劉偉光
摘 要 科技的飛速發(fā)展使得人們的生產(chǎn)生活方式發(fā)生了巨大變化,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與育種方法也不斷進步。近年來,植物組織培養(yǎng)技術(shù)的普及與應(yīng)用為農(nóng)業(yè)帶來了許多便利,不僅提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,作物的產(chǎn)量和質(zhì)量也有明顯提高?;诖?,介紹植物組織培養(yǎng)技術(shù)的基本原理和組培苗快繁技術(shù)以及該技術(shù)應(yīng)用于香蕉生產(chǎn)上的優(yōu)勢。
關(guān)鍵詞 香蕉;組培苗;快繁技術(shù);產(chǎn)量
中圖分類號:S668.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.24.073
香蕉的產(chǎn)地主要位于熱帶和亞熱帶地區(qū),由于香蕉具有非常高的食用價值和營養(yǎng)價值而被廣大民眾喜愛。據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,全球每年食用香蕉的人口數(shù)為6億左右,約占全球人口總數(shù)的1/10。成熟的香蕉果實中含有人體所需的各種維生素以及鈣、鋅、硒等微量元素,且其糖分含量低,食用可以有效預(yù)防心血管疾病和糖尿病。
1 植物組織培養(yǎng)技術(shù)原理
繼列文·虎克在顯微鏡下發(fā)現(xiàn)細(xì)胞之后,人們開始步入微觀世界,并對生命的組成和結(jié)構(gòu)有了更進一步的認(rèn)識。植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理為植物體細(xì)胞的全能性,即已經(jīng)分化的細(xì)胞仍然具有發(fā)育成完整植株的潛能,該技術(shù)興起于20世紀(jì)60年代。在進行植物組織培養(yǎng)時,人們首先需要從進行培養(yǎng)的植物中分離出組織,并將其放置于固體或者液體培養(yǎng)基中進行培養(yǎng),與傳統(tǒng)的植物繁殖方法相比,該技術(shù)具有培養(yǎng)速度快、效率高的優(yōu)點。使用固體培養(yǎng)基進行組織培養(yǎng)時耗費的成本比較高,但其優(yōu)勢在于培養(yǎng)物可以充分接觸無菌空氣;使用液體培養(yǎng)基時需要長時間靜置,而且可能會出現(xiàn)氧氣供應(yīng)不足以及培養(yǎng)植株玻璃化等問題,但其優(yōu)勢在于可以為植物組織提供充足的營養(yǎng)[1-3]。
2 香蕉組培苗快繁技術(shù)要點
在組培技術(shù)出現(xiàn)之前,香蕉的主要培育品種為三倍體,由于染色體在有絲分裂時無法配對,因此三倍體高度不育,無法產(chǎn)生種子。因此,以往香蕉的主要繁殖方式為吸芽分株繁殖,但這種生產(chǎn)方式容易造成病毒、蟲害積累或者傳播,同時繁殖的成功率也比較低,培育的后代有可能會發(fā)生種性退化現(xiàn)象或是果實質(zhì)量下降。植物組織培養(yǎng)技術(shù)普及之后,香蕉種苗的生產(chǎn)培育方式已主要采取組培苗快繁技術(shù)。與傳統(tǒng)方式相比,組培苗具有安全性高、變異種類少、子代性狀和生長態(tài)勢穩(wěn)定、毒性較低、生產(chǎn)速度快、運輸方便的優(yōu)點。香蕉組培苗快繁技術(shù)主要包括以下5個步驟。
2.1 選取母株
選取母株時盡量選取沒有傳統(tǒng)病蟲害威脅地區(qū)種植的香蕉,以提高后代繁殖成功的可能性。香蕉母株應(yīng)生長態(tài)勢良好,且果實較為整齊,產(chǎn)量較高,這樣后代才可能會有更好的生產(chǎn)優(yōu)勢。選好合適的香蕉母株之后,選取其暴露在地面的吸芽作為之后的誘導(dǎo)材料。
2.2 吸芽誘導(dǎo)
將香蕉吸芽外表面的葉鞘剝除,并用蒸餾水沖洗干凈。之后在無菌條件下使用濃度為75%的酒精對香蕉吸芽進行消毒,消毒時長為30 s,然后使用0.1%的氯化汞溶液持續(xù)消毒20 min。之后用蒸餾水沖洗7~8次,以去除吸芽表面的酒精和氯化汞殘留。取下吸芽上的莖尖,并將其分成五份放入培養(yǎng)基中,培養(yǎng)基成分為MS培養(yǎng)基加入葡萄糖、瓊脂以及6-BA,培養(yǎng)溫度比室溫略高,為28~30 ℃,放置在培養(yǎng)箱中,40~50 d后即可觀察到出芽。圖1為香蕉吸芽經(jīng)過誘導(dǎo)分化形成的多芽體。
2.3 叢芽增殖
用吸芽誘導(dǎo)時使用的培養(yǎng)基繼續(xù)對香蕉組培苗進行叢芽增殖,保持光照強度為1 500 lx,培養(yǎng)溫度依然為28~30 ℃,叢芽增殖的速度要高于初代,20 d左右即可增殖一次,注意在對組培苗進行培養(yǎng)時保證光照強度和充足光照時間,每天應(yīng)不少于8 h。光照是植物光合作用不可或缺的因素,如果沒有光照或者光照時間不夠,植物的光合作用就會受到影響,葉柄和假莖部分的綠色就會淡化,從而影響整體的增殖率。一般而言,叢芽隔代增殖的次數(shù)應(yīng)不超過12次。
2.4 生根培養(yǎng)
經(jīng)過一定次數(shù)的隔代增殖之后,香蕉組培苗會充分生長。當(dāng)其叢芽上的葉有3~4片并且芽高為3 cm時就可以轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基中。培養(yǎng)基的主要成分為葡萄糖、瓊脂、MS、AC、IBA,其濃度和含量均按規(guī)定的比例事先調(diào)配好。生根培養(yǎng)時的光照強度要高于叢芽增殖,為3 000 lx,培養(yǎng)溫度與之前步驟一致,培養(yǎng)時間為25~30 d不等。
2.5 假植苗培育
香蕉吸芽經(jīng)誘導(dǎo)、隔代培養(yǎng)以及生根培養(yǎng)之后就可進入假植苗栽培階段。在脫離培養(yǎng)基進入大棚培育之后要注意在四周覆蓋防蟲網(wǎng),以避免過于強烈的紫外線對幼苗造成傷害。同時培育假植苗的大棚和外部環(huán)境之間還應(yīng)設(shè)置一個緩沖空間。香蕉組培苗生長過程中對水分要求比較嚴(yán)格,尤其在剛剛移入大棚之后的7 d內(nèi)一定要保持空氣相對濕度維持在95%左右。為了加快生根和生長速度,可以在組培苗上部加一個小拱棚,以減少水分散失從而保證濕度穩(wěn)定。在生長時如果遇到高溫和干燥天氣,應(yīng)及時打開棚門進行通風(fēng),必要時通過噴水進行降溫,避免高溫灼燒幼苗。香蕉組培苗在生長早期階段對于肥料的要求并不高,因此施肥時可進行少量施肥或者后期進行葉面追肥。為了減少病蟲害的影響,每隔一段時間要定期噴防治藥劑以提高成活率。待香蕉組培苗生長至20 cm左右,且葉片數(shù)目為5~7片時即可離開大棚進行種植。在種植之前可以將遮陽網(wǎng)和薄膜掀開,煉苗3~5 d,以提高其對環(huán)境的適應(yīng)能力,從而保證較高的成活率[4-5]。
3 環(huán)境條件對香蕉組培苗生長的影響分析
3.1 濕度對組培苗生長的影響
組培苗培養(yǎng)時要保證一定的相對濕度,但如果濕度過高也會帶來一系列的問題。相對濕度過高有可能會使得組培苗受到污染或者玻璃化,給后續(xù)培養(yǎng)帶來難度。同時,濕度過大,組培苗的葉片組成結(jié)構(gòu)也會發(fā)生一定變化,從而造成其蒸騰拉力下降,給香蕉組培苗的生長發(fā)育帶來不利影響。
3.2 溫度和光照強度對組培苗生長的影響