陳立杰,楊 霞,高 倩,李 悅,陳 紅
(1. 貴州大學 校辦產業總公司,貴州 貴陽 550025;2. 貴州大學 農學院,貴州 貴陽 550025;3. 貴州大學 科技學院,貴州 貴陽 550025)
貴州是世界茶樹原產地之一,有著豐富的茶樹資源。通過調查發現,貴陽市花溪區的久安、高坡等鄉鎮有數百棵古茶樹資源,古茶樹因其進化上的原始性、極強的抗逆性、豐富的遺傳基因,成為研究茶樹起源、演化和分類的重要材料和依據。為了加強對古茶樹資源的保護和開發利用,可對花溪優良古茶樹進行離體快速繁殖。對茶樹的組織培養,既可用于大量生產優良無性系植株,又可打破種屬間的界限,克服遠緣雜交不親和等障礙,對于開展茶樹種質資源的保存、新品種的培育及種性改良等具有重要意義。因此,本研究以花溪古茶樹為試驗材料,初步探討并建立其組培快繁體系,為花溪古茶樹資源的保存及推廣利用提供材料和技術支撐。
供試材料為貴州省貴陽市花溪區高坡鄉、久安鄉的古茶樹。其中高坡喬木型古茶樹4個單株代號分別為HGL、HJ(J)、HGK、HGN;久安灌木型古茶樹4個單株代號分別為U、10301、06721、20298。試驗均選取古茶樹優良單株帶芽莖段。
1.2.1 花溪古茶樹外植體滅菌時間篩選選取久安灌木型花溪古茶樹當年生幼嫩枝梢,去除葉片后保留小段葉柄,然后將其用流水沖洗2 h,將沖洗過的久安灌木型古茶樹單株10301用0.1% HgCl2分別消毒4、6、8 min,找到最佳消毒時間。將2種類型花溪古茶樹8個單株均以最佳消毒時間進行消毒后,用無菌水沖洗5次,切取1 cm長的莖段作為外植體。7 d后觀察并記錄數據,計算污染率、褐變率及存活率。比較最佳消毒時間下,不同品種花溪古茶樹莖段的差異,找到成活率最高的花溪古茶樹單株。
1.2.2 6-芐基嘌呤(6-BA)和萘乙酸(NAA)配比試驗選取1.2.1中所得成活率最高的花溪古茶樹單株無菌莖段為代表,接種于添加有不同質量濃度6-BA(0、0.5、1、1.5、2 mg/L)和NAA(0、0.1、0.2、0.5、1 mg/L)組合的MS培養中,40 d后觀察統計各處理組培苗萌發生長情況、增殖系數。
1.2.3 生根培養基篩選將1.2.2中生長健壯的芽苗接種到附加有2 mg/L活性炭以及不同質量濃度的吲哚丁酸(IBA)(0.5、1、2 mg/L)和NAA(0.1、0.5、1 mg/L)的1/2 MS培養基中進行生根培養。40 d后統計生根情況。
培養溫度為(25±2)℃,光周期為14 h/d,光照強度約為2 000 lx。
試驗數據均采用Excel進行處理。
由表1可知,不同消毒時間對久安灌木型古茶樹單株10301莖段的污染率、褐變率、成活率影響差異顯著。隨著消毒時間的增加,污染率逐漸降低,成活率逐漸增加,但褐變率整體也隨之增加。綜合考慮污染率、褐變率和成活率,以0.1% HgCl2消毒6 min為宜,此時花溪古茶樹單株10301莖段的污染率、褐變率及成活率分別為25.7%、20.0%及52.3%。

表1 不同消毒時間對花溪古茶樹莖段的影響
由表2可知,采用0.1% HgCl2消毒6 min時,高坡喬木型古茶樹4個單株中成活率最高的為HGN,其成活率可達60.0%;久安灌木型古茶樹4個單株中褐變率均比高坡喬木型古茶樹低,成活率也較高,其中最高的是單株10301,存活率為73.3%。

表2 同一消毒時間對不同品種花溪古茶樹莖段的影響
由圖1可知,不添加任何生長劑的培養基中,久安灌木型古茶樹單株10301莖段幾乎無變化,但添加生長劑培養基中的莖段均產生一定變化,表明激素配比對茶樹莖段萌發生長及增殖有明顯的影響。由表3可知,在培養基中添加不同質量濃度的生長劑可使久安灌木型古茶樹單株10301莖段的增殖系數增高,其中變化最明顯的為處理6(6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.5 mg/L),其培養基中久安灌木型古茶樹單株10301莖段長勢好,粗壯,增殖系數最大(1.5)。雖然處理7(6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L)的培養基中久安灌木型古茶樹單株10301莖段生長也相對較好,但綜合增殖及生長情況,最適宜花溪古茶樹莖段萌發生長及增殖的培養基組成為MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.5 mg/L。

圖1 不同培養基對花溪古茶樹莖段萌發的影響

表3 不同6-BA和NAA質量濃度培養基組合對花溪古茶樹生長及增殖的影響
當久安灌木型古茶樹單株10301莖段的不定芽長至2 cm以上時,選取生長健壯的試管苗,轉接到生根培養基上進行誘導生根。由表4可知,IBA和NAA質量濃度過高或過低組合的培養中,花溪古茶樹生根率均較低,培養基組成為1/2 MS+1.0 mg/L IBA+0.5 mg/L NAA的生根率最高(56.7%),此時苗株粗壯,長勢良好(圖2),與其他處理存在顯著差異。

表4 不同IBA和NAA質量濃度培養基組合對花溪古茶樹生根的影響

圖2 培養基組成為 1/2 MS+1.0 mg/L IBA+0.5 mg/L NAA 的花溪古茶樹苗株時生長狀況
一般情況下,茶樹組織的培養常采用75%酒精與0.1% HgCl2進行消毒。但在本試驗前期的消毒處理中發現,酒精會增加花溪古茶樹幼嫩莖段的褐變率。此外,有研究表明,植株的外植體木質化的程度越高,越不容易進行消毒,莖段所受的污染越嚴重。本試驗結果顯示,以0.1% HgCl2消毒6 min為宜,此時花溪古茶樹單株10301莖段的污染率、褐變率及成活率分別為25.7%、20.0%及52.3%,但仍不是理想狀態,因此后期還需進一步對花溪古茶樹離體培養的消毒方式進行探討。
在花溪古茶樹莖段的萌發增殖培養中,生長劑含量的增加對莖段生長及增殖有一定促進作用,但超過一定范圍后,會抑制莖段的萌發生長。本試驗所得最優的培養基組成為MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.5 mg/L,此時花溪古茶樹的莖段芽苗粗壯,長勢好,但增殖系數偏低,因此還有待對花溪古茶樹增殖培養基作進一步優化。
此外,由于花溪古茶樹喬木和灌木2種類型的優良單株較多,本試驗中僅對個別優勢單株進行離體繁殖,因此,為了更好的保護和利用花溪古茶樹優良資源,還需對不同花溪古茶樹離體繁殖技術體系進行系統優化。