欧李无糖组培生根研究

2020-08-29廖荣君刘卫东刘汝成冯殿齐

山东林业科技 2020年4期

袁振，廖荣君，邢刚，刘卫东，刘汝成，冯殿齐*

（1.山东钙康生物工程有限公司，山东泰安271000；2.泰安市徂徕山林场，山东泰安271000）

欧李是我国特有的树种，是蔷薇科樱桃属一种矮小的灌木果树。含有丰富的原花青素、钙、硒等成分，营养价值很高，开发利用的市场前景广阔[1]。因此，市场对欧李苗的需求也日益增加。为此，山东钙康生物工程有限公司于2016年组织精干力量赴甘肃、承德、山西农大、济南市中区等单位学习考察，引进和应用良种种子育苗及野生选择等方法，选择了部分优系，在肥城市安驾庄镇中国植物钙产业园内进行了对比试验。通过初选与复选，初步筛选出4 个优系，暂定名为TSO4 号、TSO5 号、TSO7 号、TSO11号。然后，在泰山区花样年华植物钙研究院组培中心进行了组培进行试验。常规组培问题多，生根难，污染率高，容易产生畸形苗，生产成本高等[2]，因此，急需研究出高效又能够节约成本的方法。

植物的无糖组织培养技术也叫光自养组织培养技术，该技术由日本千叶大学的古在丰树教授发明，是利用二氧化碳代替培养基中的糖作为组培苗生长的碳源进行组织培养的技术。该技术具有培养成本低、苗子健壮、生长快速、移栽成活率高等优点[3]。目前该技术在草本植物中研究较多，在木本植物中鲜有报道[4]。

本研究以欧李继代苗为研究对象，创新地利用无糖培养技术，快速促进根系的形成，旨在探索一种降低成本的欧李组培快繁办法。

1 材料与方法

1.1 材料

花样年华景区云农集团实验室中的TSO4 号、TSO5 号、TSO7 号以及TSO11 号继代苗，高度3.0 ±0.5 cm，在无糖条件下进行生根培养，用有糖培养进行对照。

1.2 方法

1.2.1 无糖培养方法

采用MS 培养基和WPM 培养基，培养基中除去了有机物，以营养液的形式加入，以蛭石作为培养基质。所用培养容器的体积是6.5 L，强制换气。在转苗之前，首先对培养基质进行严格的消毒处理，然后将培养基质和培养液在培养容器内混合（混合比例是1:1），在超净台进行1h 的紫外线杀菌之后，进行转苗。转苗的时候，切除底部的愈伤组织，单株接入，每株保留4 片完好的叶。每个培养容器接入钙果苗100 棵。0-7d，光照度3000～6000lx，光照时间每天12 h；7 d后光照时间增加为每天14 h，二氧化碳浓度为800～1400ppm，补充二氧化碳的时间和光照同步进行。

设置有糖生根培养对照：1/2MS 培养基，激素同无糖营养液，糖20 g/L，琼脂7 g/L，小容器（体积280 mL），光照度3000～6000lx，光照时间为每天14 h。

在整个培养期间，培养室的温度是25±3℃，相对湿度60%左右，培养30 d 后出苗。试验共设计5种培养液（对照组是相同激素浓度的培养基），种类如表所示，25 d 后观测记录生根率。

无糖培养之后去温室移栽，移栽到不同基质的营养钵里驯化。驯化30 d 后，对移栽成活率进行统计。温室的环境条件是：温度为20℃～30℃，湿度为40%～80%，光照度为5000～8000lx，有遮阳网、降温水帘、水电暖气、雾化喷头。

日常护理情况：移栽时，为了避免病菌引起病害，欧李幼苗取出后用0.1%的高锰酸钾溶液浸泡1～2 分钟后取出。根据气温和湿度对大棚进行换气管理，揭开拱棚的薄膜进行通风透气。根据大棚空气湿度和土壤湿度进行水分管理。根据幼苗的生长状况进行施肥管理。对幼苗每周喷施一次植物营养液。对病虫害的防治，以防为主，喷施药剂托布津，一旦出现病虫害，喷施杀虫药。

表1 无糖培养营养液设计方案

表2 有糖培养对照设计方案

1.2.2 数据分析

数据经过整理，采用Excel 2007 进行处理。

2 结果与分析

2.1 传统生根培养基（有糖的）对照试验

有糖对照的试验结果如图1所示：

图1 有糖培养的生根率

有糖培养的根系生长情况是根白，无次生根。从生根率上看，TSO4 号苗最优配方是处理2，生根率是71.0%；TSO5 号苗最优配方是处理4，生根率是70.2%；TSO7 号苗最优配方是处理1，生根率是69.1%；TSO11 号最优配方是处理4，生根率是72.1%。此外，配方中使用NAA 的小苗，生出的根粗短，状如鸟爪。

2.2 无糖生根配方试验

欧李TSO4 号使用不同培养基和激素浓度对生根的影响，结果如表3所示。

表3 4 号苗无糖生根培养效果

由表3可知，TSO4 号苗无糖培养的生根率在55%以上，最高可以达到92.5%，且根系粗壮，生长状况良好（图2）。适合TSO4 号苗生长的最佳营养液是配方1：1/2MS 大量+ 0.1 mg/L NAA+ 0.1 mg/L IAA。

图2 无糖培养对欧李苗生根的影响

欧李TSO5 号使用不同培养基和激素浓度对生根的影响，结果如表4所示。

表4 TSO5 号苗无糖生根培养效果

由表4可知，TSO5 号苗无糖培养的生根率在50%以上，最高可以达93.8%，且根系粗壮，生长状况良好。适合TSO5 号苗生长的最佳营养液是配方2：1/4MS+ 0.5 mg/L IBA。

欧李TSO7 号使用不同培养基和激素浓度对生根的影响，结果如表5所示。

表5 TSO7 号苗无糖生根培养效果

由表5可知，TSO7 号苗无糖培养的生根率在70%以上，最高可以达到90.9%，且根系粗壮，生长状况良好。适合TSO7 号苗生长的最佳营养液是配方4：1/2WPM 大量+ 0.2mg/L NAA。

表6 TSO 11 号苗无糖生根培养效果

由表6可知，TSO11 号苗无糖培养的生根率在70%以上，最高可以达到86.1%，且根系粗壮，生长状况良好。适合TSO11 号苗生长的最佳营养液是配方4：1/2WPM 大量+ 0.2mg/L NAA。

由以上诸表可知，无糖培养的生根率，TSO4 号苗可以达到92.5%，根系发达，有大量的次生根形成，植株健壮；TSO5 号苗可以达到93.8%，根系发达，有大量的次生根形成，植株健壮；TSO7 号苗可以达到90.9%，根系发达，有大量的次生根形成，植株健壮；TSO11 号苗可以达到86.1%，根系发达，有次生根，植株健壮；对照有糖培养，无糖培养的生根率要高，植株健壮，根系比较发达，整体效果要好。

2.3 移栽成活率的比较试验

无糖与有糖培养比较欧李移栽成活率的差异如图3。

图3 移栽成活率

由图3可知，无糖培养的移栽成活率能达到80%以上，有糖培养的移栽成活率在60%以上，其中TSO7 号无糖苗的移栽成活率最高，达到85.7%，TSO4 号有糖苗的移栽成活率最低，为62.5%，对TSO4 号苗来说，与对照组比较，无糖移栽成活率高出19%；TSO11 号苗的无糖移栽成活率也能达到13.6%。不过，对于TSO5 号苗和TSO7 号苗，移栽成活率的差距并不明显。

3 讨论

进行组培快繁工厂化育苗能否起到良好的经济效益，与组培工厂的经营管理有很大的关系，降低生产成本是增强市场竞争力，提高组培苗经济效益的可行措施。降低生产成本的主要途径有：降低污染率，提高增殖系数、生根率和移栽成活率，提高操作的熟练程度，节约水电开支等办法。跟有糖培养比较，无糖培养省去了有机物质，用蛭石代替了价格高的琼脂粉，节约了原材料成本。同时在无糖培养中，很少有污染的情况，可以生产出更多高品质的欧李组培苗。不需要进行炼苗，移栽成活率较高。

本次研究在无糖容器里还可以偶尔见到一两株小苗长毛的现象，污染率极低。与常规组培相比，成本大大降低。由于培养液，培养基质等条件较为合适，欧李组培苗达到生根率93.8%，移栽成活率85.7%的效果，至于改变配方等因素能否进一步提高生根率，还需要深入研究。