蓝莓的组织培养及快速繁殖

2012-02-24 10:00姜冬张利萍
中国林副特产 2012年4期
关键词:茎段培苗苔藓

姜冬,张利萍

(辽宁省森林经营研究所,辽宁丹东 118002)

蓝莓(Blueberry)又名越橘,属于杜鹃花科越桔属(Vaccinium),原产北美,多年生落叶或常绿果树,分为高丛蓝莓、矮丛蓝莓、半高丛蓝莓和兔眼蓝莓。果实深蓝色,甜酸适度,富含氨基酸,抗氧化能力列所有果品之首,堪称“世界水果之王”,被国际粮农组织列为五大健康食品之一[1]。

目前,国际市场上蓝莓果实售价昂贵,处于供不应求的状态[3]。全世界有20多个国家和地区开始蓝莓产业化栽培。辽宁丹东地区起步较晚,于1997年开始引种试栽,当时引进蓝莓品种约有50多个,主要来源美国、加拿大,现已筛选出适合本地区栽培的品种有5个。由于确定主栽品种之初数量有限,我们用组织培养技术加快繁殖,为主栽品种的推广提供一条有效、快捷的途径。

1 试验材料与方法

1.1 材料来源

选取4年生蓝莓半木质化嫩茎、已木质化的老茎和冬季休眠枝水培芽作为试材,于2007年分3次采自辽宁省森林经营研究所苗圃基地,组培试验于2007年在本所组培中心实验室进行。

1.2 试验方法

1.2.1 试验程序

外植体处理→接种→增殖培养→生根培养→移栽。

1.2.2 外植体处理

切取3cm带顶芽或腋芽的幼嫩茎段去叶片留叶柄→流水冲洗60min→75%酒精浸泡30s→0.1%升汞溶液消毒3~7min→无菌水冲洗4~5次→用滤纸吸去水分→将茎段切成1~2个腋芽的小段。

1.2.3 培养基制作

以MS为基本培养基,按激素6-BA、NAA、ZT含量的不同,诱导增殖培养基设4系列处理(培养基1~4号),生根培养基设2系列处理(培养基5~6号),培养基配方见表1。

表1 增殖培养基配方 mg·L-1

表1中培养基蔗糖含量:分化和继代培养基为30g/L,生根培养基为25g/L。琼脂8.5g/L,p H值5.6~5.8,在115 MPa气压下灭菌20min。

1.2.4 培养条件

培养温度22~25℃,每天光照16h,光强2000 lx。

2 结果与分析

2.1 外植体诱导培养

接种在初代培养基上的外植体在接种4天后陆续出现污染,接种15天后污染基本结束;茎段基部膨大,叶腋处萌发出侧芽,生长状态随培养基不同而不同。

休眠枝的采集应在当年12月底至次年休眠芽萌动前为宜;水培时应将水温控制在20℃左右,每隔2~3天换水,并对枝条下部进行清洗修剪。芽长到2~3cm时就可以接种。对于工厂化育苗来说,年繁殖数达到百万株或者更多,就要求在各个季节和时间相互补充,才能不断满足生产,在用室外嫩茎和老茎做外植体时,应充分考虑污染因素,采取有效措施降低污染率。

2.2 外植体增殖培养

在培养基的选择上,我们曾试过MS、LS、N6、WPM等7种培养基,结果发现还是1/3MS培养效果最好,为此,我们选定1/3MS为试验的基本培养基。激素选择上,我们最初使用6-苄基腺嘌呤(6-BA)和糠基腺嘌呤(激动素KT),但是所示的几个常用浓度对蓝莓试管苗的增殖几乎无效,接种的外植体,有的长时间不生长,有的只长出愈伤组织,有的长出小叶逐渐色坏死。后来我们选用了价格很昂贵的玉米素6-(4羟基-3-甲基-2-反式-丁烯基氨基)嘌呤,试验使用浓度0.5~3.0mg/L。结果表明,玉米素浓度超过2.0mg/L,接种的外植体茎段萌芽迅速,但长势不正常,显示所用浓度偏高。因此玉米素浓度在1.0~2.0mg/L范围内都比较适合。

外植体培养20d左右,在A3、A4系列培养基中均有腋芽萌动并逐渐伸长生长,待组培苗长到4~5cm时,采用微枝扦插和丛芽增殖相结合的增殖方式,将长芽分切成带1~2个芽的茎段,基部丛芽剥成几块转入增殖培养基中进行继代培养,使其继续分化出芽。50 d左右腋芽基部又能形成丛生芽。组培苗在A3系列培养基中继代培养增殖分化的苗数量多且健壮,繁殖系数在8倍左右。

综上所述,用A3系列培养基中1/3MS+BA1.5 mg/L+NAA0.2 mg/L+ZT1.5 mg/L进行增殖培养较为理想,一般在2个周期(40~50d)增值系数即能达到8倍以上。

2.3 生根培养

在无菌状态下,选择健壮的小苗切割成高2cm左右的茎段,转入不同生根培养基中进行生根培养,结果表明在1/4MS中的小苗生根率均明显优于全量MS培养基,所用激素以IBA 0.5 mg/L效果最好,生根率达100%且每株可生5~10条根;所需天数最少,根条数最多,并且根系生长情况最好,所以1/4MS+IBA 0.5 mg/L培养基为最适生根培养基。

同时,在温室炼苗时,我们进行了瓶外生根试验,从常用生根药剂种选择吲哚丁酸和萘乙酸,用不同浓度浸根,处理后20天结果表明,NAA对蓝莓没有明显催根作用,而IBA5~10mg/L催根效果都很好,生根率高、发根多、根系长,20 mg/L则基部膨大,发根短,表明浓度偏高。

瓶外生根更适合于工厂化生产,可以简化程序和操作方法,显著提高工作效率,省去培养基和相应设备,降低成本,便于大量生产。在移栽作业中,我们还发现,可以将蓝莓组培苗切段,2芽一段扦插于腐苔藓中,控制好温度与湿度,生根与成活率很好,极大的增加了繁殖系数。

2.4 组培苗移栽

当苗根长到1~1.5cm时,打开瓶盖,取出小苗,洗净培养基,(幼枝上沾有培养基,常会引起幼枝发生腐烂,应注意避免)。用多菌灵500~800倍液浸泡30min左右,然后栽入0.1%高锰酸钾消毒过的苗床上。苗床基质分5个处理,分别为沙∶草炭土=1∶1、沙∶蛭石=1∶1、纯沙、纯蛭石、腐苔藓。试验结果表明,以腐苔藓为基质最好,成活率最高80%以上。草炭土和沙半量配置也不错,成活率50%以上。

苔藓用500倍多菌灵溶液浸泡捞出后稍沥干水分,铺到事先准备好的苗床上,压平压实,苔藓厚度5~7 cm。苗木移栽后,每天浇水一次,每周喷一次甲基托布津和营养液,每半月浇灌一次0.5%的FeSO4溶液,盖塑料拱棚,保温保湿,冬季温室内维持15~25℃,夏秋在露地搭荫棚遮挡直射阳光,棚温不超过28℃,7天后逐渐增加通风量,并逐渐减少浇水,1个月后移栽到营养钵或者直接移栽大田。移栽前在畦内撒少量草炭土,移栽后于生长季浇灌FeSO4溶液2~3次。移栽后当年生长量可达20~30cm,翌春可有部分植株开花结果。

3 结论

3.1 茎段、茎尖培养在A3系列培养基中的1/3MS+BA1.5 mg/L+NAA0.2 mg/L+ZT1.5 mg/L上诱导增殖培养40~50d,繁殖系数8倍以上;

3.2 生根培养以A5系列培养基中的1/4MS+IBA0.5 mg/L最好,生根率达100%且每株可生5~10条根;

3.3 移栽基质以腐苔藓为最好,成活率达80%以上。

4 讨论

蓝莓育苗可采用根蘖繁殖、根条繁殖、扦插繁殖[2-3],但所需的繁殖材料增多,繁殖系数比较低,而组织培养能够迅速去除病毒和更新品种,加快繁殖速度,短时间内能迅速增加苗木数量,可以形成规模化生产,因而有更大的优势,所以引种初期一般采用组培技术进行蓝莓的生产。

图1 蓝莓在增殖培养基上的增殖情况

图2 蓝莓组培苗移栽入腐苔藓中锻炼

图3 蓝莓组培苗瓶外生根

图4 蓝莓组培苗温室锻炼

图5 蓝莓组培苗温室成活

图6 蓝莓组培苗移栽于大田第四年结果状况

对组织培养的蓝莓苗应用于生产,人们通常会怀疑:品种优良性状是否有变化,结果是否延迟,产量是否降低,据观察,由外植体诱导产生愈伤组织出苗,容易发生染色体变异,而由定芽发育成的幼枝变异少,是可以保持品种原有特性,用于生产性栽培的。因此,我们在繁育过程中通过激素调整试验,避免通过愈伤组织成苗。

蓝莓组培苗移栽后当年生长量可达20~30cm,翌春可有部分植株开花结果,品种不同有差异。盛果期在5年左右,其寿命为50年。丹东地区现有人工栽培蓝莓面积10~15hm2,主栽品种有蓝丰(高丛)、北陆(半高丛)、北蓝(半高丛)、北村(半高丛)、美登(矮丛)。其中前4个品种属鲜果销售优良品种,美登适合做加工型品种。露地栽培的蓝莓采果期在7月15日至8月15日,采收期可达1个月。温室栽培的蓝莓在5月20日结果。

[1] 刘庆忠,赵红军.高灌蓝莓微体繁殖技术研究初报[J].落叶果树,2001(5):1-3.

[2] 廖优江,聂飞,何健,等.不同药剂和基质对美国兔眼蓝浆果扦插生根影响[J].贵州农业科学,2005(2):53-54.

[3] 修英涛,常凤英,姜河,等.我国蓝莓栽培研究现状及发展措施[J].辽宁农业科学,2003(3);21-23.

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