韋海球,羅晟昇,唐利球,江清梅
(廣西南亞熱帶農業科學研究所/農業部龍州熱帶作物科學觀測綜合實驗站,廣西 崇左 532415)
選育和推廣甘蔗新品種是提高我國甘蔗產量、降低蔗糖生產成本的重要手段[1-2]。目前,我國甘蔗旱坡地栽種面積已占植蔗面積的80%以上。迫切需要推廣種植強宿根抗旱甘蔗新品種,以提高我國甘蔗單產,保證蔗糖產業的穩定可持續發展。甘蔗新品種桂柳05136由桂柳縣甘蔗研究中心選育,品種來源是以CP81-1254為母本,新臺糖22號為父本的雜交后代,2014年4月通過國家作物品種審定委員會(甘蔗)鑒定。2014年6月通過廣西區農作物品種審定會的審定,經試驗和生產表證示范該品種具有強生長勢、早熟、高產、高糖、宿根好、適應性強的優良農藝性狀[3]。
以廣西南亞熱帶農業科學研究所種植的甘蔗品種桂柳05136為試驗材料,取甘蔗莖頂部長約60 cm,帶回實驗室后剝去部分老葉梢,即獲得外植體。
取甘蔗外植體,用75%酒精輕輕擦拭表面,放入超凈工作臺中。剝去外葉梢至甘蔗幼嫩葉片,置于已滅菌消毒的盤子內切成1 mm薄片,接種于瓶內,每瓶接種10片,放置于28℃的恒溫培養室內進行暗培養。培養基配方為改良MS+(0.5、1、1.5、2、2.5 mg/L)2,4-D+30 g/L糖+8 g/L卡拉膠。觀察記錄愈傷組織的情況。
將生長良好的愈傷組織隨機接種于分化誘導培養基中,分化培養基以改良MS為基本培養基,設置5個處理,即改良MS+(0.25、0.5、1、2、3 mg/L)6-BA+30 g/L糖+8 g/L卡拉膠,每個處理接種15瓶,每瓶接種10個。光照培養20~25 d,光照14 h,光照度為1500~2000 lx,溫度為28℃,觀察并記錄芽分化的情況。將分化培養獲得的小苗轉接到增殖培養基中,增殖培養基以改良MS為基本培養基,設置5個處理,即改良MS+(0.5、1、2、3、4 mg/L)6-BA+30 g/L糖。將分化出來的甘蔗苗切小至后5~6株一叢,每個組合接種15瓶。光照培養20~25 d后換1次培養基,增殖培養5次,光照14 h。光照度為1500~2000 lx,溫度為28℃,觀察并記錄組培苗增殖的情況。
增殖獲得的甘蔗小苗轉接到生根培養基中,生根培養基以改良MS為基本培養基,設置5個處理,即MS+(3、4、5、6、7 mg/L)NAA+70 g/L糖,將比較大叢的甘蔗組培苗自然分離成較小的叢苗,每個組合中接種14瓶,每瓶接種10株。光照培養20~25 d,光照14 h,光照度為1500~2000 lx,溫度為28 ℃,觀察并記錄生根情況。
2,4-D濃度對甘蔗愈傷的生長影響很大,當濃度較低時,愈傷的生長較慢,質地也比較硬;當濃度較高時,愈傷的長勢好,但是愈傷的質量較差,活性不好,難以分化,分化后容易出現變異。由表1可以看出當2,4-D濃度為2 mg/L時愈傷組織長勢好,呈淡黃色,而且質量最好。因此,最適宜桂柳05136愈傷生長的培養基為MS+2 mg/L 2,4-D。

表1 2,4-D濃度對桂柳05136甘蔗愈傷誘導的影響
從表2可以看出,隨著6-BA濃度不斷提高,分化出苗率也隨之提高,當其濃度達到2 mg/L時,出苗率最高,達到75%,隨后出苗率降低;當6-BA濃度為3 mg/L時,出苗率為58.3%,苗的長勢一般。隨著6-BA濃度不斷增加,長勢也越好,芽亦粗壯,當6-BA濃度為2 mg/L時,苗長勢最好,葉片濃綠,芽粗壯。由此可以看出,最適宜桂柳05136甘蔗愈傷組織分化出苗的培養基為改良MS+2 mg/L 6-BA。

表2 6-BA濃度對愈傷組織分化的影響
從表3可以看出,隨著6-BA濃度升高,甘蔗增值率不斷升高,葉色逐漸變深,在6-BA低濃度時,還有根長出。當6-BA濃度為3 mg/L時,增殖系數為3.5,苗最粗壯,葉色深綠。由此可以看出:最適宜桂柳05136增殖的培養基為改良MS+3 mg/L 6-BA,在該培養基中增殖獲得的甘蔗小苗長勢好,葉濃綠,增殖率最高。

表3 6-BA濃度對甘蔗增殖率的影響
從表4可以看出,NAA是影響生根的重要因素。處理中都可以生根,NAA的濃度對根的生長速度影響較大,隨著NAA濃度的升高,根的長度會隨之變化,當NAA的濃度在5 mg/L時根的誘導最快、根長最長,也最為粗壯,植株生長健壯。由此可以看出,最適宜桂柳05136的生根培養基為改良MS+5 mg/L NAA。

表4 NAA濃度對甘蔗組培苗生根的影響
甘蔗的組織培養有一定的特性,不同品種之間存在一定的差異,特別是在愈傷誘導方面。有些品種需要較高的2,4-D濃度,而有些品種愈傷在較低濃度時生長良好。2,4-D低濃度時愈傷生長慢,長勢不好,質量不好;而濃度高時,愈傷的生長過快,活性不好,容易變異。因此,愈傷誘導時2,4-D的濃度一定要控制好。試驗結果表明:桂柳05136在2,4-D濃度為2 mg/L時,最適宜愈傷組織誘導。6-BA濃度會影響愈傷組織分化,濃度太高或太低都會抑制分化出苗,只有在適宜的濃度下,才會比較好的分化出苗,最適宜桂柳05136分化的培養基為改良MS+2 mg/L 6-BA。6-BA的濃度也影響著甘蔗增殖率,濃度太低,增殖率不理想,過高容易出現變異,最適宜桂柳05136的培養基為改良MS+3 mg/L 6-BA,在該培養基中增殖獲得的甘蔗小苗長勢好,葉濃綠,增殖率最高。NAA是影響甘蔗組培苗生根的重要因素,當NAA的濃度在5 mg/L時根的誘導最快、根長最長,也最為粗壯,植株生長健壯。