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火龙果离体快繁与组培苗移栽驯化技术

2016-04-17赵佐敏陈红艳李怀情

贵州农业科学 2016年2期
关键词:离体外植体火龙果

张 领,赵佐敏,陈红艳,张 毅,李怀情

(安顺市农业科学研究院,贵州安顺561000)

火龙果离体快繁与组培苗移栽驯化技术

张 领,赵佐敏,陈红艳,张 毅,李怀情

(安顺市农业科学研究院,贵州安顺561000)

为火龙果试管苗的批量生产提供基础,以火龙果茎段上芽刺座为外植体,试验以MS为基本培养基,添加不同浓度不同种类激素,筛选火龙果离体培养诱导、增殖、生根培养的最适培养基,建立火龙果离体快繁体系。结果表明:适宜不定芽诱导分化的培养基为MS+4.0mg/L 6-BA+0.5mg/L NAA组,诱导率达58.33%;继代增殖培养以MS+9.0mg/L 6-BA+0.5mg/L NAA的组合最好,增殖倍数达12倍;生根培养基组合以1/2MS添加0.4mg/L IBA+0.2mg/L NAA,9d开始生根,生根效果最好,较最晚处理提前5d;试管苗入土驯化,以腐叶土为基质,移栽环境空气湿度为90%的综合效应最好,其试管苗成活率高达86.67%,生根时间早,根条数多、植株高、生长快,长势强。

火龙果;离体快繁;入土驯化;成活率

火龙果,又称红龙果,果实含有VB1、VB2、VB3及人体所需矿物质,常食火龙果能提高免疫力[1]。原产于中美洲热带地区,无明显的产出季节性,但目前火龙果栽培采用的是掰芽扦插繁殖,而掰芽影响火龙果的生长及产量,要解决这一矛盾,唯一科学有效的途径是通过试管苗组培快繁培养,而影响火龙果组培苗入土驯化的主要因素有苗质、基质、湿度、温度等,是火龙果组培快繁中一个重要的技术环节,关系到火龙果组培苗移栽成活率的高低[2-5]。安顺是种植火龙果的省级示范区,批量生产火龙果苗,优质的离体快繁技术能适应生产市场需求。因此,开展以火龙果离体快繁技术研究,试验以MS为基本培养基,添加不同种类激素浓度,筛选火龙果离体培养诱导、增殖、生根培养的最适培养基,建立火龙果离体快繁体系,同时对影响组培苗入土驯化成活率的基质和移栽环境空气湿度组合进行探索。笔者从不同的角度进行研究,为火龙果试管苗的生产应用提供科学依据。

1材料与方法

1.1供试材料

选择贵州关岭县板贵乡火龙果示范园5年生优良健壮红皮红肉火龙果品种,以其茎段上芽刺座为外植体。

1.2组织培养方法

1.2.1外植体剪取及消毒 选择生长健壮老茎萌发的火龙果嫩片,用毛刷蘸少许肥皂水,在流水下冲洗0.5~1h,切成4.0cm的小段,剥去刺座上的刺和毛,沿波浪形陵缘纵向切(除去髓部)为4.0cm× 1.5cm带有陵缘刺座的陵片,再用清水冲洗并浸泡4.5h,在无菌条件下先用75%酒精棉球擦拭嫩片表面后,将含有刺座的嫩片切1.5cm×1.5cm的方块,再用10%次氯酸钠消毒16~18min,无菌水冲洗3~4次,置于无菌滤纸吸干表面水分,最后将有刺座部分切取0.8cm×1.2cm大小的外植体接种于诱导培养基中。

表1 外植体各阶段培养基的处理组合Table 1 Media for explants at different culture stage mg/L

1.2.2培养基及培养条件 诱导分化与增殖培养基为MS+适量细胞分裂素和生长素,生根培养基为MS+适量生长素,所有培养基均添加蔗糖30g/L,琼脂7g/L,pH 5.8。培养条件:组织培养室的培养温度为(25±2)℃,每天光照14h,光照强度为2 000lx。各阶段培养基处理组合详见表1,3月22日接种,每个处理18个重复。

1.2.3芽的诱导培养 参照文献[1]的方法,将处理外植体接种于附加不同浓度激素6-BA和NAA 的1~9号诱导培养基中,每个处理接种6瓶,每瓶接刺座2个,消毒时间16~18min,3d开始观察记载外植体污染情况,50d观察记载培养过程中外植体愈伤分化及芽产生情况,并统计出污染率和诱导率。

1.2.4试管苗继代增殖培养 将诱导获得的无菌芽(苗)接种到10~18号处理组合中,2种激素组合培养基,7月11日接种,每个处理接种5瓶(2苗/瓶),7d调查愈伤分化情况,30d调查1次增殖情况,60d统计试管苗增殖倍数与有效苗率。

1.2.5试管苗生根培养 对获得的增殖试管苗,选取株高2.5~3cm,茎粗0.5~0.7mm,于9月22日接种于1/2MS附加不同激素组合的19~27号培养基,进行生根壮苗培养,每个处理接种5瓶(2苗/瓶),10d开始观察根原基诱导及根系生长情况,50d统计试管苗根系及生长指标。

1.3入土驯化

1.3.1试验设计 设计为2因素3水平,即A因素基质(A1腐叶土,A2腐叶土∶园土=3∶1,A3腐叶土∶园土∶堆肥=6∶2∶1);B因素湿度(B190%,B280%,B370%),试验采用随机区组设计(表2),每个处理扦插20株,采用50个穴位穴盘移栽。10d随机取10株调查发根情况、成活率,50d调查株高、根系生长情况及植株鲜重,并对相关数据进行统计分析。

表2 火龙果入土驯化的正交试验设计L9(33)Table 2 L9(33)orthogonal design for domestication of pitaya

1.3.2试管苗入土驯化 炼苗、栽植及栽培管理均参照文献[3]的方法进行。

1)炼苗与栽植。将生根培养基中同质茎长5.0~6cm,茎粗0.8~1.0cm,具有4~5条根系且根长2~5cm的试管苗,在25℃左右的散射光下炼苗3~7d,然后取出试管苗洗净根部培养基,移入事先消毒处理好的40%200倍甲醛液自配试验基质上栽植,株行距20cm×30cm,30d观察记载入土驯化生长情况和成活率。

2)栽培管理。试管苗栽入试验基质后,要注意光照、温度、湿度的管理,温度控制在20~25℃为宜,空气相对湿度保持在设定的90%、80%、70%的环境中培养,在此过程中加强作好杀菌防虫及施肥工作。

2结果与分析

2.1不同激素配比外植体离体的诱导培养

从表3看出,以处理组合4号培养基(MS+4.0mg/L 6-BA+0.5mg/L NAA)表现较好,其诱导率、诱导芽数最高最多,分别为58.33%和7个,依次分别高于8号、3号、2号的8.33%、16.63%、25.03%,芽数也依次分别多1个、2个、3个;能形成愈伤组织的均可诱导出不定芽,说明火龙果离体从芽为愈伤型发生,且芽体健康饱满。以4号分化苗时间最短,为52d;8号最长,为76d;其余培养基未分化。在分化的培养基中,外植体污染率以4号最低,为41.7%。4号培养基(MS+4.0 6-B A mg/L+0.5mg/L NAA)组合较适合火龙果不定芽的诱导。

2.2不同激素配比试管苗的增殖效果

从表4看出,9个处理中,以16号培养基(9.0mg/L 6-BA+0.5mg/L NAA)表现较好,增殖倍数达12倍,是增殖倍数最小的4号组合3倍,有效苗率在所有处理组合中最高(83.3%),且生成的火龙果组培苗生长健壮、茎色翠绿、粗细适中;其次是11号培养基(5.0mg/L 6-BA+0.09mg/L NAA)的处理组合,增殖系数达11倍,有效苗率为72.7%。说明,火龙果试管苗增殖培养基适宜较高浓度的6-BA配以较低浓度的NAA组合。

表3 不同诱导培养基诱导的愈伤组织Table 3 Cali cultured on different induction media

表4 不同培养基处理组合的试管苗增殖情况Table 4 Propagation of in vitro plantlets cultured on different media

2.3不同激素配比火龙果试管苗的生根

从表5看出,将健壮组培苗接种于8个生根培养基处理中,以21号培养基(1/2MS+0.4mg/L IBA+0.2mg/L NAA)最早生根,为9d,比最晚生根26号培养基提前11d;根长最长达25.4cm,比26号培养基根长长12.4cm;根粗以23号最粗(0.7mm),除26号培养基根较细外,其余根粗均达0.5mm,根粗差异较小;单株根条数也以21号培养基最多,为7.9条;其次是19号培养基,为7.1条;26号最少,仅0.7条。全部处理根色白、健壮,且生根率平均达100%。

表5 不同培养基试管苗的生根Table 5 Rootage of plantlets cultured on different media

2.4不同基质及空气湿度试管苗的成活率及生长

2.4.1不同处理组合 由表6可知,不同驯化基质及空气湿度对试管苗成活、根数、株高均达到极显著差异水平。在驯化成活率、根条数、株高及植株鲜重等方面,处理1组合(腐叶土、湿度90%)极显著高于其他处理。处理1组合成活率最高,为86.67%,其极显著高于最低的处理9组合43.33%,显著高于处理2的13.3%;根条数以处理1组合最高,达4.78条/株,与处理7间差异不显著,但极显著高于最低根条数处理9的2.35%;株高仍以处理1组合最高,为79.9cm,与处理7间不存在显著差异,但极显著高于其他处理,比最低的处理9平均株高高42.57cm;植株鲜重以处理1最高,为1.86g/株,显著高于最低的处理90.953g/株。

2.4.2不同基质 从表6可知,基质对试管苗驯化成活率间无显著性差异,但以处理A1(腐叶土)成活率最高(为63.33%);基质对生根根条数及株高间存在极显著差异,根条数以处理A1最多为4.05条/株,极显著高于处理A3间的34.88,即每株多约1.4条根,显著高于处理A20.59条;株高以处理A1最高为63.024cm,分别极显著高于A2、A3为8.956 6cm,11.262 2cm;植株鲜重以A1处理最高,为1.561 1g/株,与A2无显著性差,显著高于A30.246 7g/株。

2.4.3不同空气湿度 由表6可知,不同空气湿度对试管苗成活、根数、株高及植株鲜重均达到极显著差异,且空气湿度以处理B1(90%)的均极显著高于其余处理。在空气湿度为90%的环境条件下,成活率最高,为77.22%,极显著高于B3(70%)的31.11%;根条数最高,为3.99条/株,极显著高于B3处理20.09%;株高最高,为72.182 3cm,极显著高于B3的43.46%;植株鲜重最高为1.835 6g/株,极显著高于B3的41.40%。说明,火龙果试管苗驯化移栽前期要保持较高的空气湿度,有利于成活。

表6 不同处理试管苗生根及生长情况Table 6 Rooting and growth of plantlets under different treatments

3小结与讨论

3.1火龙果组培快繁

芽的诱导培养基,以MS+4.0(mg/L)6-BA+0.5(mg/L)NAA组合表现较好,其诱导率最高58.33%、诱导苗数多7个,能形成愈伤的外植体均可分化不定芽,说明火龙果不定芽离体的再生为愈伤分化型。

3.2火龙果继代增殖培养

以MS+9.0mg/L 6-BA+0.5mg/L NAA最好,增殖倍数和有效苗最高,且生成的火龙果组培苗生长健壮,茎色翠绿,粗细适中。其次是以NAA 0.5mg/L和6-BA 1.0mg/L的2号组合。

3.3试管苗生根培养

以1/2MS添加0.4mg/L IBA+0.2mg/L NAA的培养基组合综合效果最好,生根最早,根粗细均匀,平均根粗0.5mm,单株根条数多,所有处理根色白、健壮,且生根率平均达100%。

3.4火龙果试管苗入土驯化

以腐叶土为基质,在空气湿度90%的环境条件下,试管苗成活率最高,达86.67%,综合性状良好。综合以上试验结果,从减少生产成本考虑,也可因地制宜选择处理腐叶土6份∶园土2份∶堆肥1份于湿度为90%的环境入土驯化。该试验结果在实际应用中可提供较好的参考依据。

致谢:本文得到李用奇研究员、冯明友总农艺师的指导,在此表示感谢!

[1]周传明,黄寿先,熊 英,等.火龙果茎段离体培养快速繁殖试验[J].广西科学,2002,9(1):78-80.

[2]冯奕玺.火龙果生物学特性、栽培技术及发展前景[J].云南热作科技,2002(3):36-40.

[3]谢晓明,陈广超.火龙果组培苗的移栽技术[J].农业科技通讯,2005(9):45.

[4]田新民,李洪立,何 云.火龙果研究现状[J].北方园艺,2015(18):188-193.

[5]王会全,张知杭.NaCl胁迫对不同品系火龙果种子萌发及枝条扦插的影响[J].安徽农业科学,2015(3):89-91.

(责任编辑:刘忠丽)

Rapid Propagation in Vitro and Domestication Technique of Tissue Culture Plantlets in Pitaya

ZHANG Ling,ZHAO Zuomin,CHEN Hongyan,ZHANG Yi,LIHuaiqing
(Anshun Institute of Agricultural Sciences,Anshun,Guizhou561000,China)

The adventitious buds on pitaya stem were cultured on MS plus different hormones with different concentration to establish the in vitro rapid propagation system by studying callus induction and differentiation,proliferation and rooting for volume production of pitayaplantlets.Results:The optimum medium for induction and differentiation of adventitious buds is MS+4.0mg/L 6-BA+0.5mg/L NAA and the induction rate reaches 58.33%.The optimum medium for multiplication of subculture is MS+9.0 mg/L 6-BA+0.5mg/L NAA and the multiplication times is up to 12times.The optimum medium for rooting of plantlets is 1/2MS+0.4mg/L IBA+0.2mg/L NAA and the plantlets cultured on the optimum medium can root after 9d,5dearlier than the treatment with the latest rooting.The survival rate of plantlets transplanted in the leaf mould under 90%air humidity reaches 86.67%and the plantlets have the advantages of early rooting,more root number,higher height,fast growth and strong vigor.

pitaya;rapid proliferation in vitro;domestication;survival rate

S604+.4;S617

A

1001-3601(2016)02-0055-0020-04

2015-07-10;2016-01-16修回

2012-2014年安顺市科技计划项目“火龙果组培快繁技术研究”[安顺科合(2012)26]

张 领(1969-),女,农艺师,从事植物组培及花卉栽培技术研究与繁育。E-mail:1203726269@qq.com

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