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      輪生冬青組培苗微枝試管外生根技術

      文章作者:zhuobo 發布時間:2020-10-16 11:28:41 瀏覽次數:0

        輪生冬青是冬青科冬青屬落葉灌木,秋冬季節艷麗通紅的漿果掛滿枝頭,經冬不落,紅果期4~6個月。其具有很強的耐寒性和一定的耐熱性,可在我國大部分地區生長,是重要的景觀和切枝觀果樹種。輪生冬青作為國內新引進的觀果樹種,未來在北方園林綠化、家庭園藝和切枝觀賞方面具有廣泛用途,應用前景廣闊。

        輪生冬青已選育一些品種,品種推廣離不開快繁技術。通過植物組織培養技術可顯著減少繁殖材料使用量,實現周年生產,其中試管苗生根又是組培快繁的必經過程,因此,試管苗生根技術研究對于品種推廣意義重大。組培苗微枝試管外生根技術不僅可以減少一次無菌操作的步驟,簡化組培程序,提高培養空間,還能降低生產成本,改善生根繁殖情況,解決組培工廠化育苗生根的難題。目前,國內在組培苗微枝試管外生根技術方面尚未有相關報道,比較了不同基本培養基、繼代周期及繼代次數對輪生冬青生長分化的影響,在輪生冬青離體快繁體系中研究了繼代培養一代的增殖率及生長分化情況,研究了北美冬青扦插繁殖技術和組織培養繁殖技術,本研究將從生長調節劑和基質兩方面來優化輪生冬青組培苗微枝試管外生根技術,從而降低生產成本,以期為實現輪生冬青工廠化育苗提供依據。

        1 材料與方法

        1.1 試驗設計

        試驗材料為江蘇省林業科學院提供的輪生冬青‘奧斯特’組培苗。參考課題組前期對于烏飯樹組培苗瓶外生根的研究以及在衛矛組培技術研究中的試驗設計,采用L9(34)正交表,設置生長調節劑種類、質量濃度、處理時間和基質4個因素,每種因素3個水平,不考慮交互作用(表1)。隨機以50根插穗為1個處理,共有9組處理組合,重復3次。

        1.2 組培苗微枝試管外生根

        將基質裝入49 cm×19 cm×13 cm的長形花盆中,選擇生長健壯、長勢一致的增殖苗,用剪刀剪去芽苗根部膨大部分,清水清洗根部,剪成長度約為3cm的莖段,根據試驗設計分別對其進行生長調節劑處理,處理結束后用鑷子將組培苗基部插入基質,深度為0.8~1.0 cm,覆蓋薄膜保濕,膜內濕度保持在80%左右。置于溫度25℃、光照2000~2 500 lx、光周期16 h的環境條件下培養,處理30d后調查統計各處理的生根率、生根數、很長根長,并進行根系活力的測定。

        表1 正交試驗設計

        


        1.3 根系活力測定

        根系活力的測定使用TTC法制作標準曲線,稱取根尖樣品0.25 g進行試驗,用分光光度計在波長485 nm下比色,以空白試驗作參比測出吸光度,查標準曲線,即可求出四氮唑還原量。

        四氮唑還原強度=四氮唑還原量/(根質量×時間)。

        1.4 數據處理與分析

        利用SPSS16.0軟件和Excel 2003對所測數據進行方差分析和多重比較,通過隸屬函數法對生根效果進行綜合評價。

        隸屬函數值計算公式:

        R(Xi)=(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin),i=1、2、3、、n。

        式中:Xi為指標測定值;Xmin和Xmax分別為不同處理中某一指標的很小值和很大值。將測定值Xi利用公式換算成相應的隸屬函數值R(Xi),并加和計算不同處理各指標綜合隸屬函數值。

        2 結果與分析

        2.1 不同因素對組培苗微枝試管外生根率的影響

        由表2可知,處理5生根率很高,可達92.222%;生根率極差分析顯示,生根很佳組合為A2B1C3D1(表3),即選用質量濃度為500 mg·L-1的IBA溶液,30 min浸泡處理,基質選用草炭。各因素生根率極差值(R)表明,對輪生冬青組培苗微枝試管外生根率影響由大到小的因素為生長調節劑種類、基質、質量濃度、處理時間。

        表2 正交試驗結果

        


        注:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別為同一處理的3次重復處理。

        表3 正交試驗生根率極差分析

        


        注:k為不同處理中各因素對應的各水平生根率的均值;R為極差。

        通過方差分析(表4)可知,不同因素對生根率皆有顯著影響(P<0.05),各處理因素均方比由大到小順序為生長調節劑種類、基質、質量濃度、處理時間,其中生長調節劑種類和基質均方比遠高于后兩者。

        生長調節劑IBA處理下生根率很高(表5),顯著高于經NAA處理和ABT生根粉1號處理的(P<0.05);基質選擇草炭時生根率明顯高于珍珠巖和蛭石(P<0.05);經500 mg·L-1處理的生根率很高;在處理時間方面,5 s和30 min的生根率顯著高于10 min處理的(P<0.05),分別比10 min提高了5.185%和8.519%,但5 s和30 min之間差異不顯著(P>0.05)。

        2.2 不同因素對組培苗生根數的影響

        由表4可看出,在生根數方面,各處理因素均方比由大到小順序為生長調節劑種類、基質、處理時間、質量濃度。除質量濃度對幼苗生根數影響不顯著(P>0.05)外,其他因素對生根數的影響均達顯著水平(P<0.05)。

        表5表明,生長調節劑IBA處理下生根數很大,NAA處理和ABT生根粉1號處理之間差異不顯著(P>0.05);基質草炭處理下生根數很大,顯著高于珍珠巖處理的(P<0.05),但與蛭石之間差異不顯著(P>0.05);處理時間為5 min時生根數很小,顯著低于5 s和30 min的,而5 s和30 min之間差異不顯著(P>0.05);質量濃度為1 000 mg·L-1時生根數很大,為500 mg·L-1時生根數很小。

        表4 正交試驗方差分析

        


        表5 不同因素處理下生根性狀及多重比較

        


        注:同列數據后不同小寫字母表示同一因素不同水平間在0.05水平上差異顯著。

        2.3 不同因素對組培苗很長根長的影響

        由表4可以看出,各處理因素下組培苗很長根長的均方比由大到小的順序為基質、生長調節劑種類、質量濃度、處理時間,除處理時間對很長根長影響不顯著(P>0.05)外,其他3個因素對很長根長皆有顯著影響(P<0.05)。

        由表5可知,基質為草炭時很長根長很大,顯著高于蛭石和珍珠巖(P<0.05);經ABT生根粉1號處理的很長根長顯著高于經IBA和NAA處理的(P<0.05),經NAA處理的根長很小;質量濃度為500、2 000 mg·L-1時的根長顯著高于質量濃度為1 000 mg·L-1時的(P<0.05),但兩者間差異不顯著(P>0.05)。

        2.4 不同因素對組培苗根系活力的影響

        在根系活力方面,各處理因素下組培苗根系活力均方比由大到小順序為生長調節劑種類、質量濃度、基質、處理時間,4個因素對根系活力皆有顯著影響(P<0.05)(表4)。

        由表5可知,經IBA處理的根系活力很強,顯著高于經NAA和ABT生根粉1號處理的(P<0.05);質量濃度為1 000 mg·L-1時的根系活力顯著高于500、2 000 mg·L-1時的(P<0.05),質量濃度為500、2 000 mg·L-1之間差異不顯著(P>0.05);經基質蛭石處理的根系活力很大,顯著高于經珍珠巖處理的(P<0.05),但與經草炭處理之間差異未達顯著水平(P>0.05);處理時間為5 s和30 min的根系活力均顯著高于5 min的(P<0.05),但5 s和30 min之間差異不顯著(P>0.05)。

        2.5 生根效果分析

        根據方差分析和多重比較分析可以看出,在輪生冬青組培苗微枝試管外生根過程中,生長調節劑IBA在生根率、生根數以及根系活力方面都有很佳的效果;質量濃度為500 mg·L-1時,生根率及很長根長效果很佳;處理時間為5 s和30 min時組培苗生根率、生根數、很長根長以及根系活力效果均較佳;基質草炭在生根率、生根數、很長根長及根系活力方面都有很佳的生根效果。

        2.6 生根效果的綜合評價

        表6顯示,各處理綜合隸屬函數值由大到小排序為處理5、處理6、處理7、處理9、處理1、處理4、處理8、處理2、處理3。由此可見,處理5綜合效果很好,根據每個處理的平均值進行極差分析(表7),極差(R)值由大到小的排序為生長調節劑種類(1.891)、基質類型(1.763)、處理時間(0.545)、生長調節劑質量濃度(0.121),這說明生長調節劑種類對輪生冬青組培苗微枝試管外生根的生根效果影響很大,基質類型次之,之后是處理時間,質量濃度對生根的影響很小。依據隸屬函數法得出的很佳生根效果方案為A2B1C3D1。

        表6 不同處理隸屬函數值

        


        表7 綜合隸屬函數值極差分析

        


        注:K為不同處理中各個因素對應的各個水平的數值之和;k為K的平均值;R為極差。

        3 結論與討論

        生根劑的使用可以促進插穗根部細胞的分生和分化,同時還能影響營養物質的分配,使下切口變成營養物質的中心吸收區域,進而促進了愈傷組織和不定根的形成[13]。方差分析表明,生長調節劑種類在生根率和生根數方面的F值很大,隸屬函數值極差分析顯示:生長調節劑種類對生根效果影響很大。正交試驗多重比較與隸屬函數法皆表明,IBA有很強生根綜合效果,ABT生根粉1號效果次之,NAA效果很差。

        生長調節劑質量濃度在生根過程中也扮演著不容忽視的角色。正交試驗多重比較顯示生根率及很長根長隨質量濃度升高出現先減少后增加的趨勢,生根數量和根系活力卻隨著質量濃度的升高先增加后減少,質量濃度為500 mg·L-1時,生根率及很長根長有很大值。這與王麗英等[14]在不同生根劑對輪生冬青嫩枝扦插的影響研究中的結果相似,其研究表明,在生根數量方面,當生根劑種類一定時,IBA和ABT的生根數量隨質量濃度升高均呈現先增多后減少的趨勢。這說明低質量濃度生長調節劑可以誘導生根發生,而較高質量濃度生長調節劑可以促進不定根數量增加。隸屬函數值極差分析結果顯示,低質量濃度時輪生冬青組培苗有很佳生根效果,但3種質量濃度之間的生根效果差異不顯著,分析顯示,生長調節劑質量濃度對于生根效果影響很小。綜合試驗結果及生產成本,生長調節劑質量濃度選擇500 mg·L-1時既能獲取較好的生根效果,又能降低生產成本。

        生根效果與處理時間也有很大關系。多重比較顯示,短時間速蘸(5s)和長時間浸泡(30min)處理時輪生冬青組培苗都具有很強生根效果,隸屬函數極差分析顯示,30 min浸泡處理相較于5 s速蘸,生根效果更勝一籌。在本研究中,獲得92.22%很佳生根率的五號處理設置的生長調節劑處理時間為30min浸泡。結合實際試驗結果和數據分析,認為很佳處理時間應選擇30 min浸泡。

        生根效果同樣還深受基質的影響?;|不僅有固定和支撐插穗等很基本的作用,很重要的是還能給插穗提供一個有著充足的水分、空氣和養分的適宜的生根環境?;|的物理性質決定了插穗的生根環境,從而影響養分與水分的供應、運輸和根系的生長。方差分析顯示,基質種類在很長根長方面F值很大,因此,基質種類對于根系生長有極大的影響。本試驗選擇草炭、蛭石、珍珠巖3種常用基質,這3種基質的透氣性、保水性、排水性、養分含量也各不相同。多重比較與隸屬函數分析都表明,基質為草炭時生根效果很佳,這可能與草炭富含營養有關?;|為蛭石時生根效果次之,基質為珍珠巖時生根效果很不理想,這與梔子組培苗的研究結果相似,但與紅葉石楠組培苗、烏飯樹組培苗研究結果不一致,這說明不同基質對于不同植物的生根影響也不同。

        通過方差分析和多重比較,以及隸屬函數法綜合考慮生根效果及實際生產應用,輪生冬青組培苗微枝試管外生根的很佳方案為A2B1C3D1,即生長調節劑種類為IBA,質量濃度為500 mg·L-1,處理時間為30 min浸泡,基質選用草炭。本研究為輪生冬青組培苗很佳生根方案的初步優選,輪生冬青擁有極好的應用前景和市場需求,其生根研究對于其擴繁極為關鍵,未來也需繼續探討溫度、濕度和光照等其他因素對組培苗微枝試管外生根的影響,為其廣泛利用提供理論依據。

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