□唐雪松 楊志娟
近年來植物組織培養(yǎng)技術(shù)取得了飛躍的發(fā)展,對生產(chǎn)的促進(jìn)作用也日益明顯,并逐漸向更廣闊的領(lǐng)域延伸?,F(xiàn)在,幾乎所有的植物,其器官、組織或細(xì)胞都能在適當(dāng)條件下離體培養(yǎng)成功。幾十年來,在發(fā)展和應(yīng)用這項技術(shù)上,許多國家競相投資,研究十分活躍,取得了豐碩的成果。
植物組織培養(yǎng)一般分為5個階段:無菌培養(yǎng)的建立階段;外植體生長和分化誘導(dǎo)階段;中間繁殖體的增殖階段;壯苗與生根階段;試管苗出瓶種植和苗期管理階段。目前很多研究主要偏重于對第二、三階段培養(yǎng)基配方的研究,而對最后一個階段,即試管苗出瓶種植和苗期管理階段研究較少。其實,這個階段非常重要,如果該階段技術(shù)掌握不好,試管苗的成活率低,很可能前功盡棄,造成人力物力的巨大浪費(fèi)。
試管苗是在無菌、完全營養(yǎng)供給、適宜光照、適宜溫度和100%相對濕度環(huán)境中生長的,并有適宜的植物激素調(diào)節(jié)生長代謝。一旦出瓶種植,生長環(huán)境發(fā)生了劇烈變化,如溫度不再像培養(yǎng)室中那樣適宜,濕度也不可能輕易能保持100%等,因而剛出瓶的幼苗是非常嬌嫩的,稍不慎便會造成大量死苗。那么,怎樣提高試管苗的成活率呢?通過對蝴蝶蘭、文心蘭、八仙花、大巖桐、一品紅、雙色茉莉、盾葉薯蕷等數(shù)十種試管苗大量移植比較試驗,筆者認(rèn)為,要保證較高的試管苗移植成活率,必須作好以下幾點:
要提高試管苗移栽成活率,選擇優(yōu)質(zhì)健壯的試管苗是前提。移栽的試管苗應(yīng)該是粗壯的,莖基部一般呈黃綠色,最好有較發(fā)達(dá)的根系,如果是木本植物,還應(yīng)略木質(zhì)化,并且根系與莖的維管束相通,而不是從愈傷組織中間發(fā)生。要達(dá)到這些要求,必須作好植物的壯苗生根培養(yǎng)。
1.在增殖培養(yǎng)中選擇已分化出嫩葉的小苗,分離成單苗或小苗叢轉(zhuǎn)移至壯苗生根培養(yǎng)基中 以使小苗停止增殖,迅速生根長高,便于移栽,一般2~4周即可生根,長出潔白的正常短根。大多數(shù)植物只需1次培養(yǎng)(如大巖桐、食用仙人掌、非洲菊等),在較少情況下(如文心蘭、盾葉薯蕷等),由于殘留在小苗里的細(xì)胞分裂素較多,影響生根,就必須轉(zhuǎn)接1~2次生根培養(yǎng)基。還有一些生長細(xì)弱的植物(如康乃馨、蝴蝶蘭等)在生根培養(yǎng)前要增加壯苗的步驟,使苗長粗壯,便于誘導(dǎo)生根和以后移植成活,采用的培養(yǎng)基一般為不加任何激素的1/2MS培養(yǎng)基。
2.壯苗生根培養(yǎng)基多采用1/2或1/4量的MS培養(yǎng)基 全部去掉或僅用很低濃度的細(xì)胞分裂素,并加入適量的生長素(一般用NAA),以促進(jìn)生根。對一些根系較細(xì),同時又是叢生的植物(如秋海棠類、竹芋類等),可以考慮用“液體淺層靜置培養(yǎng)”。這種培養(yǎng)基的優(yōu)點較多:容易清洗,省時省工,而且培養(yǎng)苗粗壯、根系發(fā)達(dá),還可以避免移栽和清洗時對根系的損害,同時省去了瓊脂,成本降低了70%。我們進(jìn)行鐵十字秋海棠生根培養(yǎng)(培養(yǎng)基:1/2MS+NAA 0.1~0.2+活性炭0.1)時采用了該方法,效果很好。
3.減少培養(yǎng)基中糖的含量和提高光照強(qiáng)度 一般糖約減少一半,光照強(qiáng)度增加3~5倍,可增強(qiáng)小苗的光合作用,減少對異養(yǎng)條件的依賴,同時增加試管苗的抗逆能力。雖然有時組培苗生長緩慢,但實踐證明,其成活率較高。通過壯苗生根培養(yǎng),小苗已生根成為完整的再生植株,或者雖未生根但已長粗壯,適宜無根扦插,這時便可出瓶種植。
試管苗在培養(yǎng)室中無論營養(yǎng)、溫度、濕度和光照等條件都是最適宜的,如果馬上出瓶移栽,環(huán)境變化太快,試管苗很可能不適應(yīng)環(huán)境而夭折。所以在出瓶移栽前最好進(jìn)行3~15天的煉苗,讓試管苗有個逐漸適應(yīng)的過程。具體做法是:在移栽前應(yīng)將選好的試管苗連同培養(yǎng)瓶一起移出培養(yǎng)室,不打開瓶塞,放在潔凈明亮通風(fēng)良好的室內(nèi)1周左右,在保證濕度和營養(yǎng)的情況下讓小苗在瓶內(nèi)適應(yīng)外界環(huán)境,然后再取下瓶塞進(jìn)行煉苗,一般持續(xù)2~3天后進(jìn)行移栽。
試管苗移栽成活與否,種植介質(zhì)的選擇非常重要。種植介質(zhì)有很多種類,但并非所有種類都適用。適于試管苗生長的種植介質(zhì)必須符合以下要求:①疏松通氣;②適宜的保水性;③容易滅菌處理;④不利于雜菌滋生。其中最關(guān)鍵的一點就是種植介質(zhì)必須疏松通氣,否則試管苗根部極易腐爛,造成死苗。所以種植介質(zhì)常用的有:蛭石(粗粒狀,過細(xì)的蛭石粉不適宜)、珍珠巖、粗沙、爐灰渣、鋸木屑、苔蘚卷柏等,可以單用(大多數(shù)介質(zhì)),也可以一定的比例混用,最常用的是蛭石和珍珠巖混用(大巖桐、非洲菊、盾葉薯蕷等都適合)。移栽時可依據(jù)經(jīng)驗選擇適宜的種植介質(zhì),或做幾組比較實驗,選擇出最適宜的一種。比如,文心蘭種植介質(zhì)我們選擇了6種不同的種植介質(zhì)(蛭石、珍珠巖、苔蘚、粗沙、朽木屑和紙箱屑),結(jié)果以苔蘚和朽木屑效果較好。
關(guān)于種植介質(zhì)除了考慮物理結(jié)構(gòu)外,還要注意調(diào)節(jié)pH值,如山茶花一般要求pH值5.4左右。不同植物應(yīng)相應(yīng)調(diào)節(jié)種植介質(zhì)的pH值,以利成活,但大部分植物要求pH值中性偏酸。
試管苗在培養(yǎng)瓶中的環(huán)境是完全無菌的,移栽出來后難以保證無菌條件,但應(yīng)盡量不使菌類大量滋生。試管苗成活率低的很大原因就是雜菌 (主要是細(xì)菌和真菌)污染。那么怎樣降低雜菌對試管苗的影響呢?我認(rèn)為應(yīng)該做好以下幾點:
1.試管苗出瓶時,要仔細(xì)洗去附著其上的培養(yǎng)基 因為培養(yǎng)基營養(yǎng)豐富,最易滋生雜菌。同時清洗時要細(xì)心,盡量少傷苗,傷口過多或根損傷過多是造成死苗的原因之一。因為創(chuàng)口容易滋生細(xì)菌,所以清洗時一定要仔細(xì),不能用水管直接放水沖洗。最好用適溫清水漂洗,水溫不能太低,手感舒服即可。
2.分苗時,可適當(dāng)分離小叢,不必要求都分成單苗 可待移栽成活后,再逐次分植成單苗。
3.試管苗清洗干凈后,最好根部在低濃度的殺菌劑(如1/500的多菌靈)中浸上1~2秒 然后在陰處進(jìn)行晾苗,一般應(yīng)晾苗1~2小時,小苗基本晾干后才可進(jìn)行移栽。
4.保證栽培環(huán)境干凈、雜菌少 試管苗移栽前應(yīng)對種植介質(zhì)進(jìn)行滅菌處理,最好當(dāng)然是高壓滅菌,但費(fèi)力費(fèi)時。如果有條件的可以利用鍋爐房蒸汽進(jìn)行滅菌,無條件的也可進(jìn)行化學(xué)滅菌。我們試過KmnO4+CH2HO對朽木屑進(jìn)行滅菌處理,效果較好。
5.試管苗移栽后應(yīng)立即將濃度為800~1000倍液的滅菌劑(多菌靈、托布津、百菌清等)用噴霧器進(jìn)行噴淋 最好每7~10天噴1次,防止菌類滋生對試管苗的影響。
移栽小苗成活與否,水分條件非常重要,對某些植物來說(如文心蘭、八仙花等)甚至是成敗的關(guān)鍵。在培養(yǎng)瓶中,由于濕度大(基本達(dá)到100%),所以瓶中小苗防止水分散失的角質(zhì)層等幾乎全無,根系也不發(fā)達(dá),所以移栽小苗的水分供給就必須加強(qiáng)。當(dāng)然也不能太多,如果澆水過多,又會造成小苗根部積水,根部通氣不暢,造成爛根。為了解決這個矛盾,只有提高移栽小苗周圍的空氣濕度,一般應(yīng)達(dá)到90%左右,使葉部的蒸騰減少,盡量接近培養(yǎng)瓶中條件,使小苗始終保持挺拔的狀態(tài)??刹捎玫姆椒ê芏?,如果用苗盤種植,可加蓋塑料薄膜,或罩上玻璃瓶即可,并不定期用噴霧器間歇噴霧。如果在溫室內(nèi)苗床上種植,濕度計是必須的,并安裝人工噴霧設(shè)備來保持葉面的空氣濕度。大多數(shù)植物必須在高濕度環(huán)境中才能順利成活,當(dāng)然也有少部分植物例外(如食用仙人掌對水分條件要求不高)。在個別實驗材料比較寶貴的情況下,最好先將小苗放置在濕濾紙上,令其幼根發(fā)生豐富的根毛后,使用滅菌劑處理后再移栽到消毒的介質(zhì)中,以加強(qiáng)試管苗對水分的利用,從而提高成活率。
試管苗在培養(yǎng)瓶中是全營養(yǎng)的,有豐富的糖作碳源,基本上屬異養(yǎng)。而出瓶后要靠自己進(jìn)行光合作用維持生存,因此光照不能太弱,但也不能太強(qiáng),最好避免直射光,用強(qiáng)度較高的漫射光(強(qiáng)度約在1500~5000lx之間)。因為光太強(qiáng),會增強(qiáng)植物的蒸騰作用,使水分平衡矛盾變尖銳,同時會灼傷嬌嫩的葉片,破壞葉綠素,使葉片失綠發(fā)黃,小苗不易成活。根據(jù)植物種類不同,苗的壯弱等因素考慮光的強(qiáng)度,適當(dāng)遮陰,以利小苗成活,一般中午太陽光照較強(qiáng)時最好用遮陰網(wǎng)進(jìn)行遮陰。
在培養(yǎng)室中,溫度一般是恒定的(大多數(shù)植物要求25~27℃),試管苗生長良好,移栽出瓶后,為了保證試管苗的成活率,溫度條件也需考慮。根據(jù)植物種類不同,適宜溫度也有差別,喜溫植物(如竹芋類),以25℃左右為宜;喜涼植物(如菊花),以20℃左右為宜。溫度不能太高,也不能太低,太高會造成蒸騰加強(qiáng),影響水分平衡,同時容易使菌類滋生;溫度太低又會使試管苗生長遲緩,不易成活。能控制溫度的溫室大棚成本太高,所以移栽季節(jié)的選擇非常重要。一般以春秋季節(jié)為好,冬天也可以 (可以用塑料薄膜覆蓋提高溫度),夏天一般不進(jìn)行試管苗的移栽。
試管苗移栽成功與否,前10天是關(guān)鍵,這段時間要多觀察,發(fā)現(xiàn)問題要及時處理。只要10天過去后,試管苗生長正常,基本上即可成活。但后期管理也不能懈怠,一般兩周后要開始施肥,可以參照無土栽培的方法自配營養(yǎng)液,也可直接用l/2MS培養(yǎng)基大量元素的水溶液,用噴霧器進(jìn)行噴淋,1周1次。如果生長正常,約15~20天后新根生長,幼芽萌發(fā),試管苗即可判斷成活。
綜上所述,只要注意了試管苗本身質(zhì)量,同時控制好了移栽的環(huán)境條件,即維持好水分平衡、選擇好種植介質(zhì)、防止了雜菌污染和創(chuàng)造適宜的光、溫條件,試管苗成活率一般能達(dá)到90%以上。但不要所有植物試管苗的移栽都采用一個模式,畢竟植物種類不同,對生長的要求也不一樣,必須要有科學(xué)的態(tài)度。在一般原則下,根據(jù)植物特點,仔細(xì)安排幾種不同的處理試驗,很快就能掌握移栽的關(guān)鍵。所以,我認(rèn)為管理人員的責(zé)任心和事業(yè)心是最重要的,因為試管苗的移栽管理并不復(fù)雜,只要多實踐,多動腦筋,用心管理,試管苗的成活并不是困難的事。
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