吊瓜學(xué)名栝樓(Trichosanthes kirilowii Maxim),葫蘆科多年生藤本植物,又名瓜蔞。其塊根肥厚,根與果實(shí)均可入藥,具有止瀉、抗菌、消炎、降低膽固醇、調(diào)節(jié)免疫力、抗衰老與抗癌的作用。吊瓜籽富含植物脂肪和微量元素,是食用瓜子中的佳品。因此吊瓜是經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的藥食兩用植物。
吊瓜喜光耐陰,不耐寒與旱,怕澇,適宜在深厚、疏松、濕潤(rùn)的土壤中生長(zhǎng)。利用種子播種方式進(jìn)行繁殖時(shí),后代分離嚴(yán)重、一致性差、病毒病發(fā)病率高、選育周期長(zhǎng);而采用塊根營(yíng)養(yǎng)繁殖方式易受多種蟲(chóng)害與病害的侵襲,其中以病毒侵害為嚴(yán)重,感病率可達(dá)100%,致使果實(shí)產(chǎn)量與品質(zhì)退化,兩種方式都直接影響瓜農(nóng)經(jīng)濟(jì)效益。為保證吊瓜的優(yōu)良品性,人們利用莖尖脫毒組培技術(shù)生產(chǎn)吊瓜脫毒苗,但因其操作難度大,出苗率低且周期長(zhǎng),極大地限制了脫毒苗的數(shù)量。因此,本試驗(yàn)利用離體莖段的腋芽來(lái)誘導(dǎo)組培苗,以期建立吊瓜組培苗快繁技術(shù)體系并為實(shí)現(xiàn)吊瓜脫毒苗的批量生產(chǎn)提供技術(shù)支持。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料
供試吊瓜品種為“越蔞2號(hào)”。移栽所用基質(zhì)由珍珠巖、蛭石、草炭土(體積比1∶1∶1)調(diào)配,1 000倍多菌靈溶液消毒。
1.2 試驗(yàn)方法
1.2.1 離體莖段腋芽的消毒方法 選取生長(zhǎng)10 d以內(nèi)的吊瓜幼嫩藤狀莖頂部,除去藤狀莖上的葉片與卷須,將主莖剪成一葉莖段(上短下長(zhǎng)),流水沖洗20~30 min。于超凈工作臺(tái)內(nèi),用潔凈的干紗布吸去莖段表面的水分,75%酒精浸泡15 s后取出,用蒸餾水沖洗2~3遍,再用0.1%的HgCl2溶液浸泡8~10 min,其間不斷搖動(dòng),棄去HgCl2溶液用無(wú)菌蒸餾水沖洗4~5遍。將莖段表面水分晾干后剪去莖段兩端少許備用。
1.2.2 不同培養(yǎng)基配制 試驗(yàn)所用不同培養(yǎng)基設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。
1.2.3 離體莖段誘導(dǎo)與莖蔓生根 將消毒后的離體莖段按照生物學(xué)極性方向接種到不同初代培養(yǎng)基配方下,每配方為1個(gè)處理,每處理接種6瓶,每瓶接種5~8個(gè)莖段。后置于25℃左右、光照12 h/d、黑暗12 h/d的環(huán)境下進(jìn)行培養(yǎng)。1周后觀察不同初代培養(yǎng)基處理的莖段腋芽誘導(dǎo)情況并計(jì)算誘導(dǎo)率。
待初代培養(yǎng)基中腋芽長(zhǎng)至4~5節(jié)帶葉莖蔓后,將帶葉莖蔓剪成一葉莖段,去掉葉子后接種到繼代培養(yǎng)基中,每瓶接種5~8個(gè)莖蔓。觀察不同繼代培養(yǎng)基配方處理的莖蔓生長(zhǎng)情況。
表1 不同初代、繼代、生根培養(yǎng)基的配方設(shè)計(jì)
注:MS培養(yǎng)基中蔗糖濃度為30 g/L,瓊脂用量為7.5~8.5 g/L, pH值為5.8~6.0;“—”表示無(wú)激素添加。
待繼代培養(yǎng)苗長(zhǎng)至6~8節(jié)后,將莖段剪下接種到生根培養(yǎng)基中,每瓶接種2~4個(gè),誘導(dǎo)生根。觀察不同生根培養(yǎng)基配方處理莖段的生根情況并測(cè)量根直徑、平均側(cè)根數(shù)目。
1.2.4 組培苗煉苗與移栽 生根后將組培苗取出,沖洗干凈瓊脂后移栽到裝盆的消毒基質(zhì)中,淋透1 000倍多菌靈溶液,室溫培養(yǎng),濕度保持在90%以上。1周后濕度降低到70%~80%,噴1次1 000倍多菌靈。待濕度降低到50%~70%,試管苗長(zhǎng)出新白根和葉片蠟質(zhì)層后將苗移栽到大田。
1.3 數(shù)據(jù)處理
采用Microsoft Excel 2003 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同初代培養(yǎng)基處理對(duì)莖段腋芽誘導(dǎo)的影響
將消毒的一葉莖段移入初代培養(yǎng)基,莖段污染率低(3%以下)。3 d后腋芽全部開(kāi)始伸長(zhǎng)并長(zhǎng)出葉片,莖段下部膨大(圖1 A);8 d后主莖伸長(zhǎng),葉片變大,卷須出現(xiàn),莖段下部膨大部位變粗變白(圖1 B);14 d后主莖長(zhǎng)至4~6節(jié)帶葉莖蔓(圖1 C),此時(shí)的莖蔓可用繼代培養(yǎng)。
圖1 初代培養(yǎng)基1處理的莖段腋芽經(jīng)誘導(dǎo)形成莖蔓
不同初代培養(yǎng)基處理下的莖段腋芽誘導(dǎo)率不同。IAA濃度為0.2 mg/L的初代培養(yǎng)基處理下,莖段腋芽誘導(dǎo)率均高于0.5 mg/L IAA濃度處理;初代培養(yǎng)基2處理下的腋芽誘導(dǎo)率高(99%),生長(zhǎng)速度快;初代培養(yǎng)基4處理下腋芽誘導(dǎo)率低(67%),生長(zhǎng)速度慢(圖2)。
圖2 不同初代培養(yǎng)基莖段腋芽誘導(dǎo)率
2.2 不同繼代培養(yǎng)基處理對(duì)莖蔓生長(zhǎng)的影響
將初代一葉莖蔓或多葉莖蔓轉(zhuǎn)入不同繼代培養(yǎng)基中,發(fā)現(xiàn)莖蔓長(zhǎng)勢(shì)緩慢甚至停滯,即使誘導(dǎo)出新的帶葉莖蔓,莖節(jié)短,葉片呈現(xiàn)黃色、直徑小。莖段下部膨大部位變粗變白趨勢(shì)與初代培養(yǎng)莖段相比明顯減小,部分莖蔓變黃枯萎。故不同繼代培養(yǎng)基下的繼代培養(yǎng)苗均無(wú)法獲得。
2.3 不同生根培養(yǎng)基處理對(duì)莖蔓生長(zhǎng)的影響
因初代培養(yǎng)的莖段在繼代培養(yǎng)基下無(wú)法獲得繼代莖蔓,本試驗(yàn)將4~6節(jié)帶葉莖蔓的初代培養(yǎng)苗直接轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基(圖3 A)。不同生根培養(yǎng)基處理下生根前莖蔓均生長(zhǎng)緩慢,后下端顏色逐漸變深,1周后開(kāi)始長(zhǎng)出3~5條短根(圖3 B);3周后主根上生長(zhǎng)出側(cè)根,莖蔓生長(zhǎng)變快(圖3 C);4周后組培苗變?yōu)樯罹G色,根部發(fā)達(dá),長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)勁(圖3 D)。生根培養(yǎng)基1—6處理下的莖段生根率分別為81%、85%、88%、88%、87%、89%。
圖3 不同生根培養(yǎng)基處理莖蔓生長(zhǎng)狀況
不同生根培養(yǎng)基處理對(duì)根的影響不同。莖蔓下端誘導(dǎo)生根第22 d時(shí),隨著不同生根培養(yǎng)基處理中IBA濃度的增加,根的直徑變大(生根培養(yǎng)基1—6處理下分別為0.10、0.15、0.20、0.23、0.30、0.31 cm),平均側(cè)根數(shù)減少(生根培養(yǎng)基1—6處理下分別為4、5、8、2、1、0個(gè))。其中生根培養(yǎng)基3(IBA濃度為0.5 mg/L)處理的根長(zhǎng)勢(shì)快、直徑適中,側(cè)根數(shù)目多,且幼苗長(zhǎng)勢(shì)相較于其他培養(yǎng)基植株快(圖4)。
2.4 煉苗與移栽方式對(duì)組培苗成活率的影響
煉苗可以使植株定植后迅速適應(yīng)大田環(huán)境,縮短緩苗時(shí)間,增強(qiáng)對(duì)不良環(huán)境的抵抗能力。這對(duì)組培苗尤為重要,組培苗在培養(yǎng)期間環(huán)境濕度大,如果直接將其移栽至大田中植株會(huì)因失水而迅速死亡。
將生根組培苗從組培瓶中小心取出,洗去培養(yǎng)基,移栽至滅菌的基質(zhì)中進(jìn)行煉苗,無(wú)菌苗易感染雜菌,因此移栽后淋透1 000倍多菌靈溶液有助于幼苗生長(zhǎng)。此時(shí)幼苗密度可適量增加(每平方米100株)。
待吊瓜苗1個(gè)月后長(zhǎng)至8~13節(jié),主莖2~3 mm,葉片直徑5~9 cm,新根增加,葉片形成蠟質(zhì)層(圖5 A)時(shí),將其小心移栽至單盆中,也可以直接將幼苗移栽至大田中,移栽過(guò)程中避免損傷根部(圖5 B)。經(jīng)過(guò)煉苗移栽后幼苗成活率可達(dá)90%以上。
圖4 不同生根培養(yǎng)基處理對(duì)根的影響
圖5 組培苗煉苗與移栽時(shí)的生長(zhǎng)狀
3 討論與結(jié)論
本試驗(yàn)結(jié)果表明,利用“越蔞2號(hào)”吊瓜初代離體莖段經(jīng)不同初代培養(yǎng)基誘導(dǎo)可獲得莖蔓,其中6-BA與IAA濃度為0.5 mg/L和0.2 mg/L組合時(shí),誘導(dǎo)率高,為99%,此時(shí)莖蔓性狀良好、長(zhǎng)勢(shì)旺盛。初代培養(yǎng)的莖蔓轉(zhuǎn)入繼代培養(yǎng)基后誘導(dǎo)率低,生長(zhǎng)緩慢甚至死亡。植物激素與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是植物生長(zhǎng)所必需的,初代培養(yǎng)苗主莖纖細(xì),本身營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)少,對(duì)培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收率低,只能依賴激素刺激生長(zhǎng),而繼代培養(yǎng)后其本身的生命活力受限不能獲得誘導(dǎo)苗。因此我們直接用初代培養(yǎng)獲得的莖蔓進(jìn)行誘導(dǎo)生根。
植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑IBA通常用來(lái)促進(jìn)組織生根,但過(guò)量使用非但不利于側(cè)根的形成而且易造成根部變粗畸化。本試驗(yàn)中IBA濃度為0.5 mg/L時(shí)吊瓜根的長(zhǎng)勢(shì)快,根直徑適中,側(cè)根數(shù)目多,且幼苗長(zhǎng)勢(shì)相較于其他培養(yǎng)基植株快。而去除繼代培養(yǎng)這一環(huán)節(jié),直接利用腋芽誘導(dǎo)莖蔓后進(jìn)行生根誘導(dǎo),大大提高了成苗率。
本試驗(yàn)煉苗移栽方式可使吊瓜組培苗成活率達(dá)90%以上。隨著吊瓜市場(chǎng)的興起,高品質(zhì)的吊瓜苗供不應(yīng)求。本試驗(yàn)極大地克服了利用莖尖培養(yǎng)脫毒苗出苗率低的技術(shù)限制,并且利用初代脫毒苗進(jìn)行誘導(dǎo),大大降低吊瓜病毒感染率,使組培苗的果實(shí)品質(zhì)得到保障,為建立品質(zhì)優(yōu)良的吊瓜組培苗繁育體系奠定了基礎(chǔ)。
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