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胺鲜脂对箱根草组培快繁的影响

2023-08-16魏进莉

天津农业科学 2023年8期

摘    要:为解决箱根草组培苗增殖和生根效率低难以实现规模化生产的问题,将胺鲜脂与6-BA、NAA和IBA复配使用,进行了箱根草芽增殖和生根培养的试验研究。结果表明:当添加4.0 mg·L-1胺鲜脂时,芽增殖可达11.3倍,株高达到2.5 cm以上的苗占比69.0%,表现效果最佳;添加1.0 mg·L-1胺鲜脂时,促进生根效果最佳,生根率达到100%,培养25 d时具有10条及以上根数的苗占比达73.3%。将6-BA、NAA和IBA与胺鲜脂复配使用后,有效促进了其效能发挥,使箱根草不定芽增殖倍数由6.7增加到11.3,增殖培养后符合生根标准的苗增加134.2%,生根率提高达45.6%,使箱根草的增殖、生长和生根效果更好,大幅提高了生产效率和苗的质量,使生产成本降低66.5%。上述研究成功建立箱根草组培快繁技术体系,实现了低成本生产优质种苗。

关键词:胺鲜脂;益培灵;箱根草;芽增殖;生根培养

中图分类号: Q943.1       文献标识码: A       DOI 编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2023.08.001

Effect of Diethyl Aminoethyl Hexanoate on Tissue Culture and Rapid Propagation of Hakonechloa macra 'Aureola'

WEI Jinli

(Beijing Florascape Company Limited, Beijing 100093, China)

Abstract:In order to solve the problem of low proliferation and rooting efficiency in tissue culture seedlings of Hakonechloa macra 'Aureola', which is difficult to achieve large-scale production, a combination of 6-BA, NAA, and IBA with DA-6 was used to conduct experimental studies on bud proliferation and rooting culture. The results showed that when 4.0 mg·L-1 DA-6 was added, the proliferation of buds could reach 11.3 times, and 69.0% of seedlings with a height of over 2.5 cm accounted for the best performance; When 1.0 mg·L-1 DA-6 was added, the best effect was to promote rooting, with a rooting rate of 100%. After 25 days of cultivation, the proportion of seedlings with 10 or more roots reached 73.3%. After the combination of 6-BA, NAA, and IBA with DA-6, their efficiency was effectively promoted, resulting in an increase in the proliferation rate of adventitious buds from 6.7 to 11.3. After proliferation and cultivation, the number of seedlings that meet the rooting standards increased by 134.2%, and the rooting rate increased by 45.6%. This improved the proliferation, growth, and rooting effects of Hakonechloa macra 'Aureola', significantly improving production efficiency and seedling quality, and reducing production costs by 66.5%. This study successfully establishes a tissue culture and rapid propagation technology system for Hakonechloa macra 'Aureola', achieving low-cost production of high-quality seedlings.

Key words:DA-6; yipeiling; Hakonechloamacra 'Aureola'; bud proliferation; rooting

箱根草(Hakonechloa macra 'Aureola')是原產于日本箱根地区的一种禾本科多年生植物。叶片有金色和绿色相间的条纹,具有很高的观赏价值,近年来备受爱好者和园艺工作者们的青睐,广泛应用于花境、庭院造景和盆栽家庭园艺中。因其自然不结实而没有种子,一般只能采取分株的常规方式来繁殖,又因其生长很慢繁殖效率低而使得市场上一物难求,价格昂贵,故而采用组培技术实现快速繁殖势在必行。箱根草虽为禾本科的一种观赏草,因其茎秆纤细且木质化程度高,在组培繁殖过程中生长和增殖缓慢,尤其是根系形成缓慢且少,甚至不生根,生产繁殖效率低,成本高昂,实现规模化量产已成为亟待解决的难题。

胺鲜脂(diethyl aminoethyl hexanoate,简称:DA-6)是美国科学家在20世纪90年代发现的一种具有广谱性和突破性效果的高效能植物生长调节剂。它作用于植物时,能提高过氧化物酶和硝酸还原酶的活性,提高叶绿素的含量加快光合速度,调节体内养分的平衡,促进植物细胞的分裂和伸长,促进植物地上部分和根系的发育,因其独特的多功能作用,在农业上得到广泛应用。如王晨霞等[1]用生物活性物质提高玉米种子萌发及抗盐能力试验结果表明,胺鲜脂对胚根的促生长作用最佳;鲍荣粉等[2]用胺鲜脂喷施毛桃幼苗,胺鲜脂能够提高毛桃的抗逆性,从而促进生长。另外,将胺鲜脂和农药以及一些植物激素一起复配施用,可用于解药害[3-4]、提高化肥利用率[5]、果品储藏表皮处理[6]、调控育苗质量[7]、促进种子萌发[8-9]、改善土壤细菌群落[10]、增产[11-12]等各个方面,均有促进作用,取得了良好效果。但是,截至目前,胺鲜脂在植物组织培养中的应用,在国内仅有1次报道[13]。

本研究拟将胺鲜脂应用于箱根草的组培繁殖中,与6-BA、NAA和IBA复配使用,以促进苗的增殖、生根和生长,提高箱根草的组培快繁效率,实现低成本规模化量产。研究结果可为胺鲜脂在更多植物的组培生产和更多领域的应用提供参考,也可作为一些植物组织培养规模化生产过程中提质增效降本的借鉴方法。

1 材料与方法

1.1 试验材料

植物材料:箱根草的组培瓶苗。

药物试剂:纯度为98%的胺鲜脂。

培养基:以前期筛选出的最佳增殖培养基(MS添加适宜浓度的6-BA和NAA)为基础增殖培养基;以前期筛选出的最佳生根培养基(1/2MS添加适宜浓度的IBA和NAA)为基础生根培养基。

1.2 试验方法

1.2.1 不同浓度胺鲜脂对芽增殖的影响 以箱根草的增殖苗为材料,在基础增殖培养的基础上,分别添加1.0、2.0、4.0、6.0 mg·L-1不同浓度的胺鲜脂(胺鲜脂添加量下同),与6-BA和NAA复配使用进行增殖培养,以不添加胺鲜脂的基础增殖培养基为对照,每个处理5瓶,每瓶接种7株,重复3次,培养45 d将苗进行切分转接,转接后统计数据结果。

1.2.2 不同浓度胺鲜脂对生根的影响 以箱根草大小适宜生根培养的苗为材料,在基础生根培养基的基础上,添加不同浓度水平的胺鲜脂,将胺鲜脂与基础生根培养基中添加的生根剂NAA和IBA复配使用进行生根培养,以不添加胺鲜脂的基础生根培养基为对照,每个处理5瓶,每瓶接种15株,重复3次,分别于培养15、25 d时观察统计生根结果。

1.2.3 不同浓度胺鲜脂对苗生长的影响 将生根培养30 d的苗,从培养瓶中取出后,目测法测量根数和根长,尤其是平均根长的测量是以目测绝大多数的根所达到的长度为准进行计量记录数据,根长精确到1 mm。然后用卫生纸包住苗的根基部,稍微用力挤压,使卫生纸充分接触苗根基部,反复更换3~4次新纸,吸干苗根基部带有的培养基和水分,就进行鲜质量的称量,称量工具为范围220 g可读性0.1 mg的电子分析天平,称量数值读取到0.1 mg,下同。鲜质量称完后,将用报纸包起来的苗放入80 ℃的干燥箱中烘干12 h,在干燥箱中冷却8 h后取出,进行干质量的称量,1次取出1个处理的5个重复称量完后,再取出称量下一个处理。

1.3 数据处理

使用SPSS 18.0和Excel 2010软件工具对试验数据进行整理、统计和分析,并对差异显著指标进行 Duncan 检验和比较,不同处理间采用单因素比较。

2 结果与分析

2.1 不同浓度胺鲜脂对芽增殖的影响

在添加不同浓度胺鲜脂的增殖培养基中培养45 d后,将苗进行切分转接。转接时,将高度达到2.5 cm以上并且叶片数及大小规格符合生根标准的苗接入生根培养基,将不符合生根标准的小芽苗接入增殖培养基。转接后,经过数据统计及分析得出,在增殖培养基中添加胺鲜脂后,对箱根草的芽增殖和生长都有明显地促进作用,随着胺鲜脂添加浓度由低到高的递增,苗的增殖倍数也随之增高,尤其是浓度由1.0 mg·L-1增加到2.0 mg·L-1时芽的增殖倍数显著增加;当浓度由 2.0 mg·L-1增加到4.0 mg·L-1时芽的增殖数量達到最高值;当浓度继续增加到6.0 mg·L-1时,芽的增殖数量出现了减少的现象,说明芽的增殖受到了抑制,但差异不显著。由转接出的增殖苗和生根苗的数量可以得出,随着胺鲜脂添加浓度的增加,可接种生根的大苗数量和占比在逐渐增加,小苗的占比正好相反,体现出胺鲜脂的浓度越高越有利于促进苗的生长(表1)。

2.2 不同浓度胺鲜脂对生根的影响

从试验结果来看,适当浓度的胺鲜脂时对箱根草根的形成与生长促进作用显著。当浓度过高时抑制作用明显。随着培养时间的延长,高浓度的胺鲜脂对根形成和生长的抑制作用逐渐减轻,并且最初添加的胺鲜脂浓度越大,生根率及根的数量和长度的变化越大,对根的形成与生长的促进作用表现越明显,根的长度也越长。

由表2可知,培养15、25 d时,处理A的生根率均达到100%,具有10条及以上根数苗的占比均高于其他各处理,效果最佳;处理B的生根率也达到100%,但具有10条及以上根数苗的占比略低于处理A, 效果次之;处理C培养15 d时的生根率为86.7%,显著低于处理B,具有10条及以上根数苗的占比也显著低于B;处理D的生根率均明显高于CK,但在培养15 d时,具有10条及以上根数苗的占比相较CK低很多,25 d时明显增多,但仍低于CK,表现出了胺鲜脂浓度过高时对根系生长的抑制性,但随着培养时间的延长抑制性逐渐减弱。

由表3可知,培养15 d时,处理A的平均根长最长,显著长于其他处理,效果最佳;从处理B到C和D逐渐变短,对根生长的促进作用逐渐减弱,但相较CK来说仍表现出了明显促进作用。培养25 d时,各处理的平均根长整体有所增长,均长于15 d,此时处理D的平均根长为最长,效果最佳;处理A的平均根长长于对照和处理B。不论培养时间是15 d还是25 d,添加了胺鲜脂的各处理苗的根均长于对照,表现出明显的促进根生长的作用,并且培养时间从15 d到25 d之间根长随着胺鲜脂浓度越高变化越大。

2.3 不同浓度胺鲜脂对苗生长的影响

试验结果表明,胺鲜脂对苗生长及物质的积累有着良好的促进作用。并且,随着胺鲜脂浓度的增加,对苗生长及物质积累的促进作用也越显著。

由表4可知,添加了胺鲜脂的处理,苗生长的物质积累均高于对照。干质量从处理A到B、C和D逐步增高,随着胺鲜脂添加浓度的增加呈逐渐上升趋势,且浓度越高变化越大,干物质积累越多。鲜质量从处理A到B有明显的增加,处理C有所降低,除略微高于CK之外低于其他各处理,处理D为最大,显著高于其他处理。

3 讨论与结论

3.1 胺鲜脂对苗增殖和生根的影响

由不同浓度胺鲜脂对箱根草的增殖和生根影响的试验结果发现,在苗增殖阶段,胺鲜脂的促进作用趋势随着胺鲜脂浓度的增加,呈先上升后下降趋势,在胺鲜脂浓度为4.0 mg·L-1时增殖效果最佳,而苗的高度随着胺鲜脂的浓度增加呈上升趋势,这与刘松年等[7]在不同浓度胺鲜脂对辣椒幼苗生长的影响结果一致;生根阶段,胺鲜脂的作用浓度与增殖阶段有所不同,在胺鲜脂浓度为1.0 mg·L-1时生根效果达到最佳,之后呈下降趋势。另外,在一定时间内,当胺鲜脂的浓度达到一定值时,对苗生长及生根的促进作用达到最佳效果;而当胺鲜脂的浓度超过这个临界值后,就会对芽的形成和根生长促进作用减弱,呈下降趋势甚至会起到抑制作用;随着培养时间的延长,这种抑制现象会逐渐减轻至消失,并且表现出随着胺鲜脂浓度越高促进作用变化越显著,充分体现出胺鲜脂对植株和根系生长的促进作用。

3.2 胺鲜脂对苗生长物质积累的促进

由胺鲜脂对苗生长影响的试验结果可以看出,随着胺鲜脂添加量逐渐增加,苗生长物质的积累呈逐步上升趋势。从整体上来说,胺鲜脂对苗生长尤其是干物质的积累增加有着明显的促进作用,这一结果与王兰英等[14]将胺鲜脂应用于麦冬的块根膨大促进效应中取得显著的促进效果相一致。

3.3 添加胺鲜脂对生产成本的影响

在培养基中添加了胺鲜脂后,苗芽增多的同时也较以前变粗壮了[15],苗的高度达到接种生根规格需求的生长时间也有所变短,生根培养15~20 d就能生根出苗,较之前培养生根的时间缩短10~15 d,并且只要高度达到要求,即使苗是丛生的状态生根效果也很好,完全改变了以前带有丛生芽时生根很困难或者不生根的状态,充分体现出胺鲜脂对生根的促进作用。这一点验证了齐德强等[16]将胺鲜脂用于水稻机插秧根系形态及抗性生理的影响试验中所取得的结果。另外,添加胺鲜脂后,在有效促进苗增殖、生根和生长的同时,对箱根草的花叶性状没有任何影响。这些综合的利好因素,使箱根草增殖效率提高达69.7%,生根率提高达45.6%,增殖和生根效果更好;添加胺鲜脂后,增殖培养后符合生根标准的苗增加134.2%,大幅提高了苗的质量和生产效率,生产成本降低66.5%,实现了高效低成本规模化量产。

在将研究验结果推广应用到其他植物种类中时,结果发现,胺鲜脂的最佳作用浓度因植物种类不同而不同。另外,胺鲜脂对植物生根以及生长的促进作用与6-BA、NAA、IBA这样的植物生长调节剂之间是否存在着相同与不同之处,还有待进一步研究探讨。

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收稿日期:2023-06-15

作者简介:魏进莉(1975—),女,宁夏固原人,高级工程师,主要从事植物组织培养以及脱毒技术和工厂化生产技术研究。