件DPS7.05對增殖芽苗數、增殖倍數、生根數和根長等指標進行方差分析和差異顯著性測驗(SSR 法)[7]。
3.1 誘導藍靛果忍冬側芽生長 觀察試驗結果表明,腋芽在初代培養基上培養3 d開始萌動,經7 d培養節間伸長,小葉片展開。
3.2 不同處理對藍靛果忍冬試管苗木分化增殖的影響 將伸長的莖梢切成1.5 cm的單節莖段,分別轉入不同增殖培養基,增殖培養40 d后,調察試驗結果,進行極差分析(表1)。從各因素對苗木性狀影響的極差結果反映:對于試管苗苗高性狀而言,6-BA各水平間極差0.69,IBA極差0.30,GA3極差0.06;對于分化增殖數而言,6-BA 因素極差0.98,IBA極差0.54;GA3極差0.53,即無論從苗高,還是分化增殖情況來講,6-BA都是決定苗木生長的重要因素。方差分析表明,按F值大小分析,影響苗高、分化增殖的主要因素仍是6-BA。按照植株上部生長情況的多重比較結果顯示,以MS+6-BA 2.0 mg/L+IBA 0.3 mg/L+GA30.5 mg/L 為培養基培養的試管苗苗高生長最快,分化增殖苗數最多,并且與其他處理差異顯著。

表1 不同激素對試管苗上部性狀的影響
3.3 不同處理對藍靛果忍冬試管苗生根的影響 切取苗高約1.5 cm的單芽分別轉接于不同生根培養基中進行生根培養。觀察發現,培養18 d左右開始長出淺綠色的根。對培養45 d的試管苗進行方差分析表明,無論從生根數量,還是根長方面看各處理間差異極顯著(P<0.01)。經SSR法多重比較結果表明,從苗木生根數量方面看各處理間差異顯著,并且以處理①(1/2MS+NAA 0.5 mg/L)為最多;從根長方面處理①(1/2MS+NAA 0.5 mg/L)最好,但與處理③(1/2MS+NAA 0.5 mg/L+IBA 0.5 mg/L)差異不顯著,說明控制藍靛果忍冬試管苗生根的主要因素是NAA,而且NAA濃度為0.5 mg/L植株生根狀況最好。因此,選擇培養基1/2MS+NAA0.5 mg/L為藍靛果忍冬的生根培養基,顯著優于其他處理,生根數較多,生根速度快,有利于提高移栽成活率。
3.4 藍靛果忍冬生根試管苗的移栽試驗
3.4.1 不同有機輕基質對試管苗生長的影響。由表2可知,以松針∶草炭∶闊葉=1∶1∶1為基質的移栽效果最好,成活率86.7%,苗木生長健壯,有效葉片數、新增根數較多,并且在第3節以下木質化程度高。

表2 不同有機輕基質對試管苗生長的影響
3.4.2 不同空氣相對濕度對試管苗移栽成活率的影響。將苗木移栽到基質B中,7 d后統計苗木存活狀況。從表3可知,采用霧化設備保持空氣相對濕度在65% ~75%,藍靛果忍冬試管苗成活率最高,為91.2%,濕度過高易產生霉變而死亡;濕度過低蒸發量大,植株缺水而枯萎。可見,試管苗移栽后,采用霧化設備,同時在苗床上方搭建小拱棚并覆蓋一層透明塑料布有助于保持空氣濕度,結合適時通風,有利于提高試管苗的成活率。

表3 空氣相對濕度對試管苗移栽成活率的影響
(1)該試驗表明,藍靛果忍冬的最適增殖培養基為MS+6-BA 2.0 mg/L+IBA 0.3 mg/L+GA30.5 mg/L,分化苗數較多,葉色深綠,植株生長健壯。1/2MS+NAA 0.5 mg/L為藍靛果忍冬的最適生根培養基,生根率較高,生根速度快,有利于提高移栽成活率。
(2)注意枝條采集的時間,如冬季采集的休眠枝條經水培易產生花芽,處理材料時盡量避免接種帶花芽的嫩枝。
(3)試管苗一般在高濕、弱光、恒溫條件中進行培養,出瓶后極易失水死亡。瓶外生根采取覆膜或噴霧等方法保證空氣相對濕度,并及時增加光照,以保證苗基部的正常呼吸,并防止葉片失水萎蔫。瓶外生根后期采取加強通風逐漸降低濕度和溫度,以增強幼苗的自養能力,促進葉片保護功能快速完善,氣孔變小,增強抗性和適應外界環境條件的能力,生根率提高。溫度、光照、基質水分和空氣濕度的平衡是獲得較高生根率的保證[8]。
(4)該研究采用經發酵的混合有機基質誘導生根,結果表明不同基質對試管苗的生根效果差異較大,其中以處理B移栽效果最好,空氣相對濕度控制在65%~75%的環境條件下苗木成活率91.2%,生長健壯,有效葉片數、新增根數較多,并且在第3節以下木質化程度高。該基質比無機基質輕,營養豐富,便于攜帶,有效地降低勞動強度,同時利用該基質可以有效減少換苗床土造成的苗木死亡率。
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