露地与培养室环境对栒子微枝试管内生根与成活的影响

宋秋月，韦绕培，柴慈江，王然，时海东，史燕山，骆建霞



露地与培养室环境对栒子微枝试管内生根与成活的影响

宋秋月，韦绕培，柴慈江通信作者，王然，时海东，史燕山，骆建霞

（天津农学院 园艺园林学院，天津 300384）

将栒子试管苗茎段接种于土壤支撑的培养基并放在露地环境中进行生根培养，以便探讨露地环境中栒子微枝试管内生根培养的可能性。结果表明：4月21日—5月31日在露地环境中，培养的栒子试管苗的生根与生长指标、气孔关闭功能及移栽效果与培养室中培养的均无显著差异，生根率达到95.8%，移栽成活率达到98.8%；该时期是露地环境中栒子微枝试管内生根培养的适宜时期，而5月22日—7月1日是次适宜时期。结果初步显示，在露地环境中进行栒子微枝的试管内生根培养具有可行性，值得进一步研究。

栒子；微枝；露地；试管内生根；成活

栒子（Flinck and Turcz）为蔷薇科栒子属植物，耐旱、耐寒、耐盐碱，是一种适合天津地区推广应用的优良地被植物[1-3]。利用组织培养快速繁殖技术是快速获得其大量优质苗木的有效途径，目前对此项技术已有许多研究报道[4-9]。生根培养是植物离体快速繁殖技术的关键环节之一。试管苗的生根培养一般分为试管内生根和试管外生根两种方法[10]。试管内生根培养通常是在培养室进行，需要消耗大量电力以保证适宜的温度与光照条件，这是导致试管苗成本升高的主要因素之一。柴慈江等将栒子微枝的试管内生根培养放在日光温室中进行，获得了87.5%～98.1%的生根率，并且增强了试管苗的环境适应能力，提高了试管苗的移栽成活率[8]。韩会会等在温室中进行了无花果微枝的试管内生根培养也取得了类似的结果[11]。这两项研究均减少了试管苗生根培养过程中的电力消耗，降低了试管苗成本。本项研究对露地环境中栒子微枝的试管内生根培养进行了探讨，以期在更大程度上降低试管苗成本，进一步完善栒子组织培养快速繁殖技术。

1 材料与方法

以在附加0.75 mg/L 6-BA和3%蔗糖的MS培养基上继代培养40～50 d、长至2 cm以上的栒子（）试管苗为试材。生根培养用土为取自天津农学院校内的黏壤土，所用蛭石为市场购买的细粒蛭石。黏壤土和蛭石均过1 mm筛备用。

以方形PC瓶为培养容器，将上述黏壤土和蛭石按1∶1的比例混合均匀后装入瓶内，再加入不含琼脂的液体培养基，培养基成分为只含有0.75 mg/L IBA和15 g/L蔗糖的蒸馏水。培养瓶封口后在121 ℃（0.11～0.12 MPa）下灭菌20 min，然后在超净工作台上每瓶接种8根约1.5 cm长的栒子试管苗茎段，接种后用于各项试验。

1.1 露地与培养室环境中栒子微枝的试管内生根培养试验

2017年4月21日，将上述接种了栒子试管苗茎段的培养瓶分别放入露地和培养室两种环境中进行生根培养。

露地环境：将接种了栒子试管苗茎段的培养瓶置于天津农学院地被植物园内高约6 m的国槐树下树干的北面，培养瓶的东西两面竖向放置一层遮阳网，使培养瓶避免阳光的直接照射。将最高温度计的感温端放置在未接种试管苗茎段的培养瓶，每隔5 d观测一次各处理培养瓶内的最高温度，同时用照度计测定培养瓶顶部的光照强度。

培养室环境：将接种了栒子试管苗茎段的培养瓶放置在培养室中进行培养。培养室内温度由空调保持在22～27 ℃，光照由LED灯光提供，光照强度为1 800～2 000 lx。

上述两种处理，每处理培养6瓶，每瓶接种8个茎段共48个茎段，培养40 d后调查试管苗的生根率，并用χ2测验的方法测验生根率的差异显著性。同时，每种处理随机选取24株试管苗，调查试管苗的根长、根数、茎长、叶数等指标，并按照单向分组资料的分析方法作方差分析。

5月22日再次将接种了栒子试管苗茎段的培养瓶放于露地树荫下培养，树荫遮阴方式同4月21日处理。培养40 d后，按照上述生根培养试验的取样调查方法调查试管苗的生根与生长情况，并与4月21日的生根培养结果进行比较，以探讨不同时期对栒子试管苗露地瓶内生根培养的影响。

1.2 露地与培养室环境中培养的栒子试管苗的气孔观察

在上述生根培养的同时，上述两种环境中另放置3瓶接种了栒子试管苗茎段的培养瓶，用于气孔观察。生根培养40 d时，于当天18:00时将培养瓶外裹黑色塑料并放入密闭的柜子中进行黑暗处理，第二天8:00时，打开培养瓶的封口，每处理随机选取9片试管苗叶片，用透明胶带法，取下表皮置于载玻片，在显微镜下观察气孔的开闭状况[12]。每叶片随机观察30个气孔，统计其气孔关闭率，同时每叶片随机取5个气孔，用测微尺测量气孔的横径与纵径，用横径与纵径的比值表示气孔的相对开张度。最后对所有观测结果进行统计分析。

1.3 露地和培养室环境中培养的栒子试管苗的移栽试验

在上述生根培养的同时，培养室另外放置9瓶、露地另外放置18瓶接种了栒子试管苗茎段的培养瓶，培养瓶内置有提苗片[13]用于移栽。6月初，生根培养结束后，将试管苗由培养瓶直接移栽入田间苗圃。其中培养室中培养的栒子试管苗在移栽前1周放于露地树荫下，经历1周的闭瓶炼苗后移栽。

移栽地点位于天津农学院地被植物园，先整地作畦，再按行距15 cm划深约5 cm的浅沟，用提苗片将试管苗带土坨移入浅沟内，再用土将沟填平。移栽后立即用喷壶浇透水。然后覆盖塑料薄膜小拱棚，并在小拱棚上面用一层透光率约为15%的遮阳网遮阴。

移栽后在小拱棚内放置周记型温湿度自记仪测定棚内温湿度状况。移栽后适时拔草和浇水。移栽6周后调查试管苗成活情况。

2 结果与分析

2.1 露地和培养室环境中栒子微枝试管内生根培养的效果

露地和培养室环境中栒子微枝试管内生根培养的结果见表1。

表1 两种培养环境对栒子微枝试管内生根培养的影响

注：表中同列不同小写英文字母表示差异显著（＜0.05），下同

由表1可见，露地环境中培养的栒子试管苗的生根率为95.8%，虽然略低于培养室中培养的试管苗，但两者差异不显著。露地环境中培养的栒子试管苗的根长、根数、茎长及叶数等各项生长指标也与培养室培养的试管苗无显著差异。上述结果表明，在露地环境中进行栒子微枝的试管内生根培养可以获得与培养室环境中同样的培养效果。

从温度和光照情况看，根据气象预报资料，4月下旬的露地环境中，培养期间每日最低温已经稳定在10 ℃以上。在树荫遮阴条件下，测得的培养瓶内的最高温度除个别天达到38.5 ℃外，其余均在30 ℃左右变化，培养瓶顶部的光照强度为 2 600 lx左右。可见，本试验中的露地环境能够为试管苗的生长提供比较适宜的温度与光照条件，这是该环境中的栒子试管内生根培养效果不低于培养室环境的主要原因。

2.2 露地和培养室环境中培养的栒子试管苗的气孔开闭状况

露地和培养室环境中培养的栒子试管苗的气孔开闭状况观察结果见表2。

由表2可见，露地和培养室两种环境中培养的栒子试管苗在黑暗中的气孔关闭率和气孔相对开张度均没有显著差异。结果表明，两种培养环境中培养的栒子试管苗的气孔关闭功能均存在一定缺陷，两种培养环境对栒子试管苗气孔关闭功能的恢复没有明显差异，表明在露地环境中利用树荫遮阴的培养方式对栒子试管苗气孔关闭功能的恢复没有明显的促进作用。

表2 两种环境中培养的栒子试管苗在黑暗中气孔关闭状况

2.3 露地与培养室环境中培养的栒子试管苗的移栽效果

露地与培养室环境中培养的栒子试管苗的移栽试验结果见表3。

由表3可见，露地环境中培养的栒子试管苗的移栽成活率可以达到98.8%，与培养室中培养的试管苗无显著差异，表明露地环境中培养的栒子试管苗的移栽效果与培养室中培养的试管苗基本相同。

表3 两种环境中培养的栒子试管苗的移栽效果

2.4 露地环境中不同培养时期内栒子微枝试管内生根培养的效果

露地环境中不同培养时期内栒子微枝试管内生根培养的结果见表4。

由表4可见，两个培养时期培养的栒子试管苗的茎长和叶数无显著差异，但4月21日—5月31日培养的栒子试管苗的生根率、根长、根数显著或极显著高于5月22日—7月1日培养的栒子试管苗。分析其原因可能是两个培养时期的温度不同所致。据观测，5月22日—7月1日培养瓶内的最高温度平均为33.9 ℃，明显高于4月21日—5月31日培养瓶内的平均最高温度30.2 ℃，5月22日—7月1日的较高温度可能抑制了栒子试管苗根系的发生与生长，这可能是导致其生根率、根长、根数显著降低的主要原因。

表4 露地环境中不同培养时期栒子微枝试管内生根培养的效果

注：同列不同大写字母表示差异极显著（＜0.01）

综合上述结果，4月21日—5月31日培养的栒子试管苗生根率高达95.8%，根长、根数等指标也较高，该时期是露地环境中栒子微枝试管内生根培养的最适时期。与该时期相比，虽然试管苗根长、根数显著降低，但其地上部生长指标无明显差异，而且生根率达到81.5%，因此，5月22日—7月1日可以看做是露地环境中栒子微枝试管内生根培养的次适宜时期。

3 小结与讨论

在本校内地被植物园露地环境中，4月下旬至5月底进行栒子微枝的试管内生根培养，试管苗的生根与生长指标、气孔关闭功能及移栽效果与培养室中培养的试管苗无显著差异，生根率达到95.8%；4月21日—5月31日是露地环境中栒子微枝试管内生根培养的适宜时期，5月22日—7月1日是次适宜时期。

温度和光照是影响试管苗生长的主要环境因素。试管苗的常规培养方式一般是在恒温培养室进行，通常将温度控制在22～27 ℃，并靠日光灯等光源提供1 000～3 000 lx的光照条件，为此需要消耗大量电力。柴慈江等研究发现，在一年的一定时期，利用遮阴控制培养瓶内温度过度升高，可以为栒子试管苗的生根培养提供一个适宜的温度条件，同时光照强度也可以高于恒温培养室，因而使栒子试管苗在温室中的瓶内生根培养获得成功[8]。韩会会等对无花果的研究也取得了类似的结果[11]。杨广艳等研究了露地、温室和恒温培养室3种环境条件对珠美海棠微枝试管内生根培养的影响，结果显示3种环境中培养的珠美海棠试管苗生根率无显著差异，温室和露地培养的试管苗的根长则显著高于恒温培养室[14]。本项研究结果也表明栒子微枝在露地环境中的试管内生根培养效果与恒温培养室无显著差异，这与杨广艳等人的研究相似。这两项研究都显示了在露地环境中进行试管苗瓶内生根培养的可行性。

植物的气孔在缺水时一般会处于关闭状态，这样可以避免植株过度失水，这对于试管苗的移栽成活是有利的。柴慈江等在对葡萄[15]、珠美海棠[16]、矮溲疏[17]及栒子[5]的研究中发现，未经锻炼的试管苗的气孔缺乏关闭功能，通过较长时间（2周以上）的开瓶炼苗可以明显促进其气孔关闭功能的恢复。在温室环境中培养的栒子试管苗及在温室和露地两种环境中培养的珠美海棠试管苗的气孔在未经开瓶炼苗时就具有一定的关闭功能，可能是温室和露地环境对试管苗产生了一定的驯化作用[8，15]。本项结果中露地环境下培养的栒子试管苗的气孔关闭功能与培养室培养的无明显差异，表明露地环境对栒子试管苗关闭功能的恢复没有起到促进作用，这与杨广艳等人的研究不一致[15]，其原因除了植物种类不同外，可能是这两项研究中遮阴方式不同而导致的光照强度不同所致。杨广艳等人的研究中采用三层遮阳网遮阴，光照强度可以达到4 000 lx，本项研究中光照强度只有2 600 lx左右。光照强度过低可能弱化了对栒子试管苗的驯化作用，致使其气孔关闭功能不能明显恢复，对此尚待进一步研究。

试管苗的移栽一般要先移入营养钵，经过营养钵炼苗后才能移入田间苗圃，而营养钵炼苗通常是在温室中进行[18]。本项研究中，将栒子试管苗直接从培养瓶移入田间圃地，其间未经温室营养钵炼苗过渡，并取得了接近于100%的成活率，其原因可能与带坨移栽有关。这一结果显示了另外一种可能，即可以将试管苗从培养瓶直接移栽入田间苗圃，这样不仅简化了移栽程序，而且可以省去温室设施的投入，在更大程度上降低了试管苗成本。对此值得进一步研究。

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责任编辑：杨霞

Effects of field and incubation chamber environment onrooting and survival ofmicro shoots

SONG Qiu-yue, WEI Rao-pei, CHAI Ci-jiangCorresponding Author,WANG Ran, SHI Hai-dong, SHI Yan-shan, LUO Jian-xia

（College of Horticulture and Landscape, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China）

The stem sections ofplantletwere inoculated in the soil supporting medium and placed in field to investigate the possibility ofmicro shootsrooting in the field environmental condition. The results showed that the index of rooting and growth, the stomata closing function and the survival rate of theplantlet cultured in fields in period from April 21st to May 31st demonstrate no significant differences compared with those of the plantlets cultured in incubation chamber, with rooting rate of 95.8% and transplanting survival rate of 98.8%. The period from April 21st to May 31st was suitable period formicro shootsrooting in field and the sub-suitable period was from May 22nd to July 1st. These results indicated thatmicro shootsrooting in the field environment is feasible and worthy of further study.

; micro shoot; field;rooting; survival

S604.3；S723.132.6

A

2018-03-22

国家星火计划项目（2008GA610015）；天津市星火计划项目（08ZHXHNC07000）；天津市林果现代农业产业技术体系创新团队项目（ITTFPRS2018002）

宋秋月（1995-），女，本科在读，主要从事园艺植物组织培养方面的研究。E-mail：760498806@qq.com。

柴慈江（1960-），男，教授，硕士，主要从事园艺植物组织培养方面的研究。E-mail：cijiang666@163.com。

1008-5394（2018）02-0001-04

10.19640/j.cnki.jtau.2018.02.001