方宇鵬,汪詩德
(池州職業技術學院園林系,安徽池州247000)
大別山冬青(Ilex dabieshanensisK.Yao&M.B.Deng),又名霍山冬青,是冬青科(Aquifoliaceae)冬青屬(Ilex)的一種闊葉常綠喬木,是我國特有的植物。它原產于安徽省西部的大別山地區,在海拔150~470 m的溝邊及山坡路邊野生生長[1],其果實紅艷,葉色翠綠,生長勢極強,且耐修剪、耐瘠薄干旱,有很強的適應性,是珍貴的園林綠化樹種。此外,大別山冬青可制作保健飲料苦丁茶,具有降脂及消炎等藥用保健的功效,有十分廣闊的市場應用前景[2-3]。池州職業技術學院于2017年開始對大別山冬青組織培養技術進行研究,并已逐漸將組培苗推廣應用于市場中。在組培過程中,發現試管苗生根的好壞在很大程度上影響組培苗的質量和后期的移植成活率,成為組培快繁的一個關鍵技術[4]。此外,試管苗的馴化移栽也直接影響組培苗的質量,如移栽所用基質及馴化的環境條件[5-6]。目前,我國對大別山冬青的組培快繁,尤其是生根技術尚無系統的研究及資料記載。因此,在前期的研究基礎上,對影響大別山冬青生根的因素進行研究,旨在篩選最優生根培養基及馴化移栽基質,為我國大別山冬青后期的組培工廠化育苗技術提供試驗依據。
以安徽省安慶市太湖縣宏安冬青樹種植農民專業合作社提供的無菌苗的分化芽為試驗材料,經池州市園林科技應用研究所處理后提供。
不同培養基對大別山冬青生根培養的影響。將長至約3 cm高的大別山冬青健壯試管苗分別接種到1/2 MS、1/4MS、MS 3種基本生根培養基上進行生根誘導,pH控制在6.0。每種培養基上接種100顆苗,試驗重復3次。培養基所處環境為溫度25 ℃,光照2 000~2 500 lx,光照時間12 h/d。試驗后觀察根系生長情況,記錄生根時間,40 d后統計生根率,并測量統計根長、根的數量,從而篩選最佳生根培養基。
不同濃度生長調節劑配比對大別山冬青生根的影響。從供試材料中選取3 cm左右生長健壯的大別山冬青試管苗分別接種到以下4 種含不同濃度生長調節劑的培養基中:(i)1/2MS+萘乙酸(NAA)0.1 mg·L-1+吲哚丁酸(IBA)0.2 mg·L-1;(ii)1/2MS+NAA 0.1 mg·L-1+IBA 0.5 mg·L-1;(iii)1/2MS+NAA 0.3 mg·L-1+IBA 0.2 mg·L-1;(iv)1/2MS+NAA 0.3 mg·L-1+IBA 0.5 mg·L-1。每個處理接種100顆苗,重復3次試驗。記錄生根時間,40 d后測量根長,統計根的數量及生根率。
不同基質對大別山冬青生長的影響。待大別山冬青生根后的組培苗株高4 cm左右時進行移栽。選擇具有發達根系、健壯生長的組培苗,先將瓶蓋打開,覆上保鮮膜在人工氣候室內放2~3 d;再從培養瓶中取出小苗,洗除根部留有的培養基;移栽至經過消毒后的基質中。6種栽培基質分別如下。A1:泥炭土;A2:珍珠巖和泥炭土體積比為1:2,A3:蛭石和泥炭土體積比為1:1;A4:蛭石和珍珠巖體積比為2:1;A5:蛭石、珍珠巖、泥炭土體積比為1:1:1;A6:蛭石、珍珠巖、泥炭土體積比為2:1:2。各處理100株幼苗,重復3次試驗,前期適當遮陰,保持一定的空氣及基質濕度。定期觀察統計組培苗移栽后的成活率、植株高等情況,25 d后統計成活率。
試驗數據采用Excel 進行數據分析與處理,SPSS18.0軟件進行方差分析。
將高3 cm左右的健壯大別山冬青試管苗接種到不同生根培養基上進行生根誘導。15 d后觀察可發現,1/2MS培養基上大別山冬青組培苗開始產生不定根,25 d后可見大量須根;而1/4MS培養基上20 d后可以觀察到不定根;MS培養基上處理,生根時間長,30 d后才可觀察到不定根的生長。由表1可見,經1/2MS培養基培養的大別山冬青生根率最高,平均不定根數及根長均優于其他兩種培養基處理,且根長勢健壯。3種培養基處理間,不定根條數均呈顯著差異。經試驗比較可得知,1/2MS培養基是大別山冬青誘導生根最佳的培養基選擇。

表1 不同培養基對大別山冬青組培苗生根的影響
由表2可以看出,不同質量濃度的生長調節劑NAA和IBA可在一定程度上誘導大別山冬青組培苗生根。但當NAA質量濃度為0.1 mg·L-1,IBA質量濃度為0.5 mg·L-1時,生根率相對較低,生根所需時間長,平均根長短,不定根數量較少;隨著生長調節劑NAA的質量濃度增加,大別山冬青的生根率及不定根的數量呈升高趨勢,且最長根長和平均根長也逐漸增加。當NAA質量濃度為0.3 mg·L-1,IBA質量濃度為0.2 mg·L-1時,大別山冬青組培苗生根率高達95%,不定根數量達6.8條,平均根長達2.6 cm,不定根數量及平均根長均與其他處理間差異顯著。因此,綜合生根率及根系質量可知,最適宜大別山冬青組培苗生根的培養基是1/2MS+NAA0.3 mg·L-1+IBA 0.2 mg·L-1。

表2 不同生長調節劑對大別山冬青組培苗生根的影響

表3 不同基質對大別山冬青組培苗生長的影響
大別山冬青生根后的組培苗長至4 cm高時,將根系發達、生長健壯的組培苗,經馴化后移栽至消毒過的不同基質中。移栽25 d 后開始統計成活率、株高及根長、植物長勢等指標。
由表3 可見,不同基質對大別山冬青植株移栽成活率、長勢及株高等影響較大。在A6、A5、A3 3種基質中移栽成活率較高,3種處理間成活率差異不明顯。其中移栽至基質A6時,大別山冬青組培苗移栽成活率最高,可達85%,植物長勢最健壯,平均株高及平均根長也高于其他處理。當大別山冬青幼苗栽植于A2、A3基質中,幼苗成活率較高,長勢較為健壯。而當大別山冬青幼苗栽植于A4、A1基質中成活率差,幼苗長勢細弱,后期應用于生產中價值也較低。
不同培養基及生長調節劑、基質等因素對大別山冬青組培苗生根的影響研究結果表明:1/2MS 培養基是最適于大別山冬青組培苗生根培養基,生根率可達55%,且根系生長健壯,這在很大程度上降低了后期馴化移栽的難度。通過不同生長調節劑配比處理,發現1/2MS+NAA0.3 mg·L-1+IBA 0.2 mg·L-1促進生根效果最佳,生根率可高達95%。這與陸小清等研究結果中關于不同生長調節劑配比對大別山冬青根誘導的影響結果基本一致[7]。通過進一步研究不同基質配比對大別山冬青移栽成活率的影響,得出最佳移栽基質是蛭石、珍珠巖、泥炭土體積比為2:1:2的基質,在控制環境條件下,成活率可達85%,幼苗長勢符合壯苗標準,可作為工廠化育苗時基質的配方選擇。
在植物的組織培養過程中,組培苗生根培養及后期煉苗移栽是極其重要的環節[8-9]。組培苗生根的質量直接影響后期的長勢,從而影響組培苗的生產成本[10]。在生根培養過程中,培養基的種類、不同生長調節劑類型及配比均對根的生長有重要影響。趙展平等研究結果發現,植物再生器官和組織的形成,可通過激素誘導形成。如生長素的誘導作用,在不同的植物中影響作用不同。AI-Juboory 等研究發現,生長素NAA和IBA誘導不定根的效果比IAA效果穩定[11]。在本試驗中,通過研究不同濃度配比的NAA和IBA對大別山冬青生根的影響,結果發現,NAA和IBA對大別山冬青的生根誘導都有明顯的效果,在一定范圍內,生根率隨著NAA濃度的增加而增加;高濃度(0.5 mg·L-1)IBA對誘導生根的作用效果差于低濃度(0.2 mg·L-1)的誘導效果,分析原因主要是IBA 生長濃度使用過高,導致愈傷組織化,不利于生根,且影響后期移栽的成活率。
馴化移栽基質的選擇對組培苗移栽成活率尤為重要[12]。基質的類型在栽植過程中不僅起到支撐固定植物的作用,同時為植物提供相應的環境條件[13]。不同類型的基質在透水透氣性、保水性、抑菌性、營養物供應性等各方面存在一定的差異[14]。本試驗研究結果可見,蛭石、珍珠巖、泥炭土體積比為2:1:2時,大別山冬青組培苗移栽成活率最高。黃卓忠等研究結果表明,試管苗從恒溫及高濕度的無菌環境移植到變溫及低濕度的有菌環境中,適應能力大大減弱[15]??梢?,實際生產中,后期的養護管理對組培苗的移栽及生長發育極其重要。