低溫冷藏打破東方百合試管鱗莖休眠的效果

胡新穎，白一光，王偉東，李雪艷，楊迎東

(遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院花卉研究所/遼寧省球宿根花卉重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧沈陽110161)

百合是百合科(Liliaceae)百合屬(Lilium)多年生草本球根花卉，世界四大切花之一，目前主要用作切花的百合種類主要有亞洲百合、東方百合、鐵炮百合、OT喇叭系百合四大類。其中，東方百合因其花大、色艷、香味濃深受消費(fèi)者喜愛。但由于我國對東方百合的種球自主繁育技術(shù)仍未完全突破，種球國產(chǎn)化問題一直是制約我國百合產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。利用無病毒優(yōu)質(zhì)百合種球作為種源，應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)繁育無毒百合小鱗莖，是百合無毒原種自主繁育的基礎(chǔ)，但由于百合在離體培養(yǎng)過程中處于休眠狀態(tài)［1－2］，直接田間移栽會出現(xiàn)出苗慢、出苗率低等問題，延長了種球生產(chǎn)周期，增加了生產(chǎn)成本，不利于商業(yè)化種植。因此，研究組培小鱗莖打破休眠技術(shù)對于加快百合種球自主繁育進(jìn)程具有重要意義。

自20世紀(jì)八九十年代以來，國外學(xué)者就陸續(xù)開展了百合試管鱗莖休眠的相關(guān)研究［3－5］，據(jù)報道，1～10℃的低溫可以解除百合試管鱗莖的休眠。我國科研人員對百合休眠的研究主要始于21世紀(jì)初，針對不同低溫條件、內(nèi)外源激素濃度等對百合鱗莖解除休眠程度的影響進(jìn)行研究，并深入探究鱗莖內(nèi)含物生理指標(biāo)變化與解除休眠的關(guān)系［6－10］。但這些研究多以商品百合種球?yàn)樵囼?yàn)材料，對東方百合試管小鱗莖休眠的研究目前仍為數(shù)不多，僅郭方其等進(jìn)行過相關(guān)報道［11－15］。本試驗(yàn)以市場主栽東方百合品種Sorbonne和Siberia為試驗(yàn)材料，研究2個品種的試管小鱗莖在2℃低溫條件下打破休眠所需的最短時限，為百合試管鱗莖在田間適時移栽提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

選取東方百合品種Sorbonne和Siberia2個品種的進(jìn)口優(yōu)質(zhì)健康種球，周徑為12～14 cm，經(jīng)RT－PCR檢測未發(fā)現(xiàn)黃瓜花葉病毒(Cucumber mosaic virus，簡稱CMV)和百合斑駁病毒(lily mottle virus，簡稱LMoV)，以種球的中外層鱗片為外植體進(jìn)行組織培養(yǎng)，培養(yǎng)室溫度為(24±1)℃，全黑暗條件。經(jīng)誘導(dǎo)—結(jié)球—生根培養(yǎng)得到試管小鱗莖，從中挑選質(zhì)量大于1 g、周徑大于3 cm的試管鱗莖作為試驗(yàn)材料。

1.2 試驗(yàn)方法

于2015年11月15日取Sorbonne和Siberia的試管小鱗莖帶瓶置于 2 ℃冰箱內(nèi)冷藏，進(jìn)行 30、40、50、60、70、80 d 的冷藏處理，以常溫(24±1)℃處理為對照，每瓶內(nèi)5個小鱗莖。從2015年12月15日開始，每10 d從冰箱內(nèi)取出6瓶，將小鱗莖根部的培養(yǎng)基清洗干凈后移栽到干凈無菌的營養(yǎng)缽中，營養(yǎng)缽內(nèi)基質(zhì)為進(jìn)口草炭和珍珠巖等比例混合，濕度為60% ～70%。栽植后澆透水，置于玻璃連棟溫室的臺床上，溫度15～20℃，見干見濕。每處理3次重復(fù)，對照也于12月15日移栽。

移栽前調(diào)查各處理小鱗莖的鮮質(zhì)量和周徑。對移栽后的小鱗莖生長情況進(jìn)行跟蹤調(diào)查，記錄每個處理小鱗莖的開始出苗日期和完全出苗日期，每10 d統(tǒng)計1次各處理的出苗株數(shù)。待地上部分枯黃后收獲各處理小鱗莖，測量小鱗莖鮮質(zhì)量和周徑。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同冷藏時間對百合組培小鱗莖出苗的影響

由表1可見，Sorbonne組培小鱗莖在2℃下冷藏30 d時，移栽后31 d，小鱗莖陸續(xù)出苗，出苗完全達(dá)到100%需要62 d。冷藏80 d時，移栽后10 d就有小鱗莖出苗，經(jīng)過1周出苗即可達(dá)到100%。Siberia組培小鱗莖在2℃下冷藏30 d時，移栽后42 d才陸續(xù)出苗，出苗完全達(dá)到100%需要62 d;冷藏80 d時，移栽10 d后小鱗莖陸續(xù)出苗，移栽后17 d出苗完全。2個品種的常溫對照移栽后，小鱗莖萌動需90 d左右，完全出苗則需近4個月。由此可知，2℃冷藏處理對百合試管小鱗莖移栽后萌發(fā)速度有明顯影響。隨著冷藏時間延長，各處理移栽后出苗時間逐漸縮短，完全出苗時間也逐漸縮短。

表1 百合試管鱗莖經(jīng)不同冷藏天數(shù)后移栽出苗的時間

對2個百合品種各處理移栽后每10 d的出苗率作折線圖(圖1和圖2)，由圖1可知，Sorbonne組培小鱗莖冷藏30 d后移栽，需25 d以后才陸續(xù)萌發(fā)，出苗速度緩慢，完全出苗需60 d;冷藏40～50 d的小鱗莖移栽后20～25 d開始萌發(fā)，出苗速率明顯提高，完全出苗需35～40 d;冷藏60～80 d的小鱗莖從移栽到完全出苗僅需20～30 d。圖2表明，Siberia組培小鱗莖各處理移栽后出苗情況與Sorbonne相似，冷藏30～50 d的小鱗莖出苗緩慢，冷藏60～80 d的小鱗莖從移栽到完全出苗僅需15～30 d。由此可見，冷藏處理對于百合組培小鱗莖打破休眠、快速萌發(fā)具有明顯作用，冷藏時間越長，打破休眠越徹底，出苗時間越短。2℃下冷藏50、60 d分別是Sorbonne、Siberia組培小鱗莖打破休眠的最佳臨界點(diǎn)。

2.2 不同冷藏時間對百合移栽后田間生長量的影響

對Sorbonne和Siberia 2個品種組培小鱗莖田間移栽前和采收后的鮮質(zhì)量和周徑進(jìn)行對比，由圖3和圖4可見，經(jīng)過一個生長季正常田間管理，2℃冷藏處理40 d的Sorbonne小鱗莖平均鮮質(zhì)量達(dá)到6.95 g，種球平均周徑為7.82 cm，明顯高于其他處理。由圖5和圖6可知，Siberia小鱗莖秋季采收后，冷藏50 d處理的平均鮮質(zhì)量為5.56 g，種球平均周徑為7.76 cm，也高于其他處理。由此可知，將Sorbonne和Siberia的試管小鱗莖在2℃下分別冷藏處理40、50 d后進(jìn)行田間移栽，有利于小鱗莖后期的生長，經(jīng)過1個生長季，可以得到較大的小籽球。

3 討論與結(jié)論

本試驗(yàn)研究表明，2℃冷藏處理對百合試管小鱗莖打破休眠、移栽后快速萌發(fā)具有明顯的促進(jìn)作用，對移栽后小鱗莖的田間生長也有一定積極作用。不同百合品種打破休眠所需時間不同，Sorbonne和Siberia須在2℃下分別冷藏50、60 d以上，且出苗速率隨冷藏時間的延長而加快。經(jīng)過1個生長季，各冷藏處理的2個品種小鱗莖在田間的生長速率也有所不同，冷藏處理40 d的Sorbonne小鱗莖和冷藏處理50 d的Siberia小鱗莖的鮮質(zhì)量和種球周徑較其他處理增長最快。從移栽后出苗萌發(fā)和田間生長綜合分析可知，Sorbonne試管小鱗莖打破休眠的最佳冷藏時間是40～50 d，Siberia試管小鱗莖是50～60 d。

據(jù)報道，溫度是誘導(dǎo)和打破百合試管鱗莖休眠的主要因子。在25℃下進(jìn)行百合試管鱗莖培養(yǎng)可有效誘導(dǎo)鱗莖休眠，防止葉片發(fā)生，促進(jìn)鱗莖膨大和發(fā)育，但出瓶后直接定植不能出苗，必須經(jīng)低溫處理才能打破休眠。5℃下低溫處理時間越長，試管鱗莖出苗越快，葉片生長一致性越好，休眠打破越徹底［1，5，11］。梁建麗研究表明，4 ℃ 下索邦試管鱗莖需要 8 周打破休眠，西伯利亞需要10周［13］。朱旭東報道，東方百合試管鱗莖打破休眠最適溫度及時間為5℃下8周［14］。本試驗(yàn)中，在2℃下低溫處理50～60 d以上時，Sorbonne和Siberia 2個品種出苗率迅速增加，冷藏80 d時，移栽后10 d內(nèi)即可出苗，20 d內(nèi)實(shí)現(xiàn)100%出苗，與前人結(jié)果基本一致。試驗(yàn)中未經(jīng)過低溫處理的試管小鱗莖移栽后90 d左右才陸續(xù)出苗，完全出苗時間長達(dá)4個多月。

已有研究顯示，不同基因型百合試管鱗莖發(fā)育以及休眠形成存在著巨大差異，不同的品種對休眠解除的溫度要求也不同。對 L.speciosum、Star Gazer、Connecticat king和 Snow Queen百合品種的研究發(fā)現(xiàn)，L.speciosum和Star Gazer休眠解除所需要的時間分別是6、8周，Snow Queen休眠解除所需要的低溫處理時間最短(2周)［16］。東方百合雜種系的西伯利亞為高度雜合體，與一些野生種相比，其遺傳背景復(fù)雜得多，鱗莖形成及休眠生理也存在著自身的特點(diǎn)［12］。本試驗(yàn)結(jié)果證明，Sorbonne和Siberia 2個品種的試管鱗莖在相同的低溫冷藏條件下，Siberia打破休眠時間為50～60 d，比Sorbonne略長，說明不同品種小鱗莖的休眠程度和打破休眠所需的時間不同。

本試驗(yàn)僅對2℃不同冷藏時間處理下2個百合品種試管小鱗莖移栽后出苗情況及鮮質(zhì)量、周徑的形態(tài)指標(biāo)進(jìn)行了研究，得到的初步結(jié)論基本可以應(yīng)用于指導(dǎo)原種田間移栽種植，但對于深入了解冷藏處理對小鱗莖內(nèi)部生理生化指標(biāo)變化的影響以及對后期田間生長發(fā)育的調(diào)控還有待進(jìn)一步研究。