支撐物對試管內藍莓組培苗生根的影響

郭茹，孫世海，葉霞，華仁銳

(天津農學院，天津 300384)

藍莓(Vacciniumuliginosum)屬于杜鵑花科(Ericaceae)越橘屬(Vaccinium)，為落葉或常綠灌木，是一個既古老又新興的果樹樹種[1]。原產于北美，美國大西洋沿岸各州和加拿大東南部都有分布[2]。 藍莓的繁殖方法較多，總體分為有性繁殖和無性繁殖，有性繁殖主要是實生播種，缺點是容易發生性狀分離；無性繁殖的方法主要以扦插繁殖為主，其他方法有分株繁殖、組培繁殖、嫁接繁殖等[3]。自20世紀80年代開始，藍莓種植傳入中國，引種規模日益擴大，種苗生產供不應求[4]。采用植物組織培養技術可以規模化生產，減少成本，提高繁殖系數，短期之內可獲得大量的無病毒苗木，保持品種的優良性[5，6]。目前藍莓植物組織培養快繁技術相對比較成熟。藍莓屬于木本植物，在繁殖種苗過程中會出現生根難的問題，嚴重制約藍莓產業化的發展。如何提高藍莓的生根率和縮短藍莓生根時間已成為藍莓組培技術研究的重要內容。瓊脂是一種高分子碳水化合物，從海藻中提取。傳統的培養基中，瓊脂僅僅是一種固化劑，作為凝固劑使用，不具任何營養[7]。到目前為止，還沒有發現更好的可取代瓊脂的支持物。本研究通過以藍莓組培苗為試驗材料，改變培養基中的支撐物，添加不同濃度的激素，從而篩選出最佳生根培養基，為藍莓產業化發展提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 供試材料

取繼代培養40 d、芽高3 cm以上且生長健壯的組培芽為接種材料，草炭、珍珠巖均采自均購自朝日物產(天津)園藝科技股份有限公司，珍珠巖用自來水淘洗3遍后烘干備用。

1.2 試驗方法

選擇生長健壯且大小基本一致的組培苗接入到不同的培養基中，即4因素3水平正交試驗[L9(34)]設計的誘導生根培養基(表1)。實驗設9個處理，每個處理接種20瓶，每瓶接入2株，共計40株。培養基pH5.2±0.1。

以大口瓶為培養瓶，草炭、珍珠巖的用量每瓶均為8 g，再加入基礎液體培養基40 mL，各處理支撐物及相應液體培養基分裝后，置于121 ℃滅菌20 min。處理7、處理8和處理9，先在培養瓶中加入30ml只含有瓊脂的液體，然后進行常規滅菌，取出待其在室溫下冷卻凝固后，在超凈工作臺前加入30 mL的基礎液體培養基。接種后培養室內培養，培養溫度23±2 ℃，光照強度2 000 lx，光照時間12 h。

用Microsoft Excel完成對數據及圖表的基本處理，采用SPSS17.0軟件進行數據分析。

1.3 調查統計

接種70 d后調查組培苗的株高、葉片數、根長及平均根長，并計算生根率及有效生根率。計算公式：生根率=生根株數/總接種數×100%，有效生根率=生根株數(每株根數≥3)/總接種數×100%。

表1 藍莓組培苗誘導不定根L9(34)正交試驗設計

注：A: 支撐物類型 B:基礎液體培養基類型 C:激素類型D:激素濃度(mgL-1)，其中純瓊脂指用蒸餾水融化瓊脂后滅菌冷凝作為固體支撐物，IBA+NAA指IBA與NAA濃度各占1/2

表2 正交試驗組合方案

2 結果與分析

2.1 藍莓組培苗試管內生根各處理間的比較

選取生長健壯且大小一致的藍莓試管芽接種于不定根誘導培養基上，接種7 d后調查污染率，接種15 d后觀察生長狀況，70 d調查生根率、有效生根率及株高和葉片數，詳見表3。

表3 各處理試管內生根觀測結果

誘導不定根的數量和不定根生長速度隨培養基不同而異。接種20 d后，處理7在愈傷處開始逐漸長根，處理8有少數長根，處理9只有極少數根，其他處理由于支撐物的不同，觀察不到生根的情況。接種70 d后對其生根率、株高、葉片數等進行數據統計分析，調查藍莓組培苗在9個不同處理中的生根情況。組培苗的生根率從0到92.5%，有效生根率從0到82.5%，株高3.39～7.78 cm，平均單株葉片數4.93～14.75片。其中以草炭作為支撐物的處理4、處理5以及處理6都沒有生根且葉片泛黃；珍珠巖作為支撐物的處理1、處理2和處理3的組培苗長勢健壯，且生根率及有效生根率均高于以純瓊脂作為支撐物的處理7、處理8和處理9。其中處理1和處理2的葉片是綠色的，處理3的葉片稍微泛黃，處理7的葉片呈綠色，處理8的葉片呈淡綠色，處理9葉片呈黃色；處理1和處理2的根與其他處理相比，根系粗壯且長，處理3的根相對較細且多。處理1和處理7的根部幾乎不形成愈傷組織，處理2和處理3的根部有明顯愈傷組織的形成；用純瓊脂作為支撐物的處理8和處理9生根率低且分支少。處理7、處理8以及處理9的根大部分長在與基礎液體培養基接觸的莖的周圍，處理1、處理2和處理3大多是在切口處長根。

2.2各處理有效生根率的統計分析

根據各因素的極差值來分析其對藍莓組培苗瓶內生根的影響程度，R值越大影響就越顯著。見表4。

支撐物類型 、基礎液體培養基類型、激素類型和激素濃度四個因素對藍莓組培苗瓶內生根效應的大小依次是支撐物類型>基礎液體培養基 >激素類型=激素濃度。四個因素中，支撐物類型對瓶內生根的影響最大，R值為83.33；激素類型和激素的濃度對誘導瓶內生根的影響最小，且R值相同，都為10。每一因素水平下的數據平均值反映了影響因素各水平對反應體系的影響情況，Ki值越大反應水平越好，因此，誘導藍莓組培苗瓶內生根最優因素水平為：將藍莓組培苗接種于以珍珠巖作為支撐物，基礎液體培養基為WPM，添加1 mgL-1的IBA+NAA的培養基。

表4 有效生根率的極差分析

表5 有效生根率的方差分析

由表5可知，各支撐物有效生根率差異極顯著，支撐物類型對藍莓組培苗瓶內生根影響最大，這與極差分析結果一致。基礎液體培養基(B)、激素類型(C)和激素濃度(D)各水平有效生根率差異不顯著。因而還須進行支撐物類型(A)各水平有效生根率的多重比較。詳見表6。

表6 不同支撐類型的藍莓試管苗有效生根率多重比較

各效應顯著測驗中，支撐類型(A)3個水平處理的差異極顯著，珍珠巖的有效生根率極顯著高于純瓊脂和草炭的有效生根率。基礎液體培養基、激素類型和激素濃度有效生根率差異不顯著，最優水平可選有效生根率最高的WPM、IBA+NAA和1 mgL-1。于是最優水平組合是：以珍珠巖為支撐物，基礎液體培養基為WPM，添加濃度為1 mgL-1的IBA+NAA。

3 結論與討論

組培苗的生根能力受植物材料、基本培養基、培養條件和植物激素等因素的影響，其中植物激素對組培苗的生根能力起著決定性的作用，因此激素的種類及其濃度成為藍莓生根的研究熱點，且不同的研究者有不同的研究成果。傳統的培養基中，以瓊脂作為凝固劑使用，以作固體培養用。到目前為止，還沒有發現更好的可取代瓊脂的支持物。本試驗除了探討基本培養基類型、激素種類和濃度以外，用草炭和珍珠巖取代瓊脂作為支撐物，進行藍莓組培苗生根研究。本試驗研究認為，通過以草炭作為支撐物的處理4、處理5和處理6的數據研究表明，草炭作為支撐物完全不適合藍莓組培苗的生根。其可能的原因是，草炭由有機質和礦物質組成，其本身就含有豐富的營養成分；優點是保水保肥性好，缺點是透氣性較差。所以用草炭作為支撐物，可能是培養基中過盛的營養以及較差的透氣性導致藍莓組培苗完全不生根且抑制其生長。通過以珍珠巖作為支撐物的處理1、處理2和處理3的數據研究表明，珍珠巖作為支撐物，其長勢和生根率均明顯優于其他處理，且處理1幾乎沒有愈傷組織的形成，移栽成活率較高。處理7、處理8和處理9，以瓊脂作為支撐物，添加液體培養基，采用液體培養，其生根位置在與液體表面接觸的莖的周圍，其根懸浮在液體表面，形成的愈傷組織相對較少。通過正交試驗，能夠有效地減少不同因素之間的不同組合，并且還能夠有效地利用極差和方差的因素進行分析，從而提高對于藍莓組織培養有效因素的獲得。綜上所述，用珍珠巖代替瓊脂作為支撐物，WPM培養基中加入0.5 mgL-1IBA和0.5 mgL-1NAA可以作為藍莓品種藍豐組培苗生根的培養基。