不同基本培養(yǎng)基對南方高叢藍漿果叢生枝增殖及生長的影響

鄧桂秀，於 虹，宋鵬飛，姜燕琴

〔江蘇省·中國科學院植物研究所(南京中山植物園)，江蘇 南京 210014〕

藍漿果為杜鵑花科 (Ericaceae)越橘屬(Vaccinium L.)果樹，具有較高的經(jīng)濟價值和廣闊的應(yīng)用開發(fā)前景［1］。南方高叢藍漿果(V.corymbosum hybrids)是北美三大商業(yè)栽培藍漿果類型之一，與其他類型相比具有生長勢強、果實大、品質(zhì)好等優(yōu)點［2］。作者所在的課題組自2003年開始利用南方高叢藍漿果品種‘南月’(‘Southmoon’)進行實生選育工作，并優(yōu)選出一批實生單株［3－4］。鑒于優(yōu)選系均以單株形式存在，采用組織培養(yǎng)技術(shù)對其進行擴繁，既可保存種質(zhì)資源，又可達到快速繁殖、為進一步實驗提供大量苗木的目的。

藍漿果對營養(yǎng)元素的需求量較少，營養(yǎng)過剩反而會對其造成傷害［4－8］。大量的研究結(jié)果表明：含鹽量低的WPM和改良WPM(MWPM)培養(yǎng)基較適宜于藍漿果的離體培養(yǎng)［9－15］，而含鹽量較高的MS培養(yǎng)基不適宜于兔眼藍漿果(V.ashei Reade)的培養(yǎng)［12，16－17］； Tetsumura等［17］則認為：由MS與WPM等量混合而成的MS－WPM混合培養(yǎng)基的鹽分濃度介于MS和WPM之間，在藍漿果的組織培養(yǎng)過程中可獲得更好的增殖效果。

為了篩選適宜于南方高叢藍漿果增殖的基本培養(yǎng)基，也為了給南方高叢藍漿果快速繁殖技術(shù)研究奠定實驗基礎(chǔ)，作者對MWPM、WPM、MS－WPM(MS與WPM等體積混合而成)、MS－MWPM(MS與MWPM等體積混合而成)和MWPM－WPM(MWPM與WPM等體積混合而成)5種基本培養(yǎng)基對南方高叢藍漿果品種‘南月’優(yōu)選系A(chǔ)47和A167叢生枝增殖和生長的影響進行了比較研究。

1 材料和方法

1.1 材料

供試材料為擴繁若干代的南方高叢藍漿果品種‘南月’優(yōu)選系A(chǔ)47和A167的組培苗。

1.2 方法

參照文獻［18－20］分別配制MWPM、WPM和MS基本培養(yǎng)基，分別將MS與WPM、MS與MWPM、MWPM與WPM等體積混合配制成MS－WPM、MSMWPM和MWPM－WPM混合培養(yǎng)基。以MWPM、WPM、MS－WPM、MS－MWPM和MWPM－WPM為基本培養(yǎng)基，各培養(yǎng)基中均含2 mg·L－1ZT、20 g·L－1蔗糖和7 g·L－1瓊脂，pH 5.0。每瓶接種5個無菌枝，每種培養(yǎng)基接種3瓶，各重復3次，置于溫度25℃±2℃、光照度1 800～2 000 lx、光照時間16 h ·d－1的培養(yǎng)室內(nèi)培養(yǎng)。5周后統(tǒng)計每個無菌枝的總增殖倍數(shù)(每個無菌枝產(chǎn)生的總枝條數(shù))和有效增殖倍數(shù)(每個無菌枝產(chǎn)生的長度大于或等于1 cm的枝條數(shù))，測量每瓶叢生枝的鮮質(zhì)量、干質(zhì)量(80℃干燥48 h后稱量)、總長度和平均長度(總長度除以該瓶的總枝條數(shù))，參照文獻［21］的方法測定葉片的葉綠素含量。根據(jù)鮮質(zhì)量和干質(zhì)量計算含水量，計算公式為：含水量=〔(鮮質(zhì)量－干質(zhì)量)/鮮質(zhì)量〕×100％。各指標均取3次重復的平均值。

1.3 數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計分析

采用Excel 2003軟件對實驗數(shù)據(jù)進行基本整理，采用SPSS 13.0統(tǒng)計分析軟件對實驗數(shù)據(jù)進行相關(guān)性分析、方差分析和Duncan’s新復極差檢驗。

2 結(jié)果和分析

2.1 基本培養(yǎng)基對南方高叢藍漿果叢生枝增殖倍數(shù)的影響

在不同基本培養(yǎng)基中南方高叢藍漿果品種‘南月’優(yōu)選系A(chǔ)47和A167叢生枝的總增殖倍數(shù)和有效增殖倍數(shù)見表1。

表1 不同基本培養(yǎng)基對南方高叢藍漿果品種‘南月’優(yōu)選系A(chǔ)47和A167叢生枝增殖的影響1)Table 1 Effect of different basicmedia on clum py shoot proliferation of superior strains A47 and A167 of southern highbush blueberry (Vaccinium corymbosum hybrids)cultivar‘Southmoon’1)

由表1可以看見，同一優(yōu)選系在不同基本培養(yǎng)基上培養(yǎng)5周后叢生枝的總增殖倍數(shù)和有效增殖倍數(shù)存在明顯差異。對于優(yōu)選系A(chǔ)47來說，在MS－WPM和MS－MWPM混合培養(yǎng)基上叢生枝的總增殖倍數(shù)顯著高于其他培養(yǎng)基處理組；在MS－WPM混合培養(yǎng)基上叢生枝的有效增殖倍數(shù)顯著高于其他培養(yǎng)基處理組；在MWPM－WPM混合培養(yǎng)基上叢生枝的有效增殖倍數(shù)最低，顯著低于其他培養(yǎng)基處理組。對于優(yōu)選系A(chǔ)167來說，在MS－WPM混合培養(yǎng)基上叢生枝的總增殖倍數(shù)顯著高于其他混合培養(yǎng)基處理組；其有效增殖倍數(shù)顯著高于MWPM、WPM和MWPM－WPM培養(yǎng)基處理組，但與MS－MWPM混合培養(yǎng)基處理組間無顯著差異。

2.2 基本培養(yǎng)基對南方高叢藍漿果叢生枝質(zhì)量和含水量的影響

不同基本培養(yǎng)基對南方高叢藍漿果品種‘南月’優(yōu)選系A(chǔ)47和A167叢生枝的鮮質(zhì)量和干質(zhì)量有顯著影響(表2)。在MS－WPM混合培養(yǎng)基上，優(yōu)選系A(chǔ)47叢生枝的鮮質(zhì)量和干質(zhì)量顯著高于其他培養(yǎng)基處理組；而在WPM單一培養(yǎng)基上優(yōu)選系A(chǔ)167叢生枝的鮮質(zhì)量最高，且顯著高于其他培養(yǎng)基處理組；在MS－WPM混合培養(yǎng)基上優(yōu)選系A(chǔ)167叢生枝的干質(zhì)量也最高，顯著高于MWPM、MS－MWPM和MWPMWPM培養(yǎng)基處理組，但與WPM單一培養(yǎng)基處理組間無顯著差異。在MWPM－WPM混合培養(yǎng)基上，優(yōu)選系A(chǔ)47和A167叢生枝的鮮質(zhì)量均最低，優(yōu)選系A(chǔ)47叢生枝的干質(zhì)量最低，優(yōu)選系A(chǔ)167叢生枝的干質(zhì)量也接近最低水平。相關(guān)性分析結(jié)果表明，南方高叢藍漿果叢生枝的鮮質(zhì)量和干質(zhì)量與總增殖倍數(shù)的相關(guān)性均達到極顯著水平(P＜0.01)，相關(guān)系數(shù)分別為0.777和0.743，表明總增殖倍數(shù)較高，叢生枝的質(zhì)量相應(yīng)也大。

由表2還可見，不同基本培養(yǎng)基對南方高叢藍漿果叢生枝的含水量也有較大影響。在WPM單一培養(yǎng)基上優(yōu)選系A(chǔ)47的叢生枝含水量最高，顯著高于MWPM、MS－MWPM和MWPM－WPM培養(yǎng)基處理組，但與MS－WPM混合培養(yǎng)基間無顯著差異。在WPM單一培養(yǎng)基上優(yōu)選系A(chǔ)167叢生枝的含水量也最高，顯著高于MWPM和MWPM－WPM培養(yǎng)基處理組，但與MS－WPM和MS－MWPM混合培養(yǎng)基處理組間無顯著差異。相關(guān)性分析結(jié)果表明，南方高叢藍漿果叢生枝的含水量與總增殖倍數(shù)的相關(guān)性達極顯著水平(P＜0.01)，相關(guān)系數(shù)為0.656，表明總增殖倍數(shù)高的叢生枝其含水量也高。

表2 不同基本培養(yǎng)基對南方高叢藍漿果品種‘南月’優(yōu)選系A(chǔ)47和A167叢生枝鮮質(zhì)量和干質(zhì)量及含水量的影響1)Table 2 Effect of different basicmedia on fresh and dry weights and water content of clumpy shoot of superior strains A47 and A167 of southern highbush blueberry(Vaccinium corymbosum hybrids)cultivar‘Southmoon’1)

2.3 基本培養(yǎng)基對南方高叢藍漿果叢生枝長度的影響

不同基本培養(yǎng)基對南方高叢藍漿果品種‘南月’優(yōu)選系A(chǔ)47和A167叢生枝總長度和平均長度的影響見表3。對于優(yōu)選系A(chǔ)47而言，在MWPM、MS－WPM和MS－MWPM培養(yǎng)基上叢生枝的總長度均顯著高于WPM和MWPM－WPM培養(yǎng)基；在MWPM單一培養(yǎng)基上，叢生枝的平均長度最大，為1.72 cm，顯著高于其他培養(yǎng)基處理組；而在MWPM－WPM混合培養(yǎng)基上，叢生枝的總長度最小，平均長度也最小。對于優(yōu)選系A(chǔ)167而言，在MS－MWPM混合培養(yǎng)基上叢生枝的總長度顯著高于其他培養(yǎng)基處理組；在MWPM單一培養(yǎng)基上叢生枝的平均長度最高，顯著高于MS－MWPM和MWPM－WPM混合培養(yǎng)基處理組，與WPM和MS－WPM培養(yǎng)基處理組無顯著差異，但在MWPM單一培養(yǎng)基上叢生枝的總長度卻最低。

相關(guān)性分析結(jié)果表明，南方高叢藍漿果叢生枝的總長度與總增殖倍數(shù)、有效增殖倍數(shù)、鮮質(zhì)量、干質(zhì)量和含水量均呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系(P＜0.01)；而叢生枝的平均長度與總增殖倍數(shù)呈極顯著的負相關(guān)關(guān)系(P＜0.01)，相關(guān)系數(shù)為－0.476。這可能是由于總長度與其他指標一樣，反映了叢生枝的整體生長狀況，因此具有一致的變化趨勢；而平均長度顯示的是叢生枝單株的平均長度，在總長度相近的情況下，當總增殖倍數(shù)升高時，叢生枝的平均長度下降。

表3 不同基本培養(yǎng)基對南方高叢藍漿果品種‘南月’優(yōu)選系A(chǔ)47和A167叢生枝總長度和平均長度的影響1)Table 3 Effect of different basic media on total and average lengths of clumpy shoot of superior strains A47 and A167 of southern highbush blueberry（Vaccinium corymbosum hybrids）cultivar‘Southmoon’1)

2.4 基本培養(yǎng)基對南方高叢藍漿果叢生枝葉片葉綠素含量的影響

不同基本培養(yǎng)基對南方高叢藍漿果品種‘南月’優(yōu)選系A(chǔ)47和A167叢生枝葉片葉綠素含量的影響見表4。在MS－WPM和MS－MWPM混合培養(yǎng)基上，優(yōu)選系A(chǔ)47叢生枝葉片的葉綠素a和b含量顯著高于其他培養(yǎng)基處理組；在MWPM－WPM混合培養(yǎng)基上，其葉綠素a和b的含量均最低。對于優(yōu)選系A(chǔ)167而言，在WPM、MS－WPM和MS－MWPM培養(yǎng)基上叢生枝葉片的葉綠素a含量顯著高于MWPM和MWPM－WPM培養(yǎng)基處理組，而在MS－MWPM混合培養(yǎng)基上葉綠素b含量顯著高于MWPM和MWPM－WPM培養(yǎng)基處理組，但與WPM和MS－WPM培養(yǎng)基處理組無顯著差異。

表4 不同基本培養(yǎng)基對南方高叢藍漿果品種‘南月’優(yōu)選系A(chǔ)47和A167叢生枝葉片葉綠素含量的影響1)Table 4 Effect of different basic media on chlorophyll content in leaf of superior strains A47 and A167 of southern highbush blueberry (Vaccinium corymbosum hybrids)cultivar‘Southmoon’1)

3 討論和結(jié)論

本研究中，在MS－WPM混合培養(yǎng)基上，南方高叢藍漿果優(yōu)選系A(chǔ)47和A167叢生枝的總增殖倍數(shù)、有效增殖倍數(shù)、叢生枝總長度及葉綠素含量均高于WPM和MWPM單一培養(yǎng)基，且大部分指標數(shù)據(jù)顯著高于WPM和MWPM單一培養(yǎng)基；在MS－WPM混合培養(yǎng)基上，叢生枝鮮質(zhì)量、干質(zhì)量及含水量與WPM和MWPM單一培養(yǎng)基相當?？傮w而言，在MS－WPM混合培養(yǎng)基上南方高叢藍漿果叢生枝增殖快、長勢旺、葉色綠，其增殖效果明顯優(yōu)于WPM和MWPM單一培養(yǎng)基，這一研究結(jié)果與Tetsumura等［17］的研究結(jié)論一致。其原因可能是MS－WPM混合培養(yǎng)基綜合了MS和WPM單一培養(yǎng)基的優(yōu)勢，平衡了鹽分濃度，既避免了因WPM單一培養(yǎng)基中鹽分濃度較低而出現(xiàn)的養(yǎng)分不足狀況，又避免了因MS單一培養(yǎng)基中鹽分濃度較高而導致的養(yǎng)分過?，F(xiàn)象，更加有效地調(diào)節(jié)了培養(yǎng)基中的氮素濃度，對因氮素不足而出現(xiàn)的新枝發(fā)紅的癥狀有一定的改善作用。

在MS－MWPM混合培養(yǎng)基上，南方高叢藍漿果品種‘南月’優(yōu)選系A(chǔ)47和A167叢生枝各指標均優(yōu)于或與WPM和MWPM單一培養(yǎng)基相近，叢生枝增殖速度較快、長勢較旺盛、葉色綠。總體而言，在MSMWPM混合培養(yǎng)基上南方高叢藍漿果叢生枝的增殖效果優(yōu)于WPM和MWPM單一培養(yǎng)基，但不及MSWPM混合培養(yǎng)基?？赡苁且驗镸S－MWPM混合培養(yǎng)基中的硝態(tài)氮含量高于MS－WPM混合培養(yǎng)基，而藍漿果具有喜氨態(tài)氮特性，在吸收硝態(tài)氮時往往會釋放出大量陰離子，從而導致培養(yǎng)基pH值升高，進而影響藍漿果對養(yǎng)分的吸收和利用［22－23］。

研究結(jié)果還表明，在MWPM－WPM混合培養(yǎng)基上南方高叢藍漿果品種‘南月’優(yōu)選系A(chǔ)47和A167叢生枝的增殖倍數(shù)在5種培養(yǎng)基中雖然不是最低的，但叢生枝的各項生長指標均較低或最低，這可能是因為WPM和MWPM單一培養(yǎng)基的成分及濃度較為相近，等體積混合后不能起到應(yīng)有的互補作用。

綜合叢生枝的各項測定指標，尤其是增殖倍數(shù)、鮮質(zhì)量、干質(zhì)量及葉綠素含量等指標，認為MS－WPM和MS－MWPM混合培養(yǎng)基較目前常用的WPM和MWPM單一培養(yǎng)基更適用于南方高叢藍漿果品種‘南月’優(yōu)選系A(chǔ)47和A167叢生枝的增殖培養(yǎng)。

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