劉國華,巫建新,胡眾恒
(江蘇農林職業技術學院,江蘇句容212499)
櫻屬植物在我國栽培歷史悠久,櫻花(Cerasuss p.)隸屬于薔薇科、李亞科、櫻屬,觀賞喬木,樹皮光滑,葉多呈卵形,兩面無毛,緣有鋸齒,主要分布于北半球溫暖地區,為北溫帶植物[1-2]。近年來,櫻花的組培快繁技術日益受到關注,并開展了廣泛的研究,由于櫻花組培苗較矮,能用于生根的苗比例少[3]。目前利用組織培養方式獲得櫻花苗,在外植體初代培養到繼代培養過程中,均易出現污染,且污染后生長緩慢,甚至死亡[4-7]。該文采用櫻花品種‘初美人櫻’,此品種是開花最早的櫻花新品種,先花后葉,花期2月中下旬至3月上旬,初花時粉紅色,繁花滿樹,遠望極為美觀。通過對該品種進行組織培養研究,以期為櫻花組培快繁技術提供理論參考。
外植體選用的櫻花母株選自江蘇農林職業技術學院科研苗圃,品種為‘初美人櫻’。于3月份晴天中午11:00選取母株健壯、無病蟲害、腋芽飽滿、生長情況良好的一年生枝條,剪去葉片,剪成2 c m左右帶1~2個腋芽的莖段,作為外植體,并做好標簽標記。
1.2.1 外植體殺菌處理。將做好標記的枝條沖洗90 m in的莖段放入超凈工作臺中,殺菌劑浸泡,再用75%酒精浸泡50 s,0.1%升汞浸泡4 m in,無菌水沖洗3遍,其中多菌靈濃度為2 g/L,青霉素0.6 g/L,鏈霉素0.6 g/L(表1)。

表1 不同櫻花滅菌方式
1.2.2 冷處理。通過低溫冷藏的方式打破休眠,選擇晴天中午采集外植體(有芽的健康莖段長度20 c m左右),將外植體放于流水下沖洗75 m in,洗衣粉浸泡5 m in,無菌水沖洗2~4次;2 g/L多菌靈浸泡10 m in,0.6 g/L鏈霉素浸泡6 m in,無菌水沖洗3~5次,二氯化汞0.1%浸泡3 m in,無菌水沖洗5次。外植體放入已經滅過菌的瓶中,冷藏4℃,42 d。從冰箱中取出苗,放入2%漂白粉+20滴T w een20溶液中浸泡1 m in,200 mg 8-H QC/L+20 g/L蔗糖培養液,23℃插入前莖段基部稍剪去,培養液每3~4 d更換1次,21 d后統計發芽率(用長出芽進行組培)。
1.2.3 不同激素配比對無菌外植體腋芽進行誘導。選用M S培養基,通過加入不同濃度的細胞分裂素6-B A和生長素N AA來誘導外植體的腋芽,濃度分別為:6-B A(2、1.5、1、0.5 mg/L)和N AA(0.20、0.15、0.1,0.05 mg/L)(表2),培養基中附加30 g/L蔗糖,7.0 g/L瓊脂,p H 5.8~6.0。每個處理分別接種20瓶,每瓶插入2個,重復3次。

表2 腋芽誘導的植物生長調節劑配比 mg/L
赤霉素作為一種重要的植物激素,參與控制多種多樣的植物發育和生理過程。赤霉素及其合成抑制劑在農作物和觀賞植物上有多種用途,已發揮重要的作用[5]。赤霉素G A3是植物組織培養中常用的一種生長調節劑,能促使植物節間伸長,增加苗高[6]。在試驗中加入了赤霉素,使苗增高和節間伸長(表3)。試驗選用W P M培養基,櫻花品種為‘初美人櫻’,重復3次,取平均值進行統計。

表3 不同濃度赤霉素GA 3試驗配比
1.2.4 不同激素配比對無菌苗生根的誘導。生根培養分別選用1/2M S培養基和W P M培養基,每組試驗添加相同濃度的6-B A 0.8 mg/L和濃度不同的N AA和I B A(表4和表5),蔗糖20 g/L,瓊脂7 g/L,每個處理接種20瓶,每瓶接種1個莖段,重復3次,28 d后觀察其生根情況。

表4 1/2MS兩種不同濃度激素的配比 mg/L

表5 WPM兩種不同濃度激素的配比 mg/L
1.2.5 馴化與移栽的管理措施。將生根健壯的組培苗放入溫室大棚并做好遮蔭,時間為10 d。其次將準備好的基質用6 g/L的多菌靈溶液噴灑進行殺菌、曬干,移栽基質用不同比例的草炭、蛭石、珍珠巖、營養土搭配使用(表6)。

表6 不同基質混合的比例
為了證實滅菌劑對櫻花表面滅菌的效果,在試驗中選擇3種不同品種的櫻花進行試驗,并在21 d后統計污染率、褐化率、成活率。
從表7和圖1可以看出,在不同搭配殺菌劑下,使用多菌靈+鏈霉素時污染率最低,成活率最高。

表7 不同殺菌劑對‘初美人櫻’外植體的滅菌效果

圖1 不同殺菌劑對‘初美人櫻’外植體的滅菌效果
通過冷處理后,室內培養出的芽比室外生長的嫩芽更加潔凈,用培養出的芽和露天采摘的芽進行試驗,從表8可以看出,通過冷處理培養室培育出苗的成活率要高于露天采摘未經冷處理的苗。

表8 冷處理對‘初美人櫻’成活率的影響
從表9可以看出,不同激素對腋芽誘導有不同反應,從表10可得6-B A濃度配比對腋芽萌發影響極顯著。從表11可以看出,當6-B A濃度為2 mg/L時差異最大,萌芽率最高(圖2)。

圖2 腋芽萌發

表9 不同植物生長調節劑對‘初美人櫻’腋芽誘導的影響

表10 不同植物生長調節劑‘初美人櫻’腋芽誘導的方差分析

表11 不同植物生長調節劑‘初美人櫻’腋芽誘導的多重比較
增殖培養20 d后,對生長情況進行記錄(圖3~圖5)。從表12可以看出,當赤霉素濃度為0.02 mg/L時,生長情況最好,莖段高度可達36 mm,莖伸長明顯。

圖3 生長健壯苗

圖4 添加赤霉素GA3莖伸長苗

圖5 無赤霉素GA3莖無明顯伸長苗

表12 不同濃度GA 3對櫻花莖伸長影響
從表13和表14可以看出,在生長調節劑濃度相同時,W P M培養基更適合‘初美人櫻’的生根培養。從表14和表15可以看出,I B A和N AA對組培苗的生根影響都較顯著。從表16可以看出,當I B A為0.1 mg/L時,根系較長且生根健壯,平均生根率可超過60%。

表13 1/2MS培養基不同植物生長調節劑對‘初美人櫻’生根的影響

表14 WPM培養基不同植物生長調節劑對‘初美人櫻’生根的影響

表15 WPM培養基不同植物生長調節劑對‘初美人櫻’生根率影響的方差分析

表16 WPM培養基不同植物生長調節劑對‘初美人櫻’生根率影響的多重比較
生根培養40 d后,將組培苗拿到花房進行馴化(表17,圖6),純營養土的栽培成活率最低為15%,最佳移栽基質為營養土∶草炭∶蛭石(1∶1∶1),成活率達80%。

表17 不同基質的移栽成活率

圖6 不同基質的移栽成活率
(1)通過試驗發現多菌靈2 g/L搭配鏈霉素0.6 g/L溶液可有效降低櫻花在組織培養中的污染率,污染率低至20%。
(2)使用冷處理獲得芽的方式可以使污染率下降低至5%。當赤霉素濃度逐漸增大時,對苗具有明顯的抑制作用,甚至導致苗的死亡。
(3)生根培養時,當I B A和N AA濃度都為0.1 mg/L時生根效果最佳,最高生根率可達90%,這可能與木本植物體內的多酚類物質被氧化有關,在培養基中添加活性炭、維生素C等能夠有效解決櫻花的褐化現象,降低培養基中無機鹽濃度也取得了很好的效果[10]。建議‘初美人櫻’最佳的移栽基質為營養土∶草炭∶蛭石(1∶1∶1)的混合基質。