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红醋栗无性繁殖技术研究

2019-09-10张海旺王洪江

林业科技 2019年5期
关键词:组织培养

张海旺 王洪江

摘要:  为了探索适应红醋栗快速繁殖方式及其应用技术,本研究以红醋栗为研究对象,从分株繁殖、基质扦插繁殖、压条繁殖以及组织培养四个方面,探讨红醋栗无性繁殖关键技术。结果表明:红醋栗最佳的无性繁殖方式为基质扦插和压条繁殖。在辽西地区,红醋栗嫩枝扦插和硬枝扦插适宜基质为鲜河沙,插穗长度15~20 cm,生根剂为“甘霖1号”;生根剂较佳处理10 s,适宜扦插时间分别为6月下旬至7月初和4月上中旬;壓条繁殖适宜在早春芽萌动前进行。利用1/4“甘霖1号”生根剂原液处理的红醋栗枝条,繁殖苗综合质量较好,成活率为97.55%。

关键词:  红醋栗;  分株繁殖;  基质扦插繁殖;  压条繁殖;  组织培养

中图分类号:   S 503, S 663. 9                  文献标识码:   A                  文章编号:1001 - 9499(2019)05 - 0028 - 05

红醋栗(Ribes rubrum)亦称红加仑、红茶藨子,系醋栗科茶藨子属茶藨亚属小灌木,株高1~1.5 m,果实成串着生在结果枝上,果实成熟时呈鲜红色,故名红醋栗[ 1 ];其果实营养丰富,可制作果酒、果酱、饮料等,具有很高的开发利用价值[ 2 - 4 ]。研究于2002年从俄罗斯季米利亚泽夫农学院引进了红醋栗,通过引种栽培试验观察,红醋栗具有耐寒、适应性强、生长发育正常、结实量多等特点,不仅为辽西地区经济林树种结构调整增添了新的种质资源,在促进区域经济发展和美化环境方面也具有重要意义[ 5 - 7 ]。

目前红醋栗栽培区域仅限于东北和西北,存在栽植面积小、产量不稳定,发展缓慢、苗木供应不足等问题。探索适应红醋栗快速繁殖方式及其应用技术,对于扩大其应用范围和推动规模化生产具有重要的现实意义。本研究以红醋栗为研究对象,从分株繁殖、基质扦插繁殖、压条繁殖以及组织培养等四个方面,探讨红醋栗无性繁殖关键技术,探索最佳的繁殖方式。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

供试母树为5年生红醋栗,株行距1 m×2 m,平均树高1.09 m。

生根剂选用根宝3号(山西农大绿荣科技有限公司生产)和“甘霖1号”(辽宁省干旱地区造林研究所研制)。其中,“甘霖1号”生根剂分别进行了3个原液处理:1/2“甘霖1号”生根剂原液处理(A)为5 g生根粉溶于1 L蒸馏水;1/4“甘霖1号”生根剂原液处理(B)为2.5 g生根粉溶于1 L蒸馏水;1/8“甘霖1号”生根剂原液处理(C)为1.25 g生根粉溶于1 L蒸馏水[ 5 ]。

1. 2 试验方法

1. 2. 1 分株繁殖处理设计

2016年和2017年以5年生红醋栗成龄树为材料,处理分为1、2、3、4、5个主枝共计5个处理,每个处理100株,于秋季调查栽植成活率。

1. 2. 2 基质扦插繁殖设计

基质扦插方法采用全光喷雾扦插方式。硬枝扦插:春季剪取红醋栗1~2年生插条,湿沙掩盖贮存,于4月上旬采取大垄双行和作床进行直插;嫩枝扦插:在阴天和早晚时剪取半木质化枝条,应避免阳光直射,插穗剪截成带2~3个芽的插条,堆放在阴凉处喷水,或立放在水池里,下端浸水保湿。

以1~2年生红醋栗枝条为材料,研究不同扦插基质(鲜河沙、尾沙、鲜河沙+草炭土、尾沙+草炭土)、插穗长度(10、15、20、25 cm)、嫩枝扦插时间(6月15日、6月25日、7月5日、7月15日)、生根剂种类(甘霖1号、根宝3号)、硬枝扦插时间(4月10日、4月20日、4月30日、5月10日)、扦插方式(硬枝扦插、嫩枝扦插)等因素对红醋栗扦插繁殖的影响。每个处理100个插穗,后期调查成活率、株高、地径、生根数及平均根长等指标。

1. 2. 3 压条繁殖设计

在与生根介质接触部位剥开5 mm×5 mm的枝皮,深达木质部;用棉签浸蘸生根剂涂抹在处理切口上。生根剂“甘霖1号”共设A(1/2)、B(1/4)、C(1/8)3个处理。每个处理选择100株母树,每株母树埋压4个枝条。于试验后期调查新梢数、平均新梢长、生根数、平均根长、平均根径(根中间部分粗度平均值)等指标。

1. 2. 4 组织培养

4月初,芽尚未萌动前,选择连续几个晴天的下午,剪取生长健壮的1年生枝条,在室内去除叶片后剪成8 cm左右的茎段,用洗涤灵水轻轻刷洗表面,注意不要破坏腋芽。刷洗完成后,置于流水下冲洗4 h左右,然后在无菌条件下进行以下操作:用75%酒精浸泡30 s,无菌水冲洗2遍;用0.1%升汞加几滴吐温溶液浸泡8 min,无菌水冲洗3遍后备用;以MS为基本培养基,附加3%蔗糖和0.8%琼脂,pH值5.8,培养室温度23~28 ℃,光照强度为2 000~4 000 lx,每天光照14~16 h。

丛生芽的诱导:将消毒处理后的外植体接种在培养基上(MS+6-BA 0.6 mg/L+IBA 0.04 mg/L+AC 1.0 g/L,萌芽率达到 80.3%),2周后开始萌发,4周后芽长成2~4 cm左右的组培苗。继代培养:将单株组培苗转入培养基(MS+6-BA0.8 mg/L+NAA 0.04 mg/L+肌醇2.0 mg/L,增殖系数达到5.22),继代增殖培养6周后,即可长出2~4 cm高的丛生芽3~6个。生根培养:丛生芽长到2 cm以上时,单株切下转到生根培养基上(1/2MS+IBA 0.4 mg/L,生根效果最好,生根率达91.0%),培养15天左右即有新根长出,30~40天后每株苗可生根2~4条[ 6 ]。

分别以尾沙∶熟表土=1∶1、草炭土∶熟表土=1∶1、尾沙∶草炭土=1∶1、尾沙∶熟表土∶草炭土∶果渣=3∶3∶2∶2、尾沙:草炭土∶熟表土 =5∶3:2作为基质,每个处理1 000株组培苗,研究不同基质对红醋栗组培苗移栽成活率的影响,于后期调查每个处理成活率以及苗木生长状况。

1. 3 数据整理与分析

应用统计软件EXCEL、SPSS软件等对数据进行整理和分析。

2 结果分析

2. 1 分株繁殖试验结果

本试验于2016年和2017年研究发现,对于5年生红醋栗大树,红醋栗分株苗保持3~4个主枝,其新梢长、产量及成活率均高于其他3个处理;2016年和2017年分株苗保留3个主枝的东西冠幅为62 cm和56 cm、南北冠幅71 cm和72 cm、新梢长115 cm和124 cm、产量280 g和275 g、成活率92%和95%;2016年和2017年分株苗保留4个主枝的东西冠幅86 cm和90 cm、南北冠幅88 cm和99 cm、新梢长109 cm和123 cm、产量300 g和278 g、成活率95%和97%为(表1)。因此,准备分株的成龄红醋栗树,在不影响苗木质量的情况下,用锋利的小刀将要分离的植株从母体分离,注意尽量让分离的植株带有须根,保留3~4个结果枝。

2. 2 基质扦插繁殖试验结果

2. 2. 1 嫩枝扦插相关指标调查

插穗长度20 cm,不同基质对插穗成活率的影响试验结果表明(表2),鲜河沙+草炭土作为基质成活率最高,为86%;其次为鲜河沙,成活率为84%。考虑到材料成本,生产上可选用鲜河沙作为基质。

以鲜河沙作为基质,不同插穗长度对成活率的影响研究结果(表2)表明:插穗长20 cm的成活率最高,为85%;其次是15 cm,成活率为82%,因此生产上可选用15~20 cm 插穗。

以鲜河沙作为基质,插穗长度20 cm,不同扦插时间对成活率的影响研究结果(表2)表明:6月25日扦插成活率最高,为83%;其次是7月5日,成活率为79%。因此,辽西地区可在6月下旬到7月初进行嫩枝扦插。

2. 2. 2 硬枝扦插相关指标调查

以鲜河沙作为基质进行硬枝扦插,不同插穗长度对成活率的影响研究结果(表3)表明,插穗长度为20 cm时成活率最高,为73%;其次是15 cm,成活率为65%。

以鲜河沙作为基质、穗材长度20 cm进行硬枝扦插,不同扦插时间对成活率的影响研究结果(表3)表明,在4月10日进行硬枝扦插成活率最高,为76%;其次是4月20日,成活率为72%。

2. 2. 3 生根剂种类和处理时间嫩枝扦插效果研究

将处理分为速蘸、5、10、15 s四个水平,选用“根宝3号”和“甘霖1号”生根剂原液进行红醋栗嫩枝扦插。研究结果(表4)表明,“根宝3号”15 s处理效果最佳,株高为16.60 cm,地径5.31 mm,生根数30个,平均根长22.90 cm,成活率80.00%,均处在较高水平,高于其它3个处理。“甘霖1号”10 s处理效果最佳,株高为18.30 cm,地径5.16 mm,生根数25个,平均根长25.10 cm,成活率98.00%,均高于其它3个处理。研究还发现,对于同一处理,“甘霖1号”生根剂处理成活率显著高于“根宝3号”处理,因此,可将“甘霖1号”生根剂处理插穗10 s在生产上进行应用。

2. 3 压条繁殖试验结果

由表5可知,“甘霖1号”3个处理的压条繁殖成活率均在95%以上,其中,成活率最高的为B处理,成活率为97.55%;其枝条新梢数、根数、平均根长和根径(根中间部分粗度平均值)均高于其它2个处理,新梢数和平均根数分别为7个和69个,平均新梢长29.39 cm,平均根长17.25 cm,平均根径1.55 mm。综合比较发现,B处理的枝条,后期繁殖苗生长较好。

2. 4 组培生根苗的炼苗与移栽

根据红醋栗的生态学特性和栽培区域的气候特点,在辽西地区,5月中旬可进行组培苗日光锻炼与移栽驯化。首先,在塑料大棚中进行组培瓶苗日光锻炼7天左右;然后在塑料大棚内搭建高50 cm、宽1.2 m、长6.0 m的塑料小拱棚,进行保湿移栽驯化。塑料大棚上盖50%透光率的遮阳网控光、降温。红醋栗组培生根苗较幼嫩,移栽过程中要小心,移栽在大棚中的小苗要时刻根据温度、湿度、光照的变化及时喷水,以保持湿度。

由表6可知,扦插基质为尾沙∶草炭土∶熟表土=5∶3∶2,成活率最高达93%,生长状况表现为叶色深绿、长势较好;其次是尾沙∶熟表土∶草炭土∶果渣=3∶3∶2∶2的基质,成活率达 90%,生长状况表现为叶色深绿、长势较好。因此,合适的基质配方选择为尾沙∶草炭土∶熟表土= 5∶3∶2。

3 讨论与结论

3. 1 研究发现,红醋栗分株繁殖可在短时间内获得遗传性状完全一致的苗木,由于分株育苗是从母树分离出幼苗,保留了母树的优良性状[ 8 - 9 ],因此苗木生长快,并能提早开花结果。但受红醋栗成龄苗数量的影响,繁殖效率低,难以满足大规模生产的需要;其次,受母树营养水平的影响和根蘖位置的不同,使幼苗大小、高矮、粗细不均,不整齐;再者对母树的破坏较大,影响母树的生长[ 9 ]。本研究结论:对于5年生红醋栗大树,分株苗保持3~4个主枝,其新梢长、产量及成活率均较高。

3. 2 张晶晶研究发现[ 10 ],基质对插条生根有一定影响,不同的基质对植物生根的效果也有所不同,对于植物扦插,基质的孔隙度大小、氮磷钾含量等理化性质直接影响植物的生长。本研究发现,鲜河沙+草炭土基质的嫩枝扦插成活率最高,达86%;其次为鲜河沙,成活率为84%;考虑到材料成本,生产上可选用鲜河沙作为扦插基质。李晓欣通过不同处理对4种榆属植物嫩枝扦插生根的影响研究发现[ 11 ],影响嫩枝扦插生根率的主导因素为种源[ 10 ],其次是插穗长度,5 cm 插穗的生根率最高,达55.8%。马远超在沙棘生根研究中发现[ 12 ],沙棘在6月30日扦插,選用沙土为扦插基质,扦插密度为600株/m2时,插穗的生根率最高,且平均根长较长,根数也较多,是插穗扦插的最佳选择。本研究结论:红醋栗嫩枝扦插生产上可选用15~20 cm的插穗;辽西地区可在6月下旬到7月初进行嫩枝扦插;硬枝扦插插穗长度生产上可选用15~20 cm,在4月中下旬进行扦插。万可在对蓝莓嫩枝扦插生根的研究中发现[ 13 - 14 ],激素处理组中,以 NAA∶IBA=2∶1 的处理生根率最高,根系发育最好。本研究结论:同一生根剂处理中,“根宝3号”15 s处理和“甘霖1号”10 s处理效果最佳,株高、地径、生根数、平均根长、成活率均处在较高水平;同时研究还发现,对于同一处理,“甘霖1号”生根剂处理成活率显著高于“根宝3号”处理,因此,可将“甘霖1号”生根剂处理插穗10 s在实践中应用。

3. 3 李建军对茶藨子属植物无性繁殖生物学技术研究中发现[ 8 ],植物激素能够促进枝条内部营养物质的重新分配与内源激素的分解合成及功能的表达,从而促进枝条生根;枝条刻伤和激素处理均可有效缩短压条生根时间,提高生根率和生根质量。郑辉等对醋栗优良品种“坠玉”压条繁殖技术的研究发现[ 15 ],美国醋栗“坠玉”最佳繁殖方法为压条繁殖,其繁殖速度快,技术容易掌握,可操作性强,该项技术值得推广应用。本研究结论:利用1/4“甘霖1号”生根剂原液处理红醋栗枝条,压条繁殖成活率达到97.55%,新梢和根的数量明显高于其他处理,苗木综合质量较好。

3. 4 赵锦对波兰黑穗醋栗的组织培养研究发现[ 16 ],黑穗醋栗生根瓶苗经炼苗后植于多菌灵灭菌的蛭石基质中,搭塑料拱棚保持一定的温湿度,移栽成活率可达95%。本研究通过对不同基质对红醋栗组培苗移栽成活率影响的试验得出结论,尾沙∶草炭土∶熟表土=5∶3∶2基質的成活率最高,达到93%,生长状况表现为叶色深绿、长势好。该组织培养繁殖方法具有生产速度快、产苗量大、不受季节限制等优点;但红醋栗组培技术成本较高,故非特殊要求的脱毒苗培育,一般红醋栗苗木培育不建议应用。

3. 5 综上所述,红醋栗最佳的无性繁殖方式为基质扦插和压条繁殖,在辽西地区,红醋栗嫩枝扦插和硬枝扦插基质宜为鲜河沙,插穗长度15~20 cm,生根剂为“甘霖1号”生根剂处理10 s,扦插时间分别为6月下旬至7月初和4月上中旬。压条繁殖要在早春芽萌动前进行,利用1/4“甘霖1号”生根剂原液处理红醋栗枝条,繁殖苗综合质量较好,成活率可达97.55%。

参考文献

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第1作者简介:  张海旺(1987-),  男,  硕士研究生,  工程师,  研究方向:  经济林栽培生理与生态研究。

收稿日期: 2019 - 07 - 22

(责任编辑:   潘启英)

Study on Asexual Reproduction Technoloty of Ribes rubrum

ZHANG Haiwang

(The Agriculture and Forestry Research Institute in Dryland of Liaoning Province,  Chaoyang 122000)

Abstract In order to explore the rapid propagation method and its application technology of red currant, This study uses red currant as the research object, and discusses key techniques of vegetative propagation of red currant from the aspects of ramets propagation, matrix cutting propagation, layering propagation and tissue culture. The results showed: the best asexual reproduction of red currant are matrix cutting propagation and layering propagation, the matrix of red currant twig cutting and hard branch cutting are fresh river sand, the length of cuttings is 15-20cm, the rooting agent selected "Ganlin No.1" rooting agent, the treatment time is 10s. The cutting time is from late June to early July and mid-April. The bead propagation takes place before the sprouting of the early spring buds. with 1/4 "Ganlin No. 1" rooting agent treating the stock of red currants, The comprehensive quality of breeding seedlings was good, and the survival rate was 97.55%.

Key words Ribes rubrum;  Ramets propagation;  Matrix cutting propagation;  Buckling propagation;  Tissue culture

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