杜紀紅 吳丹丹 蘇明申 周慧娟 李雄偉 張夏南 葉正文



摘要 為探索影響胚培苗移栽成活率的因子,對蟠桃胚培苗的移栽苗齡、移栽基質、肥料、葉面噴施的藥劑種類等進行研究。結果表明,苗齡10 d的幼苗移栽后成活率最高為86.7%,隨著移栽時間的推遲,移栽苗的長勢和成活率降低。陽光3號混合泥炭∶珍珠巖=2∶1、椰糠∶蛭石∶珍珠巖=1∶1∶1、草炭∶蛭石∶珍珠巖=1∶1∶1這3種基質配比對胚培苗移栽后的株高、株粗和成活率影響不顯著,均可作為胚培苗的移栽基質。移栽后澆灌花多多水溶肥能夠顯著提高株高、株粗及葉片葉綠素含量,壯苗效果明顯。葉面噴施200 mg/L GA3(赤霉素)處理的幼苗株高是對照的2倍,但會降低葉片葉綠素含量; 200 mg/L IAA、 200 mg/L 6-BA、多效唑、尿素處理對幼苗生長的影響較小,因此葉面噴施GA3是促進幼苗生長的有效藥劑。初步探索出一套高效實用的蟠桃挽救苗配套移栽技術。
關鍵詞 胚培苗;苗齡;基質;肥料;藥劑處理
中圖分類號 S662.1? 文獻標識碼 A
文章編號 0517-6611(2021)13-0048-03
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2021.13.013
開放科學(資源服務)標識碼(OSID):
Study on Transplanting Techniques and Influencing Factors of Cuvette Plantlets of Flat Peach
DU Ji hong,WU Dan dan,SU Ming shen et al
(Forest and Fruit Tree Research Institute, Shanghai Academy of Agricultural Sciences, Shanghai 201403)
Abstract In order to explore the factors affecting the survival rate of in vitro seedlings, the seedling age, matrix, fertilizer and the kinds of medicines sprayed on the leaves of embryo rescued test tube seedlings of flat peach were discussed. The results showed that the highest survival rate was 86.7% after transplantation of seedlings aged 10 days. With the delay of transplanting time, the growth and survival rate of transplanted seedlings decreased.? Peat (containing vermiculite): perlite = 2:1, coconut chaff: vermiculite: perlite = 1:1:1; peat: vermiculite: perlite=1∶1∶1,plant height, plant diameter and survival rate after transplantation of test tube seedlings had no significant difference, which could be used as the transplantation matrix of test tube seedlings. After transplanting, watering more water soluble fertilizer could significantly improve plant height, plant diameter and chlorophyll content of leaves, and the effect of strong seedlings was obvious.After spraying different reagents on the leaves, it was found that the plant height of the seedlings treated with GA3 (gibberellin) was twice as high as that of the control, but the chlorophyll content of the leaves decreased; IAA (auxin) inhibited the growth of the seedlings and even caused death; 6-BA (6 benzylaminopurine, cytokinin) treatment had no effect on the plant height, but could promote the germination of lateral branches of the seedlings;paclobutrazol treatment inhibited the growth of the seedlings;the content of chlorophyll in leaves was increased, but the effect on the growth of seedlings was slight. Therefore, spraying GA3 on the leaves was an effective drug to promote the growth of seedlings. Through the study, a set of efficient and practical transplanting techniques for rescuing flat peach seedlings were preliminarily explored.
Key words Plantlet;Seedling age;Stroma;Fertilizer;Medicament treatment
胚培苗的移栽和管理是胚挽救技術的關鍵環節之一,能否為育種工作提供種質資源和育種材料關鍵在于胚培苗能否在田間成活[1]。胚培苗由于長期在營養豐富、水分充足、弱光、恒溫的環境下生長,其生理特性和組織結構與大氣環境下生長的植株有很大區別,胚培苗葉片偏薄,柵欄組織稀薄,氣孔發育不完善,根系活力低。在煉苗移栽過程中極易出現失水萎蔫的現象,導致移栽成活率低,只有提供適宜的外界條件,使其逐步適應環境變化,才能提高移栽成活率[2-5]。
胚培苗的移栽成活率除與幼苗的生長情況有關,還受到移栽時間、移栽基質、煉苗處理、壯苗處理等因素的影響。胚挽救苗出苗時正是秋冬季節,因此不能直接移栽到露地,應該先在基質中進行過渡,然后春天再在大田中定植。張滿讓等[6]研究表明,胚培苗在經過煉苗后移栽,且用多菌靈灌根,可使幼苗的成活率達到最高。胚培苗長勢弱,通過噴施營養液,能夠促進幼苗生長,增強抗病性。此外,要注意光、溫度、濕度的管理,在移栽后及時采用遮光措施,及時澆水等。
早熟桃胚挽救苗在移栽后與中晚熟桃種子萌發后的幼苗相比往往表現出生長緩慢,植株細弱,立枯病發病嚴重的問題。立枯病往往造成15%~50%的死亡率,是影響移栽成活率的主要因素,降低立枯病最有效方法是促使幼苗快速生長,提高幼苗的健壯程度,促進根莖部提早木質化。筆者以胚培苗為材料,從移苗時間、基質配比、葉面噴施不同藥劑、根部使用不同肥料等影響培育健壯胚培苗的主要因素進行研究,旨在確定胚挽救的關鍵技術,提高早熟蟠桃的育種效率,為加快選育綜合品質優良的蟠桃新品種、滿足市場需求、豐富我國蟠桃品種資源作出積極貢獻。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
胚培苗為早熟蟠桃“滬蟠1號”和“滬油018” 雜交后代種子經過胚挽救技術獲得的。春季進行常規性雜交授粉工作,果實七成熟采集果實在超凈工作臺上進行消毒接種,接種后的試管放置在-4 ℃條件下70 d(約10月),打破休眠后移至培養室中(溫度20 ℃,白天/黑夜各12 h)進行培養,7 d后子葉變綠,14 d后基本上成苗。將正常幼苗從培養基中取出,洗凈根部附著的培養基,栽入基質中,澆透水,進行保濕,移栽后將幼苗放在玻璃溫室中培養。
1.2 試驗設計 按照單因素試驗設計,共設4個影響因子。
(1)不同移栽苗齡。從冷庫取出的接種胚,在25? ℃條件下光照培養10 d(處理①)、15 d(處理②)、20 d(處理③)后分別進行移苗。移栽標準是幼苗上部發育正常,莖部正常伸長,根系多于5條,根系發育正常。調查移栽當天幼苗的根量、根長及葉片數量及株高。90 d后調查株高、株粗、移栽成活率及葉片葉綠素含量。
(2)不同基質配比。將幼苗移栽到3種基質中:A陽光3號混合泥炭(含20% 蛭石)∶珍珠巖=2∶1(換算后的實際比為草炭∶蛭石∶珍珠巖=4∶1∶2.5); B椰糠∶蛭石∶珍珠巖=1∶1∶1;C草炭∶蛭石∶珍珠巖=1∶1∶1。草炭為維特0-10型號,珍珠巖為大粒類型。移栽90 d后調查株高、葉片數、根長及根量。
(3)不同肥料。處理①:使用花多多系列水溶肥(高氮),800倍稀釋后澆透基質,直至滲出;處理②:使用荷格倫特營養液(常規配方),澆透基質,直至滲出;處理③:使用愛貝施(APEXR)控釋肥,按5%的體積施入基質表面;緩苗移栽成活后30 d使用上述肥料,處理①和處理②每隔7 d左右施一次。
(4)不同葉面藥劑處理。幼苗移栽成活30 d后分別噴施水(對照)、IAA(200 mg/L)、 6-BA(200 mg/L)、GA3(200 mg/L)、尿素(0.2%)、多效唑(200 mg/L)。多效唑噴施1次,其余處理各噴施2次,中間間隔10 d。每次噴施直至有溶液沿葉片滴落。移栽90 d后調查株高、株粗、移栽成活率及葉片葉綠素含量。
以上每個處理均為15棵,5棵作為一組,3次重復。移栽90 d后調查株高、株粗、移栽成活率及葉片葉綠素含量。
1.3 調查方法及分析 移栽的成活率=(成活苗數/移栽數)×100% (成活苗數是指移栽30 d后調查,正常生長的苗數);采用直尺測定根莖到植株頂部的距離即為株高,游標卡尺測定根莖部的直徑粗度即為株粗。葉綠素的測定使用SPAD- 502 Plus-葉綠素測定儀,每棵樹測定頂部向下第3~6片葉子的葉綠素值,9次重復。數據整理和作圖使用Excel軟件,顯著性分析使用SPSS軟件。
2 結果與分析
2.1 移栽苗齡對移栽苗成活率與幼苗生長的影響
從表1可以看出,幼苗移栽時,隨著苗齡的延長,幼苗的各個指標均呈上升趨勢,其中3個處理的株高、根量2個指標差異均達顯著水平,處理②和處理③的株高是處理①的1.37倍和178倍,根量是1.40倍和1.88倍。葉片數處理①和③之間差異顯著,處理②與處理①和處理③之間差異均不顯著。處理③的根長顯著長于②與①,處理①和②的根長差異不顯著。
由表2可知,移栽后90 d的株高、株粗、葉綠素和成活率隨著苗齡的上升呈下降趨勢,處理①、②、③的株高分別是33.67、31.53、31.44 cm,差異未達顯著水平。處理①、②、③的株粗分別是0.34、0.32、0.26 cm,處理③與處理①、②差異顯著。處理①、②、③的成活率分別是86.7%、73.3%、600%,處理③與處理①差異顯著,處理②與兩者差異均不顯著。葉綠素含量以處理①最高為47.60,與其余2個處理差異顯著。說明移栽越早越好,10~15 d是比較合適的移栽時間。移栽越早,植株生長越快,莖粗越粗。早期幼苗根雖然短,但活力較晚移栽幼苗強,適應性強,成活率高,生長速度快。
2.2 不同基質對移栽苗成活率與幼苗生長的影響 從表3可以看出,3種基質對幼苗的株高、株粗和移栽成活率的影響差異均不顯著,但C處理的幼苗葉綠素含量顯著低于A、B處理。從省力的方面考慮,A處理使用2種基質混合更方便,從省錢角度考慮,椰糠價格是草炭的1/2左右。
2.3 不同肥料對幼苗生長的影響 從表4可以得出,花多多水溶肥對幼苗生長的促進效果最為明顯,株高和株粗均顯著高于緩釋肥和營養液處理。3個處理對幼苗移栽成活率影響差異較小。葉綠素含量表現為緩釋肥>花多多水溶肥>常規營養液>對照。說明幼苗澆灌花多多水溶肥后幼苗根系吸收快,生長快,有壯苗效果,是最佳的選擇。
2.4 不同藥劑噴施處理對幼苗生長的影響 從表5可以看出,葉面噴施不同藥劑后發現, 200 mg/L GA3(赤霉素)處理的幼苗株高是對照的2倍,但葉片葉綠素含量降低; 200 mg/L IAA(生長素)抑制幼苗的生長甚至造成死亡; 200 mg/L 6-BA處理對株高無影響,但能促進幼苗側枝的萌發;多效唑處理抑制幼苗的生長;尿素可提高葉片的葉綠素含量,但對幼苗的生長影響較小,因此葉面噴施GA3是促進幼苗生長的有效藥劑。
3 討論
3.1 移栽苗齡對幼苗生長的影響
在移栽過程中發現,移栽苗齡對移栽成活率、移栽苗的生長有重要影響。在對梨胚培苗移栽時發現,移栽苗齡對胚培苗的移栽成活有顯著影響[7]。7月移栽的成活率顯著高于4月和11月。樹莓組培苗苗齡在 14 d 左右,若再延長苗齡,移栽成活率下降,該研究也發現移栽越晚,成活率下降[8]。胚培苗根系早期短,活力高,移栽后很快生出毛細根,苗齡過大的胚培苗根系長,數量多,全部盤曲在試管底部,移栽過程中清洗根系周圍的瓊脂時容易受到傷害,且移栽到基質中根系不夠舒展,與基質的接觸不夠充分,造成緩苗期延長,成活率降低。因此,只要種胚已經萌發成苗,應盡早將苗移栽,減少移栽過程對根系的傷害,使得幼苗盡早適應外界環境,不僅能夠提高移栽成活率,還能夠增強移栽后幼苗長勢。
3.2 不同基質對移栽苗成活與生長的影響
移栽是保證胚培苗成活的關鍵,適宜的基質對幼苗至關重要。路鳳珍等[9]對葡萄挽救苗進行移栽和馴化時,珍珠巖∶蛭石∶河沙=1∶1∶1 作為基質的移栽成活率最高。關海春等[10]在對早熟黃桃胚培苗移栽時,園土+珍珠巖+蛭石的成活率最高,達95.7%,植株的長勢也最好。桃樹怕澇,基質必須通透性好,珍珠巖透水性好,但容易上浮,蛭石保濕效果好,利于幼苗根系生長。該試驗中,不同的移栽基質對移栽苗成活率與幼苗生長情況的影響不明顯,3種基質均可以作為移苗基質來使用。移栽初期應選擇透水性好的基質組合,幼苗較大移栽換盆時,由于氣溫升高,需水量高,可以換成保濕性更好的基質組合,減少珍珠巖比例,增加蛭石和草炭比例。
3.3 不同肥料對幼苗生長的影響
早熟桃雜交胚子葉本來就營養不良,移栽后與晚熟桃雜交苗相比會出現長勢弱,生長慢,更容易受到白粉病、莖枯病等的侵染,所以移栽后需要對幼苗進行施肥,促進幼苗生長,增強苗的抗病性。李敏等[11]通過對迭迭香葉面噴施花多多、尿素、磷酸二氫鉀,發現花多多對迭迭香莖粗和鮮重的促進效果均最好。蔣曉梅等[12]對桃苗施用緩釋性肥,可以提高葉片中葉綠素含量和凈光合速率,促進桃苗生長,為桃樹的整個生長過程提供比較穩定的養分供應。在春石斛組培苗和朱頂紅幼苗的研究中均發現花多多具有促進幼苗生長的作用[13-14]。
該試驗中對照不用肥料后幼苗葉片發黃,生長緩慢,使用普通營養液后幼苗葉色變綠,但生長仍較慢,常規營養配方也不適合桃幼苗,緩釋性肥料作用甚微,其因為幼苗移栽生長的時間為冬季,環境氣溫低,肥料分解慢,根系吸收見效慢,第二年3月氣溫升高時觀察發現緩釋型肥料對育苗具有明顯的促進作用;花多多水溶肥對幼苗的促進效果最明顯,株高顯著高于其他處理。因此蟠桃胚培苗移栽后使用水溶性肥料花多多是見效快、促進幼苗生長比較好的肥料。
3.4 不同藥劑噴施處理對幼苗生長的影響
蟠桃胚培苗移栽時間一般是10—11月,在溫室中培養至翌年4月移栽到大田,在移栽后(11—2月)隨著冬季溫度降低,日照時間的減少,幼苗出現頂端生長點死亡植株生長停滯的現象,這是二次休眠的現象。設施桃研究中發現GA3、6-BA對打破休眠均有一定作用[15-16]。張桂芬等[17]對香椿噴施GA3,能夠顯著提高幼苗株高,對根生長有抑制作用。劉一靈等[18]對煙草幼苗生長的研究中,發現 6-BA能夠促進幼苗葉綠素的積累,對胚根生長有抑制作用,對幼苗下胚軸生長有促進效應。6-BA 主要的生理功能是促進細胞分裂,誘導組織分化;而IAA 影響細胞分裂、細胞伸長和細胞分化。張福平等[19]研究 20 mg/L IAA對種子幼根伸長、紫羅勒種子及幼苗鮮重增加等早期萌發有明顯影響。郭延平等[20]發現,在獼猴桃胚培苗的接種培養基中添加多效唑能達到矮化效果。不同濃度多效唑處理能夠增加紫穗槐幼苗葉綠素含量[21]。
該試驗對移栽30 d的幼苗進行不同激素處理,60 d后調查發現,GA3能夠顯著增加幼苗的株高和株粗,具有打破休眠、促進頂端繼續生長的作用;IAA的促進作用不明顯,導致
部分幼苗死亡,可能濃度過高導致;多效唑能夠控制幼苗長勢,增加葉片中葉綠素含量,有矮化效果;尿素和6-BA 對幼苗株高、株粗和葉綠素含量都有一定的促進作用;6-BA促進側枝的形成,驗證了高濃度細胞分裂素能夠促進根系生長的理論[22]。抑制幼苗生長的主要原因是幼苗進入休眠期。胚培苗移栽后通過噴施GA3打破休眠,促進幼苗的生長,促進根莖部位及早木質化,提高抗性和移栽時的株高。綜合考慮,GA3對幼苗生長的促進效果最佳。
經過試驗研究確定移苗及壯苗技術:移苗最佳苗齡是10 d;基質選擇椰糠∶蛭石∶珍珠巖=1∶1∶1較好;苗期使用800倍稀釋花多多高氮水溶肥,7~14 d使用一次,當幼苗進入二次休眠時,使用GA3(200 mg/L) 連續噴2次,間隔7~10 d,可以有效打破休眠促進生長。
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