張孟琪 秦公偉 曹小勇 孫海燕 鄧茜茜
摘要 藍(lán)莓作為新興健康水果,受到廣大消費(fèi)者的喜愛,具有廣闊的發(fā)展前景。綜述了近年來(lái)藍(lán)莓組織培養(yǎng)技術(shù)的研究進(jìn)展,旨在總結(jié)出藍(lán)莓組織培養(yǎng)技術(shù)現(xiàn)狀和存在問(wèn)題,提出問(wèn)題解決思路,為建立高效、低成本的藍(lán)莓組織快繁技術(shù)體系提供參考。
關(guān)鍵詞 藍(lán)莓;組培技術(shù);現(xiàn)狀;思路
中圖分類號(hào) S663.9? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A? 文章編號(hào) 0517-6611(2022)07-0023-04
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2022.07.006
開放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)識(shí)碼(OSID):
Research Progress on Tissue Culture Technology of Blueberry
ZHANG Meng-qi1,QIN Gong-wei1,2,CAO Xiao-yong1,2 et al
(1.College of Biological Science and Engineering, Shaanxi University of Technology, Hanzhong, Shaanxi 723000;2.Shaanxi Province Key Laboratory of Bio-resources, Hanzhong, Shaanxi 723000)
Abstract As a new healthy fruit, blueberry is favored by consumers and has a broad development prospect. This paper comprehensively discusses the research of blueberries tissue culture in recent years.The aim was to summarize the technical status and problems of tissue culture of blueberry, put forward solutions to the problems, and provide ideas for the establishment of efficient and low-cost tissue rapid propagation technology system.
Key words Blueberry;Tissue culture technique;Status;Solution
藍(lán)莓學(xué)名越橘,由于果實(shí)通常為藍(lán)色小漿果,俗稱“藍(lán)莓”。屬杜鵑花科(Ericaceae)越橘屬(Vaccinium)植物。越橘屬全球約450種,分布于北半球溫帶、亞熱帶、美洲和亞洲的熱帶山區(qū),我國(guó)已知有91種,24個(gè)變種,2個(gè)亞種[1-2]。藍(lán)莓果肉香甜具獨(dú)特風(fēng)味,富含多種氨基酸、礦物質(zhì)和維生素,尤其含有大量的花青素和黃酮,可以保護(hù)視力、增強(qiáng)人體免疫力、防癌抗癌,被聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織列為人類五大健康食品之一[3-4]。
藍(lán)莓具有良好的口感和保健作用,廣受消費(fèi)者的歡迎,也受到生產(chǎn)者、農(nóng)業(yè)科學(xué)家和政府的關(guān)注,藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)具有廣闊的發(fā)展前景。我國(guó)自20世紀(jì)80年代初開始發(fā)展藍(lán)莓產(chǎn)業(yè),目前國(guó)內(nèi)栽種面積不斷擴(kuò)大,產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)有大幅提升,但與國(guó)外的藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)相比還有一定差距。當(dāng)前制約藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要原因有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)品種少、區(qū)域合理規(guī)劃有待落實(shí)、土壤改良不到位等[5]。通過(guò)建立植物的高效再生體系,進(jìn)行植物組織培養(yǎng)有助于新品種選育、落實(shí)品種區(qū)域化栽培。我國(guó)開展了許多藍(lán)莓優(yōu)選品種的離體快繁研究,組織培養(yǎng)技術(shù)已在生產(chǎn)中廣泛運(yùn)用并成為藍(lán)莓育苗的主要方式。該研究綜述了近年來(lái)藍(lán)莓組織培養(yǎng)技術(shù)的研究進(jìn)展,以期為建立高效、低成本藍(lán)莓組織快繁體系提供思路,為藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展提供理論技術(shù)參考。
1 外植體的選擇及處理
1.1 品種選擇
目前,國(guó)內(nèi)藍(lán)莓主要栽培的有三大品種群:矮叢藍(lán)莓(Vaccinium angustifolium)、高叢藍(lán)莓(Vaccinium corymbosum)和兔眼藍(lán)莓(Vaccinium ashei)[6-7]。矮叢藍(lán)莓以野生資源為主,抗旱抗寒,適合在寒冷地區(qū)栽種。高叢藍(lán)莓又分為北高叢藍(lán)莓,南高叢藍(lán)莓和半高叢藍(lán)莓,北高叢藍(lán)莓和半高叢藍(lán)莓抗寒能力強(qiáng)且休眠期長(zhǎng),適合在我國(guó)北方栽種,南高叢藍(lán)莓適合在我國(guó)南方地區(qū)栽種。兔眼藍(lán)莓產(chǎn)量大,抗逆性強(qiáng),休眠期較短適合在我國(guó)南方栽種[8]。
李亞?wèn)|等[9]的藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)調(diào)研顯示,全國(guó)藍(lán)莓栽培品種呈現(xiàn)南方產(chǎn)區(qū)多品種化、北方產(chǎn)區(qū)優(yōu)化穩(wěn)定的特點(diǎn)。南方產(chǎn)區(qū)主要栽培的品種涵蓋了南高叢、北高叢和兔眼3個(gè)品種群。南高叢品種主要栽種的有“奧尼爾”“綠寶石”“明星”等,北高叢品種主要栽種的有“布里吉塔”“藍(lán)豐”“北陸”等,兔眼藍(lán)莓品種主要栽種的有“燦爛”“頂峰”“藍(lán)園”等。北方主要栽培的品種為“公爵”“藍(lán)豐”“雷格西”“奧尼爾”等。
科研工作者應(yīng)依據(jù)本地自然資源稟賦,引進(jìn)優(yōu)良藍(lán)莓品種,經(jīng)過(guò)區(qū)域試驗(yàn)篩選出適生品種進(jìn)行苗木繁育技術(shù)研究,獲得苗木應(yīng)用于當(dāng)?shù)厣a(chǎn)。生產(chǎn)者在進(jìn)行藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)發(fā)展時(shí),應(yīng)依據(jù)各產(chǎn)區(qū)的氣候土壤條件,以適地適生原則,選擇優(yōu)良藍(lán)莓品種類型,避免盲目種植[10]。在藍(lán)莓的組織培養(yǎng)技術(shù)研究中,程磊等[11]使用的試驗(yàn)材料是通過(guò)評(píng)選,從日本引進(jìn)的適應(yīng)四川環(huán)境、果實(shí)產(chǎn)量較高、品質(zhì)優(yōu)良的3個(gè)藍(lán)莓品系。饒寶蓉等[12]試驗(yàn)所選用的品種“夏普藍(lán)”生長(zhǎng)勢(shì)較強(qiáng)、較豐產(chǎn)、品質(zhì)佳,為江南地區(qū)推廣面積較大的品種。
1.2 外植體的選擇
在藍(lán)莓組織培養(yǎng)中外植體的選擇很重要,在很大程度上影響著快繁體系的建立。在藍(lán)莓組織培養(yǎng)中可使用種子、葉柄、葉片、休眠枝條、莖段等作為外植體,但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中通常使用莖段或者葉片作為外植體進(jìn)行組培。王大平[13]研究發(fā)現(xiàn),采取藍(lán)莓不同部位外植體進(jìn)行組織培養(yǎng)后,莖段相對(duì)取材更容易且萌發(fā)率最高。茨韋特科夫·約旦等[14]研究發(fā)現(xiàn),莖段比頂芽和莖尖的接種效果好,繁殖倍數(shù)最高可達(dá)60~70倍。外植體的取材時(shí)間也是影響藍(lán)莓快繁體系建立的重要因素。涂俊凡等[15]研究發(fā)現(xiàn),兔眼藍(lán)莓在4月下旬至6月上旬進(jìn)行莖段取材最佳,4月份取材污染率最低且萌芽率最高。孫曉梅等[16]在4月、7月、11月初對(duì)矮叢藍(lán)莓進(jìn)行取材,發(fā)現(xiàn)最佳時(shí)間為 4 月,污染率最低。蘇艷等[17]通過(guò)對(duì)不同天氣條件下的外植體進(jìn)行采集,發(fā)現(xiàn)晴天采集時(shí)外植體污染率與陰雨天相比明顯較低,所以應(yīng)該在晴天采集外植體且植株上最好沒(méi)有露水(或水珠)。綜上所述,外植體采集時(shí)間應(yīng)在4—5月,最好選擇晴天進(jìn)行取材,莖段應(yīng)是最佳的外植體材料。
1.3 外植體的處理
在藍(lán)莓組織培養(yǎng)中,外植體的消毒處理是無(wú)菌體系建立的重要環(huán)節(jié)?;驹瓌t是:在最大程度殺死外植體表面的微生物的前提下,同時(shí)保持外植體材料的活性。所以選擇消毒劑的種類和消毒的時(shí)長(zhǎng)是影響消毒處理結(jié)果的關(guān)鍵性因素。外植體采集回來(lái)后對(duì)外植體先去除其衰老、病殘組織。劉明群等[18]研究發(fā)現(xiàn),在藍(lán)莓外植體消毒處理前,對(duì)外植體進(jìn)行10 ℃低溫處理可以降低褐變率,還能在一定程度上提高莖段的萌發(fā)率。去除外植體葉片保留葉柄,在去污劑中浸泡 10 min后進(jìn)行流水沖洗,75%乙醇消毒30 s后用無(wú)菌水沖洗2~3次,使用0.2%升汞滅菌8 min,用無(wú)菌水漂洗4~5次的滅菌效果最佳,成活率為91.8%。孫曉梅等[16]研究認(rèn)為,帶腋芽莖段最佳消毒方法為:75%乙醇浸泡30 s后用無(wú)菌水沖洗1遍,使用0.1%升汞消毒8 min,無(wú)菌水沖洗5遍。陽(yáng)翠等[19]研究發(fā)現(xiàn),以北高叢藍(lán)莓“萊格西”為外植體,去掉葉片和頂芽,使用洗衣液浸泡 30 min后流水沖洗2 h,75%乙醇處理3 min,再在0.1%升汞浸泡6 min,最后用無(wú)菌水清洗6次,污染率為7.00%,萌芽率達(dá) 9247%。結(jié)合目前研究可知,消毒劑選用75%乙醇配合01%升汞滅菌效果相對(duì)最佳,處理時(shí)間一般依據(jù)外植體的幼嫩情況來(lái)控制。
2 培養(yǎng)基的選擇
2.1 基本培養(yǎng)基的篩選
基本培養(yǎng)基作為維持外植體生存的基本營(yíng)養(yǎng)來(lái)源,在藍(lán)莓的組織培養(yǎng)過(guò)程中有著重要作用。目前已使用過(guò)的種類有MS、WPM、CQWL、White、B5、LM、Knops等,其中WPM培養(yǎng)基作為木本植物組織培養(yǎng)專用培養(yǎng)基,較為適合藍(lán)莓進(jìn)行離體培養(yǎng),Wolfe等[20]比較了7種培養(yǎng)基,發(fā)現(xiàn)WPM作為基本培養(yǎng)基效果最好。目前還衍生出了很多改良型培養(yǎng)基,比如1/2WPM培養(yǎng)基(WPM中大量元素減半)、改良WPM培養(yǎng)基[Ca(NO 3) 2·4H 2O、KNO 3、C 10H 13FeN 2NaO 8和鹽酸硫胺素代替原培養(yǎng)基中的K 2SO 4、CaCl 2等鹽類]、MW培養(yǎng)基(MS與WPM以1∶1比例混合)等。在藍(lán)莓組織培養(yǎng)相關(guān)研究中,一般以WPM培養(yǎng)基作為建立藍(lán)莓離體快繁基本培養(yǎng)基使用最多[21-24],其次為WPM改良型培養(yǎng)基。
2.2 初代培養(yǎng)基的篩選
將消毒處理后的外植體接種到初代培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng),可獲得大量無(wú)菌材料建立無(wú)菌繁殖體系。篩選出適合藍(lán)莓外植體生長(zhǎng)的初代培養(yǎng)基,可以促進(jìn)外植體生長(zhǎng)為健壯的組培苗。王艷輝[25]研究發(fā)現(xiàn),在藍(lán)莓外植體誘導(dǎo)培養(yǎng)階段,MW培養(yǎng)基的外植體存活率最高,WPM次之,MS效果最不好。同時(shí),不同的藍(lán)莓品種在相同培養(yǎng)基上的表現(xiàn)不盡相同,同一藍(lán)莓品種在不同的培養(yǎng)階段適合的基本培養(yǎng)基也不完全相同。部分學(xué)者認(rèn)為改良型WPM培養(yǎng)基與WPM培養(yǎng)基相比效果更佳。湯偉華[26]認(rèn)為改良WPM適合藍(lán)莓莖段的初代培養(yǎng)。黃科等[27]研究發(fā)現(xiàn),WPM培養(yǎng)基在誘導(dǎo)培養(yǎng)30 d后出現(xiàn)頂芽枯萎并且植株死亡現(xiàn)象,通過(guò)以MW、酸梅培養(yǎng)基為基礎(chǔ)配成CQML培養(yǎng)基,可以使幼芽在誘導(dǎo)培養(yǎng)中長(zhǎng)勢(shì)良好。
2.3 繼代培養(yǎng)基的篩選
經(jīng)過(guò)了初代培養(yǎng),獲得了一定數(shù)量的無(wú)菌材料,需要經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的增殖培養(yǎng)。廉家盛[28]通過(guò)比較B5、MS、WPM和White 4種培養(yǎng)基發(fā)現(xiàn),藍(lán)莓品種“美登”莖段最適合的增殖培養(yǎng)基為B5。王艷輝[25]通過(guò)對(duì)4個(gè)藍(lán)莓品種的增殖培養(yǎng)發(fā)現(xiàn),MW培養(yǎng)基的增殖效果最好,其次是WPM培養(yǎng)基。胡選萍等[29]研究發(fā)現(xiàn),WPM 與 MS 培養(yǎng)基在誘導(dǎo)“戴安娜”的增殖及愈傷形成方面差異不明顯,推測(cè)培養(yǎng)基類型可能不是藍(lán)莓離體培養(yǎng)的重要效應(yīng)變量,而其中起調(diào)控的關(guān)鍵因子可能是培養(yǎng)基中生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的濃度與配比。
3 激素對(duì)組培苗的影響
3.1 激素的種類
在植物組織培養(yǎng)過(guò)程中,通過(guò)在不同階段的培養(yǎng)基中添加植物激素可以促進(jìn)植物進(jìn)行脫分化與再分化。尤其是生長(zhǎng)素類和細(xì)胞分裂素類激素,在培養(yǎng)基中添加合適比例的細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素可促進(jìn)不定芽的誘導(dǎo)、側(cè)芽的增殖和生長(zhǎng),對(duì)藍(lán)莓離體培養(yǎng)有著重要的影響。目前在藍(lán)莓組織培養(yǎng)過(guò)程中經(jīng)常使用的激素種類有玉米素(ZT)、萘乙酸(NAA)、吲哚丁酸(IBA)、異戊烯基腺嘌呤(2ip)等。
一般認(rèn)為細(xì)胞分裂素ZT對(duì)藍(lán)莓莖段的誘導(dǎo)和萌發(fā)起重要調(diào)控作用[22-23,30],在進(jìn)行培養(yǎng)的過(guò)程中,單獨(dú)使用ZT或?qū)T與其他的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑進(jìn)行配比,均產(chǎn)生了良好的效果。在藍(lán)莓組培苗初代培養(yǎng)階段,朱宏芬等[21]研究認(rèn)為,兔眼藍(lán)莓“燦爛”以WPM為基本培養(yǎng)基添加(0.5~1.0)mg/L ZT為最適幼芽誘導(dǎo)。其研究結(jié)果與李森等[22]的一致,高叢越橘“奧尼爾”外植體誘導(dǎo)腋芽萌發(fā)最佳條件為 WPM 中添加 ZT 1.0 mg/L。湯偉華[26]通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在4個(gè)藍(lán)莓品種的莖段叢生芽誘導(dǎo)過(guò)程中,添加ZT可以提高萌發(fā)率,添加生長(zhǎng)素NAA對(duì)萌發(fā)沒(méi)有促進(jìn)作用。
在藍(lán)莓組培苗的繼代培養(yǎng)階段,肖海峻等[24]研究發(fā)現(xiàn),以WPM為基礎(chǔ)培養(yǎng)基,添加玉米素對(duì)藍(lán)莓側(cè)芽增殖的促進(jìn)效果最佳,不同品種使用同一濃度玉米素其增殖效果不相同,綜合分析認(rèn)為藍(lán)莓莖段增殖時(shí)使用玉米素濃度最佳為0.5~1.0 mg/L。張力思等[23]研究認(rèn)為,以4個(gè)藍(lán)莓品種作為試材,WPM培養(yǎng)基為基礎(chǔ),添加玉米素藍(lán)莓莖段增殖效果相對(duì)最佳,反玉米素居中,反玉米素核苷的增殖效率相對(duì)最低。與其研究結(jié)果不同,尹利方等[31]以“康維爾”的莖段作為外植體,LM作為基本培養(yǎng)基,發(fā)現(xiàn)反玉米素核苷更有利于增殖培養(yǎng),且成本更低。上述文獻(xiàn)說(shuō)明,不同藍(lán)莓品種在誘導(dǎo)、增殖階段所需的細(xì)胞分裂素和激素濃度不完全相同,還需要做進(jìn)一步研究。
3.2 激素的濃度
激素的濃度也是影響藍(lán)莓離體培養(yǎng)效率的重要因素。李軍萍等[30]以南高叢品種“奧尼爾”莖段為外植體, 以改良WPM為基礎(chǔ)培養(yǎng)基設(shè)置4個(gè)ZT濃度( 0.5、10、2.0、3.0 mg/L),當(dāng)ZT 濃度為2.0 mg/L時(shí),腋芽誘導(dǎo)效果最佳。廖容等[32]以“藍(lán)豐”的莖段作為試材,添加不同濃度的6-BA和NAA進(jìn)行外植體誘導(dǎo),研究發(fā)現(xiàn)MS+2.0 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA為最佳的莖段誘導(dǎo)培養(yǎng)基。楊艷敏等[33]以“斯巴坦”“北陸”“伯克利”3個(gè)藍(lán)莓品種為試材,研究發(fā)現(xiàn)不同ZT濃度對(duì)不同品種的增殖效果不同,當(dāng)ZT與IBA配合使用后試管苗生長(zhǎng)更健壯,WPM+0.5 mg/L ZT+0.1 mg/L IBA+0.5 mg/L GA 3為增殖最佳培養(yǎng)基。
通過(guò)前人研究結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),不同藍(lán)莓品種適應(yīng)不同的基本培養(yǎng)基、激素種類和激素濃度,因此在生產(chǎn)實(shí)踐中需要通過(guò)試驗(yàn)篩選不同品種的最佳組織培養(yǎng)組合,以提高藍(lán)莓組培繁育效率。
4 pH對(duì)瓶苗生長(zhǎng)的影響
藍(lán)莓適宜在pH 4.2~5.5的酸性土壤生長(zhǎng)[34],在組織培養(yǎng)過(guò)程中,培養(yǎng)基內(nèi)的pH同樣對(duì)藍(lán)莓組培苗的生長(zhǎng)發(fā)育有重要的影響。曹增強(qiáng)等[35]引進(jìn)保加利亞品種進(jìn)行研究,將pH設(shè)置為4.5、5.0、5.4、6.0、6.5、7.0 6個(gè)濃度梯度,發(fā)現(xiàn)藍(lán)莓組織培養(yǎng)中最適宜pH為5.4。當(dāng)pH過(guò)低(4.5)或過(guò)高(7.0)時(shí),藍(lán)莓組培苗的分枝、株高和葉片大小顏色都會(huì)有顯著變化;當(dāng)培養(yǎng)基pH為6.0~6.5時(shí)組培苗分支增加,葉片變小且顏色會(huì)變黃或呈淡紫色。分析原因?yàn)?,pH為6.0~70時(shí)組培苗Zn、P、K、Mn元素的吸收會(huì)受到抑制,當(dāng)pH為4.5時(shí)Cu、P、K、Mg、Mn元素的吸收會(huì)被抑制,pH為7.0時(shí)Fe、Ca、B元素的吸收會(huì)提升。尹利方等[31]設(shè)置4.5、5.0、55、6.0 4個(gè)pH梯度,研究結(jié)果顯示,藍(lán)莓品種“康維爾”最適宜的pH值為6.0。涂俊凡等[36]將兔眼越橘初代培養(yǎng)基的pH設(shè)置為4.8、5.1、5.4、5.6 4個(gè)梯度,研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)pH為5.4時(shí)粉藍(lán)和頂峰2個(gè)品種叢生芽萌發(fā),當(dāng)pH為4.8時(shí)燦爛叢生芽萌發(fā)。
由上述文獻(xiàn)可以看出,在瓶苗生長(zhǎng)過(guò)程中,比較適宜的pH為4.8~5.4,不同藍(lán)莓品種對(duì)pH的需求有所不同,應(yīng)篩選各品種的適合pH進(jìn)行組織培養(yǎng)。筆者研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)培養(yǎng)基pH設(shè)置過(guò)低時(shí),培養(yǎng)基不易凝固,呈液態(tài)或半凝固狀態(tài),不利于組培苗的固定和生長(zhǎng);當(dāng)pH過(guò)高時(shí),易產(chǎn)生較多愈傷組織阻礙組培苗生長(zhǎng)。
5 組培苗的生根培養(yǎng)
5.1 瓶?jī)?nèi)生根
藍(lán)莓為淺根系植物,根系不發(fā)達(dá)且沒(méi)有根毛,在組織培養(yǎng)過(guò)程中存在生根效率低、速度慢及質(zhì)量差的問(wèn)題,因此,大多數(shù)學(xué)者從培養(yǎng)基類型、激素種類及濃度、pH等方面進(jìn)行了大量研究。低無(wú)機(jī)鹽濃度對(duì)植物的根系生長(zhǎng)有益,大多數(shù)的藍(lán)莓生根選擇1/2WPM培養(yǎng)基作為基礎(chǔ)培養(yǎng)基[37-41],添加不同濃度生長(zhǎng)素。梁文衛(wèi)等[37]研究發(fā)現(xiàn),藍(lán)莓品種“美登”無(wú)根試管苗在以脫脂棉為支持物,添加1/2WPM、2.0 mg/L IBA、0.2 mg/L NAA和20 g/L蔗糖的培養(yǎng)基中培養(yǎng) 10 d后即可生根,生根率達(dá)100%。陶興魁等[38]研究發(fā)現(xiàn),藍(lán)莓品種“公爵”接種在1/2改良WPM培養(yǎng)基的生根率很大程度高于改良WPM,IBA和NAA均可誘導(dǎo)組培苗生根,但I(xiàn)BA效果更佳。周雙等[39]研究發(fā)現(xiàn),pH 5.0~5.8有助于根系的誘導(dǎo)和生長(zhǎng),pH 6.0~6.6產(chǎn)生抑制作用。韓德偉[40]以藍(lán)莓品種“斯巴坦”“北陸”為試材,研究IBA對(duì)藍(lán)莓離體快繁生根的影響,發(fā)現(xiàn)將組培苗在200 mg/L IBA中浸蘸5 s后再接種到基本培養(yǎng)基中提升了生根率14%以上,并且縮短了生根周期。暗處理和組培苗的繼代次數(shù)也是藍(lán)莓組培苗生根的重要影響因素。宋剛等[41]研究發(fā)現(xiàn),對(duì)組培苗進(jìn)行約1周的暗培養(yǎng)后再進(jìn)行光照培養(yǎng),可以明顯提高生根率;試管苗繼代數(shù)達(dá)到5代后,才可進(jìn)行生根培養(yǎng),而且生根率會(huì)不斷提高。
5.2 瓶外生根
瓶外生根是將組培苗直接扦插在滅菌后的基質(zhì)中生根,此方法可提高生根速度、節(jié)約育苗成本,并且生根苗更為健壯,因而在實(shí)際生產(chǎn)中使用較廣泛。李京等[42]研究發(fā)現(xiàn),藍(lán)莓苗瓶外生根過(guò)程中,影響其生根效率的因素重要程度排序?yàn)椋杭に胤N類的選擇、基質(zhì)種類、激素濃度和處理時(shí)問(wèn)。組培苗蘸取500 mg/L的生根粉后,扦插到珍珠巖∶草炭土1∶1的基質(zhì)中,生根率在70%以上,且苗木粗壯。黃國(guó)輝等[43]研究發(fā)現(xiàn),不同生根基質(zhì)對(duì)生根率有較大影響,基質(zhì)為苔蘚的生根率最高且苗根健壯,其次是草炭土,珍珠巖與河沙不宜為瓶外生根基質(zhì)。楊艷敏等[33]發(fā)現(xiàn),使用海藻素進(jìn)行瓶外生根,濃度為667 mg/L時(shí)生根效果最佳,生根率為92.6%~98.8%。
目前,瓶?jī)?nèi)生根和瓶外生根在藍(lán)莓的苗木生產(chǎn)中都有應(yīng)用。劉忠輝等[44]比較了瓶?jī)?nèi)固體培養(yǎng)基生根、瓶外生根和瓶?jī)?nèi)淺層液體培養(yǎng)基生根3種方法的生根效果,研究發(fā)現(xiàn),瓶?jī)?nèi)淺層液體培養(yǎng)基生根效果最佳,生根率為70%~90%。與其研究結(jié)果不同,王淑珍等[45]研究認(rèn)為,藍(lán)莓組培苗瓶外生根效果更佳,繁殖速率是瓶?jī)?nèi)生根的1.7~2.6倍。
從上述文獻(xiàn)可知,近年來(lái)研究者對(duì)藍(lán)莓組培苗的最佳生根方式還未達(dá)成一致結(jié)論,不同藍(lán)莓品種所使用的最佳生根方式還需進(jìn)一步研究篩選。生產(chǎn)者應(yīng)根據(jù)自身產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)來(lái)選擇不同生根方式,如企業(yè)有較好的育苗設(shè)施及管護(hù)條件時(shí),可選擇瓶外生根提高生根速率,反之則可選擇瓶?jī)?nèi)生根的方式。
6 基質(zhì)苗繁育
經(jīng)過(guò)組培繁育的生根苗,往往移栽入營(yíng)養(yǎng)缽內(nèi)繼續(xù)培養(yǎng)成苗,被稱為缽苗繁育。陳小濤等[46]通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn),營(yíng)養(yǎng)缽過(guò)小易出現(xiàn)矮化苗和半根苗,營(yíng)養(yǎng)缽規(guī)格至少16 cm×16 cm,有條件的可改用石棉袋,透氣性強(qiáng),根系更發(fā)達(dá)。缽內(nèi)基質(zhì)一般使用疏松土壤、草炭、鋸末、珍珠巖等[47-49]。韋慶和等[47]將藍(lán)莓組培苗生根培養(yǎng)3個(gè)月后移栽入營(yíng)養(yǎng)缽,缽內(nèi)基質(zhì)疏松壤土、腐熟有機(jī)肥、松針或腐鋸末比例為1∶1∶1,混合少量化肥和適量殺菌劑、殺蟲劑,pH 4.5~5.5,藍(lán)莓苗生長(zhǎng)狀態(tài)良好。陳華江等[48]選用草炭、河沙和園土按照4∶3∶3的比例進(jìn)行配置營(yíng)養(yǎng)缽,缽苗生長(zhǎng)良好。王林等[49]篩選出田園土、鋸末、河砂、珍珠巖、草炭、豬糞有機(jī)肥作為營(yíng)養(yǎng)缽基質(zhì),于每年春季的2月下旬—4月上旬,秋季9月下旬—11月上旬進(jìn)行移栽,生根苗移栽成活率可達(dá)到 99.5% 以上。
7 田間移栽
將二年的缽苗進(jìn)行田間定植,是藍(lán)莓生產(chǎn)過(guò)程中非常重要的環(huán)節(jié)。不同產(chǎn)區(qū)的土壤氣候差別很大,需要因地制宜制定選擇藍(lán)莓品種和進(jìn)行土壤改良。同時(shí),李永強(qiáng)等[50]研究發(fā)現(xiàn),藍(lán)莓定植時(shí)最好進(jìn)行品種搭配,栽種2種以上品種有利于提高果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量,成熟期接近的品種最好集中種植,有利于進(jìn)行采收。并且藍(lán)莓在春季或者秋季均可定植,但秋栽優(yōu)于春栽。應(yīng)根據(jù)所在產(chǎn)區(qū)及田園管理?xiàng)l件選擇春栽或秋栽,如產(chǎn)區(qū)冬季干冷多風(fēng)、園地又無(wú)良好灌溉條件,更適合春栽。田間定植應(yīng)選擇生長(zhǎng)健壯、根系發(fā)達(dá)的缽苗,在栽種前若發(fā)現(xiàn)根系滿缽纏繞,要將苗木從營(yíng)養(yǎng)缽取出破根團(tuán),整理藍(lán)莓根系,否則苗木會(huì)生長(zhǎng)不良甚至死亡。栽種時(shí)苗木根部不能埋得過(guò)深,栽苗深度以藍(lán)莓苗坨與壟面齊平,苗坨上方覆土深度不超過(guò)1? cm深[51]。
8 展望
我國(guó)的藍(lán)莓研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展雖然與國(guó)外相比起步較晚,但由于其豐富的營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值和廣闊的市場(chǎng)價(jià)值,近年來(lái)我國(guó)藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,截至2020年底,全國(guó)藍(lán)莓栽培面積已達(dá)6.64萬(wàn)hm2,總產(chǎn)量超34.72萬(wàn)t[9]。組織組培技術(shù)在藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)化發(fā)展過(guò)程中起到了重要作用,藍(lán)莓組織培養(yǎng)技術(shù)也在不斷成熟。但在實(shí)際培養(yǎng)過(guò)程中,還存在著一些問(wèn)題,具體表現(xiàn)在以下3個(gè)方面:
(1)國(guó)內(nèi)研究者對(duì)許多藍(lán)莓品種進(jìn)行了研究,探究其離體繁育技術(shù),但目前還缺乏各品種之間的系統(tǒng)性比較。并且不同藍(lán)莓品種的組織培養(yǎng)條件不完全相同,為更高效地進(jìn)行藍(lán)莓離體培養(yǎng),需要進(jìn)一步試驗(yàn)出優(yōu)良品種的最佳組培條件,建立優(yōu)良藍(lán)莓品種的系統(tǒng)化組培程序[52]。
(2)在外植體進(jìn)行初代培養(yǎng)時(shí)污染率仍較高,需要優(yōu)化培養(yǎng)技術(shù)或?qū)ふ倚滦拖緞﹣?lái)降低污染率,提升分化率和存活率。不同品種的最佳外植體采集時(shí)間可能有所不同,可從此方向進(jìn)行探究。
(3)目前我國(guó)對(duì)已有的藍(lán)莓品種的組織培養(yǎng)進(jìn)行了大量的無(wú)性系應(yīng)用,但還需進(jìn)一步使用組培技術(shù)進(jìn)行新品種選育[53],應(yīng)開展藍(lán)莓創(chuàng)新研究工作,建立優(yōu)良品種繁育創(chuàng)新體系,培育自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新品種[54]。
藍(lán)莓組織培養(yǎng)研究未來(lái)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注地區(qū)優(yōu)良適生品種的離體再生和轉(zhuǎn)化體系的建立,為開展基因技術(shù)優(yōu)化品種質(zhì)量提供技術(shù)支持,為地區(qū)藍(lán)莓生產(chǎn)和科學(xué)研究提供理論依據(jù)。
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