桃砧木GF677無糖組培生根關(guān)鍵影響因子研究

摘要：解決桃重茬問題對老桃園的更新改造具有重大意義，通過添加不同濃度的改良QL營養(yǎng)液、添加不同濃度 IBA和利用不同基質(zhì)配方對抗重茬優(yōu)良砧木品種GF677進行無糖組培生根的影響試驗，同時進行了傳統(tǒng)組培生根和無糖組培生根的對比試驗。結(jié)果表明，GF677無糖組培使用濃度為50.00 %改良QL營養(yǎng)液時生根效果最佳，生根率高達96.67 %，生根數(shù)為3.6根，根長為3.45 cm；當(dāng)在營養(yǎng)液中添加的IBA濃度為1.25 mg/L時生根效果最佳，生根率高達96.67 %；生根數(shù)為4.13根，根長為3.60 cm；基質(zhì)配方使用純蛭石時生根效果最佳，生根率高達93.33 %，生根數(shù)為3.80根，根長為3.50 cm。同時還可以看出，無糖組培的生根率較傳統(tǒng)組培大體均有所增加，其中以IBA濃度為1.25 mg/L時無糖組培的生根率最高，較傳統(tǒng)組培差異達顯著水平。桃砧木GF677無糖組培的移栽成活率為92.6%，較傳統(tǒng)組培增加4.6個百分點。由此可見，合理利用無糖組培生根的關(guān)鍵因子（營養(yǎng)液、IBA濃度、基質(zhì)配方）能使桃砧木GF677生根率及成活率明顯得到提高，應(yīng)大力推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：桃砧木；GF677；無糖組培；改良QL營養(yǎng)液；IBA；基質(zhì)；生根率

中圖分類號：S662.1 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：2097-2172（2024）12-1135-05

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2024.12.011

Study on the Key Factors Affecting Rooting in Sugar-free Tissue

Culture of Peach Rootstock GF677

ZHANG Xuebing， WANG Hong， YANG Yang， ZHANG Fan

（Institute of Fruit and Floriculture Research， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China）

Abstract： Addressing the issue of peach heavy stubble is of great significance for the renewal and transformation of old peach orchards. Peach rootstocks are the basis for peach tree grafting. To provide a scientific basis for the rapid propagation of replantation-resistant peach rootstocks using sugar-free tissue culture technology， experiments were conducted on effects of adding different concentrations of improved QL nutrient solution， various concentrations of IBA， and different substrate formulations on the rooting of the superior GF677 rootstock. A comparative experiment between traditional tissue culture rooting and sugar-free tissue culture rooting was also carried out. Results showed that using 50.00% improved QL nutrient solution in sugar-free tissue culture resulted in the best rooting effect， with a rooting rate of 96.67%， an average of 3.6 in root number， and a root length of 3.45 cm. When the IBA concentration in the nutrient solution was 1.25 mg/L， the rooting effect was optimal， with a rooting rate of 96.67%， 4.13 in root number， and a root length of 3.60 cm. The best rooting effect was observed when pure vermiculite was used as the substrate， with a rooting rate of 93.33%， 3.80 in root number， and a root length of 3.50 cm. Additionally， it was found that the rooting rate in sugar-free tissue culture was generally higher than that in the traditional tissue culture， with the highest rooting rate occurring at 1.25 mg/L IBA， which showed a significant difference compared to traditional tissue culture. The transplant survival rate of GF677 peach rootstock in sugar-free tissue culture was 92.6%， which was an increase of 4.6 percentage points over the traditional tissue culture. Therefore， the rational use of key factors for sugar-free tissue culture rooting（nutrient solution， IBA concentration， and substrate formulation） can significantly improve the rooting rate and survival rate of GF677 peach rootstock， and should be widely promoted and applied.

Key words： Peach rootstock; GF677; Sugar-free tissue culture; Improved QL nutrient solution; IBA; Substrate; Rooting rate

桃樹繁殖方法主要有砧木嫁接育苗、扦插育苗和組培快繁育苗［1 ］。實生砧木嫁接育苗是我國目前主要的桃苗繁育方法，實生苗根系發(fā)達，育苗簡單，已廣泛應(yīng)用于桃苗木的生產(chǎn)。但實生砧木生產(chǎn)周期長，效益低，出苗整齊度差，且適應(yīng)性不一，不適用于規(guī)范化建園［2 - 3 ］。桃不耐重茬，在老桃園繼續(xù)栽種會出現(xiàn)再植病，嚴重影響日后的樹體生長、產(chǎn)量和品質(zhì)。桃砧木是桃品種嫁接的基礎(chǔ)，解決桃重茬問題對老桃園的更新改造具有重大意義，而利用抗重茬的優(yōu)良砧木品種GF677則是解決桃重茬的有力措施之一。

目前利用種質(zhì)純凈、生長整齊、能保持優(yōu)良性狀的無性系砧木能夠有效填補實生砧木的缺陷［3 - 5 ］。通過扦插等傳統(tǒng)方法以外，組織培養(yǎng)技術(shù)是最常用也是最有效的繁殖方法。其中扦插技術(shù)生根率較低，扦插后的環(huán)境因素如光強、溫度、濕度、通氣等不易控制，而且高濕度下枝條容易產(chǎn)生病害，需要配備專門的育苗場地以及人員，管理難度大，成本高［6 - 7 ］。雖然組織培養(yǎng)育苗能夠保持母株的優(yōu)良特性，在短時間內(nèi)提供大量優(yōu)質(zhì)、無毒苗木，且可以實現(xiàn)周年生產(chǎn)［1 ］。但與其他植物組織培養(yǎng)一樣，培養(yǎng)過程中出現(xiàn)的褐化、污染、生根率低和移栽成活率低也是該技術(shù)在桃組織培養(yǎng)研究中亟待解決的問題。并且，桃組培苗生根易受到生長素種類及濃度、體外培養(yǎng)時間、培養(yǎng)基類型、碳源等的影響［8 - 10 ］。而在生根培養(yǎng)基上添加活性炭、間苯三酚、硫銨等對桃組培苗的生根效果在不同品種間差異較大［8， 11 - 13 ］，沒有穩(wěn)定的方法適用于所有桃組培苗的生根［3 ］。無糖組培又叫光自養(yǎng)組織培養(yǎng)技術(shù)，是通過輸入CO2氣體代替?zhèn)鹘y(tǒng)植物組織培養(yǎng)中的糖作為碳源，促使組培苗由兼養(yǎng)型轉(zhuǎn)為自養(yǎng)型，從而生產(chǎn)根系發(fā)達、生長健壯的苗木［14 ］。并采用微環(huán)境控制技術(shù)，提供適宜植株生長的溫度、濕度、光照、氣體、營養(yǎng)等條件，使培養(yǎng)容器中的小植株在人工光照下，吸收CO2進行光合作用，是環(huán)境控制技術(shù)和組織培養(yǎng)技術(shù)的有機結(jié)合。因此，無糖組培技術(shù)的應(yīng)用能夠有效的解決了培養(yǎng)過程中出現(xiàn)的褐化、污染、生根率低和移栽成活率低等問題，且同時能夠縮短了培養(yǎng)周期、降低培養(yǎng)成本，在植物工廠化和規(guī)模化生產(chǎn)中發(fā)揮更大的作用。為此，我們通過改良QL營養(yǎng)液（甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院林果花卉研究所研發(fā)）的不同濃度、 添加不同濃度IBA以及不同基質(zhì)配方對抗重茬的優(yōu)良桃砧木品種GF677進行無糖組培生根的影響試驗，旨在為無糖組培技術(shù)在桃砧木快速繁殖中的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗用母樹為甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院林果花卉研究所桃砧木種質(zhì)資源圃中的桃砧木品種GF677。試驗材料采用實驗室常規(guī)組培苗，桃砧木GF677組培苗高度大于1.5 cm均可進行無糖組培生根試驗。供試改良QL營養(yǎng)液由甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院林果花卉研究所研發(fā)并提供。

1.2 試驗方法

1.2.1 營養(yǎng)液濃度的篩選 試驗設(shè)4個營養(yǎng)液濃度處理，分別為100.0% 、50.0%、25.0%、12.5%改良QL營養(yǎng)液，將高度大于1.5 cm的 GF677組培苗分別扦插于純蛭石基質(zhì)中，按試驗設(shè)計澆灌不同濃度營養(yǎng)液（IBA添加濃度為1.25 mg/L）。每處理6瓶，每瓶扦插5株，40 d后調(diào)查統(tǒng)計生根率、生根數(shù)、根長。

1.2.2 IBA濃度的篩選 試驗設(shè)5個IBA濃度處理，分別為0.50、0.75、1.00、1.25、1.50 mg/L，將高度大于1.5 cm的 GF677組培苗分別扦插于按試驗設(shè)計添加IBA濃度的純蛭石基質(zhì)中，澆灌50%改良QL營養(yǎng)液。每處理6瓶，每瓶扦插5株，40 d后調(diào)查統(tǒng)計生根率、生根數(shù)、根長。

1.2.3 基質(zhì)配方的篩選 試驗設(shè)4個基質(zhì)配方處理，分別為純蛭石、純草炭、純珍珠巖、蛭石∶草炭∶珍珠巖=1∶1∶1（體積比），將高度大于1.5 cm的 GF677組培苗分別扦插于澆灌50%改良QL營養(yǎng)液、IBA添加濃度為1.25 mg/L的不同配方的基質(zhì)中，每處理6瓶，每瓶扦插5株，40 d后調(diào)查統(tǒng)計生根率、生根數(shù)、根長。

1.2.4 傳統(tǒng)組培生根和無糖組培生根的對比 試驗設(shè)澆灌50%改良QL營養(yǎng)液、傳統(tǒng)營養(yǎng)液2種澆灌方式，IBA添加濃度分別為0.50、0.75、1.00、1.25、1.50 mg/L。將高度大于1.5 cm的 GF677組培苗分別扦插于澆灌不同營養(yǎng)液并按試驗設(shè)計添加IBA濃度的純蛭石基質(zhì)中，每處理6瓶，每瓶扦插5株，40 d后調(diào)查統(tǒng)計生根率、生根數(shù)、根長。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用Excel軟件進行整理， 并采用SSPS18.0統(tǒng)計軟件進行差異顯著性分析 。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度改良QL營養(yǎng)液對GF677無糖組培生根的影響

從表1可以看出，當(dāng)使用改良QL營養(yǎng)液對砧木GF667進行無糖組培時，隨著改良QL營養(yǎng)液濃度的增加，生根率、生根數(shù)、根長均呈先升高后降低的趨勢，且均以改良QL營養(yǎng)液濃度為50%時達到峰值，即當(dāng)改良QL營養(yǎng)液濃度為50.0% 時，無糖組培的生根情況最佳，生根率最高，達96.67%，與其余處理均差異顯著；生根數(shù)最多，為3.60根，與改良QL營養(yǎng)液濃度為25.0%的處理差異不顯著，與其余處理均差異顯著；根長最長，為3.45 cm，與其余處理均差異顯著。當(dāng)改良QL營養(yǎng)液濃度為25.0 % 時，無糖組培的生根情況較好，生根率可達到90.00 %，生根數(shù)為3.30根，根長為3.10 cm。因此，在砧木GF667進行無糖組培苗生根時選用50.0 %改良QL營養(yǎng)液最為適宜。

2.2 不同 IBA濃度對GF677無糖組培生根的影響

從表2可以看出，當(dāng)在營養(yǎng)液中添加不同濃度IBA對砧木GF667進行無糖組培時，隨著IBA濃度的增加，生根率、生根數(shù)、根長均呈先升高后降低的趨勢，且均以添加IBA濃度為1.25 mg/L時達到峰值。當(dāng)營養(yǎng)液中添加IBA濃度為1.25 mg/L時，無糖組培的生根情況最佳，生根率最高，為96.67%，與其余處理均差異顯著；生根數(shù)最多，為4.13根，與其余處理均差異顯著；根長最長，為3.60 cm，與添加IBA濃度為1.50 mg/L的處理差異不顯著，與其余處理均差異顯著。當(dāng)營養(yǎng)液中添加IBA濃度為1.50 mg/L時，無糖組培的生根情況較好，生根率為93.33%，平均生根數(shù)為3.92根，平均根長為3.30 cm。據(jù)此可以看出，砧木GF667無糖組培苗生根時以營養(yǎng)液中添加IBA濃度為1.25 mg/L最為適宜。

2.3 不同基質(zhì)配方對GF677無糖組培生根的影響

從表3可以看出，使用不同基質(zhì)配方對砧木GF667進行無糖組培時，以扦插基質(zhì)為純蛭石時生根情況最佳，其生根率最高，為93.33%，較其余基質(zhì)配方差異顯著；生根數(shù)最多，為3.80根，較其余基質(zhì)配方差異顯著；根長最長，為3.50 cm，較扦插基質(zhì)為蛭石：草炭：珍珠巖為1∶1∶1（體積比）的處理差異不顯著，較其余基質(zhì)配方均差異顯著。扦插基質(zhì)為蛭石：草炭：珍珠巖為1∶1∶1（體積比）時生根率和根長表現(xiàn)較好，生根率較高，為86.67%，根長為3.2 cm。扦插基質(zhì)為純珍珠巖時，生根數(shù)表現(xiàn)較好，為3.30根。由此可以看出，砧木GF667無糖組培苗扦插生根時以基質(zhì)為純蛭石最為適宜。

2.4 傳統(tǒng)組培生根和無糖組培生根的對比

由圖1可以看出，分別在傳統(tǒng)組培生根和無糖組培生根的營養(yǎng)液中添加不同的IBA濃度，對桃砧木GF677生根有一定的影響，當(dāng)IBA濃度為1.00 mg/L時，無糖組培與傳統(tǒng)組培的生根率水平基本一致；IBA濃度為0.75 mg/L時，無糖組培的生根率較傳統(tǒng)組培有所增加，但二者差異不顯著；當(dāng)IBA濃度為0.50、1.25、1.50 mg/L時，無糖組培的生根率均高于傳統(tǒng)組培，且差異均達顯著水平，其中以IBA濃度為1.25 mg/L時無糖組培的生根率最高。從圖2可以看出，桃砧木GF677無糖組培的移栽成活率為92.6%，較傳統(tǒng)組培的移栽成活率（88.0%）增加4.6個百分點，且增幅顯著。

3 結(jié)論與討論

試驗結(jié)果表明，桃砧木品種GF677進行無糖組培時，使用濃度為50.00 %改良QL營養(yǎng)液時生根效果最好，生根率高達96.67 %，生根數(shù)為3.6根，根長為3.45 cm；當(dāng)在營養(yǎng)液中添加的IBA濃度為1.25 mg/L時生根效果最好，生根率高達96.67 %，生根數(shù)為4.13根，根長為3.60 cm；基質(zhì)配方為純蛭石時生根效果最好，生根率高達93.33 %，生根數(shù)為3.80根，根長為3.50 cm。同時還可以看出，分別在傳統(tǒng)組培生根和無糖組培生根的營養(yǎng)液中添加不同的IBA濃度（0.50、0.75、1.00、1.25、1.50 mg/L）對桃砧木GF677進行生根對比，結(jié)果表明，除當(dāng)IBA濃度為1.00 mg/L時無糖組培與傳統(tǒng)組培的生根率水平基本一致外，其余IBA濃度處理下，無糖組培的生根率均較傳統(tǒng)組培有所增加，其中以IBA濃度為1.25 mg/L時無糖組培的生根率最高，較傳統(tǒng)組培差異達顯著水平。桃砧木GF677無糖組培的移栽成活率為92.6%，較傳統(tǒng)組培的移栽成活率（88.0%）增加4.6個百分點，且增幅顯著。

關(guān)于桃的傳統(tǒng)組培快繁技術(shù)方面已經(jīng)有了許多研究和文獻，但對于桃無糖組培技術(shù)方面的報道極為少見，因此該試驗的進行為桃的無糖組織培養(yǎng)技術(shù)提供了一定的參考依據(jù)。通過試驗發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)組培和無糖組培的培養(yǎng)方式下的桃砧木根系生長有著一定差異，且無糖組培的桃砧木不但生根率高且根系茂盛且健壯，幾乎沒有愈傷組織的出現(xiàn)，這一試驗結(jié)果與謝瑩瑩等［15 ］對草莓無糖組培技術(shù)的研究一致。愈傷組織的存在不僅使得組培苗生長出的根系較細短，而且其嚴重影響了其對水分和營養(yǎng)的吸收。由于傳統(tǒng)組培的桃苗愈傷組織的出現(xiàn)，會導(dǎo)致桃苗移栽后根部積水腐爛，從而使得其移栽成活率和生長勢明顯不如無糖組培的桃苗，在草莓的無糖組培技術(shù)研究中也是如此［15 ］。由于桃無糖組培生根其根系支撐物為蛭石，它屬于吸水性強的無機材料，因此誘導(dǎo)出的組培苗根系健壯、根毛茂盛，并且增強了幼苗對水分吸收的能力，所以在進行室外移栽時，無糖組培苗根系對外界的適應(yīng)能力較強，則移栽成活率高于傳統(tǒng)組培苗。此外，無糖組培以 CO2代替糖讓植株進行光合作用的自養(yǎng)生長，減少了微生物的侵害，因此無糖組培比傳統(tǒng)組培更適合用于生產(chǎn)，這與劉雅琪［16 ］的研究結(jié)果相一致。

在無糖組織培養(yǎng)技術(shù)上，對桃無糖組培方面報道幾乎沒有見到，但近年來對藍莓、石榴、獼猴桃、茶樹、蘋果等都有不少關(guān)于無糖組培技術(shù)方面的研究報道及技術(shù)應(yīng)用［17 - 21 ］。所以在無糖生根過程中，該試驗還進行了無糖生根條件的篩選。試驗結(jié)果結(jié)果表明，使用蛭石作為桃無糖生根的基質(zhì)時，其生根率最高，這與袁振等［22 ］對歐李進行無糖生根培養(yǎng)和謝瑩瑩等［15 ］對草莓的無糖組培組培研究結(jié)果一致。且與生根培養(yǎng)相比，無糖培養(yǎng)用蛭石代替了價格高的瓊脂粉，每盒可以生產(chǎn)幾十株，因此，降低了生產(chǎn)成本。另外，該試驗還未涉及培養(yǎng)溫濕度、光質(zhì)、光強及 CO2濃度等環(huán)境因子的篩選試驗，因此，這些方面也可作為后續(xù)研究的一個重點。

無論是傳統(tǒng)組培還是無糖組培，組培苗移栽都是組織培養(yǎng)的最后一步。傳統(tǒng)組培苗在移栽長時間處于密閉的組培瓶內(nèi)，所以移栽前必須煉苗使得組培苗適應(yīng)外界環(huán)境。在這一馴化煉苗的過程中就會淘汰一些對外界環(huán)境的適應(yīng)較弱，植株質(zhì)量較脆弱的組培苗。經(jīng)煉苗完成后再移栽，整個過程結(jié)束移栽成活率就不會太高。而無糖組培技術(shù)，為組培苗提供的生存環(huán)境與自然環(huán)境相近，且植株本身就是通過光合作用進行自養(yǎng)生長，所以提高了植株的環(huán)境適應(yīng)能力。因此，無糖組培苗無需經(jīng)過煉苗階段就可直接進行移栽，且成活率也較高，同時還極大程度地減少了移栽成本與時間。

綜上所述，該研究結(jié)果表明，利用無糖組培技術(shù)能使桃砧木GF677生根率及成活率顯著提高，同時能夠縮短培養(yǎng)周期、降低培養(yǎng)成本，為生產(chǎn)提供了依據(jù)，在植物工廠化和規(guī)?；a(chǎn)中發(fā)揮更大的作用。

參考文獻：

［1］ 姜 林，張翠玲，邵永春，等. 國內(nèi)外桃樹育苗技術(shù)研究進展［J］. 北方果樹， 2011（2）：1-5.

［2］ 姜 林，張翠玲，于福順，等. 我國桃育苗的現(xiàn)狀與發(fā)展建議［J］. 北方園藝， 2012（18）：214-216.

［3］ 劉福云，孫怡婷，徐一超，等. 山桃組培苗無糖生根培養(yǎng)研究［J］. 陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2022，68（5）：54-59.

［4］ 張 帆，王 鴻，陳建軍，等. 桃無性系砧木不定根形成影響因子研究［J］. 寒旱農(nóng)業(yè)科學(xué)，2023，2（1）：59-65.

［5］ 王 鴻，張 帆，張雪冰，等. 不同桃自根砧對干旱脅迫的生理響應(yīng)及抗逆機理研究［J］. 寒旱農(nóng)業(yè)科學(xué)，2022，1（1）：66-72.

［6］ 鄭先波，李 明，王 昊，等. 埋干幼化對新疆毛桃扦插生根的影響［J］. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2017，51（1）：19-24.

［7］ 孫淑霞，陳 棟，余國清，等. 一種GF677桃砧木無性繁殖的方法：CN202010453844.7［P］. 2020-08-18.

［8］ PARK S H， ELHITI M， WANG H， et al． Adventitious root formation of in vitro peach shoots is regulated by auxin and ethylene［J］． Scientia Horticulturae， 2017， 226： 205-260．

［9］ ERFANI M， MIRI S M， IMANI A. In vitro shoot proliferation and rooting of Garnem rootstock as influenced by basal media， plant growth regulators and carbon sources［J］. Plant Cell Biotechnology and Molecular Biology，2017， 18（3&4）： 101-109.

［10］ YOUNAS M， HAFEEZ-UR-RAHMAN H R， SIDDIQUI S U， et al. Effect of different carbon sources on In vitro shoot proliferation and rooting of peach rootstock GF 677［J］. Pakstan Journal of Botany， 2008， 40（3）： 1129-1134.

［11］ FELEK W， MEKIBIB F， ADMASSU B. Micropropagation of peach， Prunus persica（L.） Batsch. cv. Garnem［J］. African Journal of Biotechnology， 2017， 16（10）： 490-498.

［12］ 李洪雯，劉建軍，鄧家林，等. 桃砧木GF677離體快繁技術(shù)體系研究［J］. 西北植物學(xué)報，2008（11）：2226-2230.

［13］ SEPAHVAND S， EBADI A， KAMALI K， et al. Effects of myo-inositol and thiamine on mi-cropropagation of gf677（peach × almond hybrid）［J］. The Journal of Agricultural Science， 2012， 4（2）： 275-280.

［14］ 黃麗娜，陳清西. 園藝植物組培育苗技術(shù)研究進展［J］. 北方園藝，2012（22）：184-188.

［15］ 謝瑩瑩，黃 敏，魯峻宏，等. ‘紅顏’草莓無糖組培生根技術(shù)研究及移栽基質(zhì)篩選［J］. 北方園藝，2024（14）：18-26.

［16］ 劉雅琪. 茶樹無糖組培生根繁育技術(shù)體系的優(yōu)化［D］. 楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2022.

［17］ 余宏傲，謝志亮，陳怡超，等. 藍莓開放式無糖組培技術(shù)體系建立［J］. 上海農(nóng)業(yè)學(xué)報，2024，40（1）：17-24.

［18］ 戴含晶，陳金鑫，王 寧，等. 石榴組培苗無糖培養(yǎng)條件的初步研究［J］. 安徽科技學(xué)院學(xué)報，2023，

37（6）：35-40.

［19］ 王中月，王 健，張阿玲，等. 無糖組培條件下獼猴桃莖尖快速生根試驗［J］. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報，2023，

32（11）：1821-1830.

［20］ 劉雅琪，左巧麗，魯占領(lǐng)，等. 茶樹無糖組織培養(yǎng)生根技術(shù)研究［J］. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2023（1）：1-4.

［21］ 徐一超. 蘋果砧木無糖組培生根技術(shù)體系的建立［D］. 楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2021.

［22］ 袁 振，廖榮君，邢 剛，等. 歐李無糖組培生根研究［J］. 山東林業(yè)科技，2020，50（4）：39-42.