何 平,劉 成,周寰宇,蒲澤鳳,管天冰,戴傳云
(1.重慶市璧山區現代農業發展促進中心 重慶 402760;2.重慶科技學院 重慶401331)
草莓(Fragaria ananassa Duck.)是薔薇科(Rosace)草莓屬(Fragaria)多年生常綠草本植物,其漿果果實柔軟多汁,色澤鮮艷,氣味芳香濃郁,口感酸甜,營養豐富,享有“水果皇后”和“春天第一果”之美譽,深受廣大消費者的喜愛,市場前景廣闊[1-3]。
近年來,草莓生產逐年遞增,種苗供不應求。草莓種苗生產傳統上采用匍匐莖繁殖,種苗易受病毒侵害,導致品種退化,生產減產,嚴重阻礙了草莓生產的健康發展[4-6]。植物組織快繁技術不僅能快速獲得大量的生產苗,而且能保持品種的優良品性,非常適合種苗的生產[7]。目前,該技術已經在鐵皮石斛[8]、金線蓮[9]等多個品種上取得成功。草莓苗不耐高溫,而且在開花前需要積累一定的蓄冷量,因此傳統匍匐莖繁殖常在高海拔地區進行,而植物組培工廠可以通過智能控溫系統,還可解決草莓育種的地域限制。
草莓組織培養技術在“法蘭地”、“幸香”、“豐香”等品種已開展研究[10-13]。本文以“隋珠”為例,研究不同添加物對草莓組培苗不定芽生根的影響,篩選出適宜草莓不定芽生根的培養基,為草莓組培苗工廠化和規模化生產提供技術基礎。
本實驗所需草莓(隋珠)不定芽由璧山農業科技創新中心提供。
1.2.1 不同植物生長素對草莓(隋珠)生根的影響取長勢相同的草莓(隋珠)不定芽接種于分別添加不同劑量(0.1mg/L,0.5mg/L,1mg/L,2mg/L)萘乙酸(NAA),吲哚丁酸(IBA),吲哚乙酸(IAA)的MS培養基中,為便于觀察每瓶接種5株,每個處理類型培養基接種10瓶。將接種后不定芽置于無菌培養室培養觀察,30天后統計生根和生長情況。培養基加入蔗糖30g/L,瓊脂粉7g/L,調節pH值為5.8。
1.2.2 不同天然添加物對草莓(隋珠)生根的影響取長勢相同的草莓(隋珠)不定芽接種于分別添加不同劑量(50g/L,100g/L,200g/L)香蕉,土豆和椰汁的MS培養基中,每瓶接種5株,每個處理類型培養基接種10瓶。將接種后不定芽置于無菌培養室培養觀察,30天后統計生根和生長情況。MS培養基中添加IBA 0.5mg/L,蔗糖30g/L,瓊脂粉7g/L,調節pH值為5.8。
1.2.3 活性炭對草莓(隋珠)生根的影響取長勢相同的草莓(隋珠)不定芽接種于分別添加不同劑量(0.5g/L,1g/L,2g/L,4g/L)活性炭(AC)的MS培養基中,每瓶接種5株,每個處理類型培養基接種10瓶。將接種后不定芽置于無菌培養室培養觀察,30天后統計生根和生長情況。MS培養基中添加IBA 0.5mg/L,蔗糖30g/L,瓊脂粉7g/L,調節pH值為5.8。
1.2.4 培養條件無菌培養室白天的溫度控制在20±2℃,夜間不低于15℃,相對空氣濕度控制在60%~80%,光照強度為2000Lux~3000Lux,光照時間為12h/d~14h/d,黑暗時間為10h/d~12h/d。
1.2.5 數據處理將不定芽接種于不同處理的MS培養基培養30天后,測量根長,計算生根率、平均根數、平均根長,綜合判斷其生根情況。計算公式:
生根率=(生根的不定芽數/接種的不定芽總數)×100%
平均根數=總根數/生根的不定芽數
平均根長=總根長/總根數
運用Excel(2010版)對以上數據進行處理。
由表1可知,IAA、NAA和IBA三種植物生長素對草莓(隋珠)不定芽的生根均有明顯的促進作用。當培養基中不添加植物生長素(對照)時,在統計時間內,不定芽的生根率為32%,平均根數為2.31條,平均根長為0.79cm。當在不定芽生根培養基中分別添加IAA,NAA和IBA后,不定芽的生根率都表現為增加后降低,這說明高濃度的植物生長素會抑制不定芽的生根。當培養基中添加不同濃度的IAA時,最佳濃度為1 mg/L,不定芽生根率為80%,平均根數為2.48條,平均根長為1.88cm,與對照相比,生根率增長了150%,平均根長增加了137.9%。NAA的最佳添加量同樣為1 mg/L時,不定芽生根率為76%,平均根數為2.5條,平均根長為1.61cm,與對照相比,生根率增長了137.5%,平均根長增加了103.7%。以IBA為植物生長素時,濃度僅為0.5 mg/L時,不定芽生根率達到84%,平均根數為2.45條,平均根長為1.93cm,與對照相比,生根率增長了162.5%,平均根長增加了144.3%。在三種植物生長素中,IBA對草莓不定芽的促生根效果最佳。值得注意的是,分別使用三種植物生長素后,平均根數與對照相比,并無明顯差別,這是由于在統計時間類,隨著不定芽生根株數的增加,而多數不定芽只長出一條根,導致平均根數值無明顯變化。

表1 不同植物生長素對草莓(隋珠)生根的影響
由表2可知,不同天然添加物對草莓(隋珠)不定芽生根影響不同。土豆和椰汁的添加對草莓不定芽的生根有一定促進作用,最大生根率都為88%,與對照相比,生根率增加了4.7%,隨著添加量的增加,生根率的增長并不明顯。然而,香蕉對草莓(隋珠)不定芽的生根卻表現為抑制作用,隨著添加量的增加,抑制作用越明顯。當香蕉添加量為200g/L時,生根率為42%,平均根長為0.92cm,與對照組(添加IBA0.5mg/L,不添加天然添加物)相比,生根率降低了50%。這可能與香蕉添加后改變了適宜草莓不定芽生根的pH值有關。土豆、香蕉和椰汁等天然添加物可以提供植物生長必須的營養成分或者生長因子,對大多數植物而言,天然添加物的添加對其生根具有促進作用[14,15],而本實驗中,天然添加物對草莓不定芽的生根來說是非必須的,甚至起到反作用。

表2 不同天然添加物對草莓(隋珠)生根的影響
由表3可知,在生根培養基中添加活性炭,可以有效提高草莓(隋珠)不定芽的生根率,在統計日期內,生根率最大可達到96%,與對照組(添加IBA0.5mg/L,不添加活性炭)相比,提高14.2%。隨著培養基中活性炭添加量的增加,生根率呈先增加后降低的趨勢,當添加量為2 g/L,生根率最大。同時,活性炭的添加還能提高不定芽的生根數,在添加量為2 g/L,平均生根數也最大,為3.06條。活性炭在組織培養中具有廣泛的應用[16],由于其具有吸附性,可有效地吸附不定芽在生根過程中產生的有害物質,促進植株生長;同時,當使用量過大,也會造成植株所需的生長元素被吸附而不利于植株生長。

表3 活性炭對草莓(隋珠)生根的影響
通過對草莓(隋珠)不定芽生根影響因素的研究發現:植物生長素對不定芽生根具有重要作用,試驗中三種植物生長素(IBA,NAA,IAA)均能促進草莓不定芽的生根,IBA效果較佳。天然添加物(香蕉,土豆椰汁)對草莓不定芽的生根則表現出不同的作用,香蕉的使用直接抑制了草莓不定芽的生根,而土豆和椰汁對草莓(隋珠)不定芽的生根促進作用不明顯,從節約生產成本角度出發,不考慮在生根培養基中添加土豆或者椰汁。添加適量的活性炭,可以有效地促進草莓(隋珠)不定芽的生根。因此,草莓(隋珠)不定芽的生根培養基為MS+IBA 0.5mg/L+活性炭2g/L+蔗糖30g/L+瓊脂粉7g/L,調節pH值為5.8。