張 爽,潘 偉,楊巧紅,梁超澎
(1.黑龍江農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,黑龍江 佳木斯 154007;2.佳木斯綠鴻山野菜開發(fā)有限公司,黑龍江 佳木斯 154007)
藍(lán)靛果忍冬(Lonicera caerulea)又名藍(lán)靛果、黑瞎子果、山茄子[1],為忍冬科忍冬屬的一種多年生落葉小灌木,其果實(shí)中含有人體必需的7種氨基酸和多種微量元素,具有很高的營養(yǎng)價(jià)值,被譽(yù)為“果實(shí)營養(yǎng)庫”[2]、“果中之王”[3];同時(shí)果實(shí)中還含有食用天然色素,是天然的抗氧化劑;藍(lán)靛果果肉多汁,出汁率高,耐腐,是優(yōu)良的釀酒、飲料的原料[4]。藍(lán)靛果具有廣闊的發(fā)展前景及經(jīng)濟(jì)價(jià)值,但我國開展藍(lán)靛果的研究起步較晚,為使藍(lán)靛果快繁技術(shù)得以快速推廣和應(yīng)用,該文就藍(lán)靛果外植體選擇、消毒、基本培養(yǎng)基的選擇、激素的使用及培養(yǎng)等快繁技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要概述,為藍(lán)靛果大規(guī)模工廠化生產(chǎn)及栽培奠定理論基礎(chǔ)。
藍(lán)靛果快繁所選取的外植體一般有腋芽[1,5,7-8]、莖尖[6,9]、莖段[2-4,9]、葉片[3]、種子[3],其中以冬眠枝條上萌發(fā)的腋芽作為外植體較多、其次為莖段,且以1年生的材料為好[9]。李桂君、梁琦蘭等[3,5]研究表明,以藍(lán)靛果腋芽、莖尖、莖段為外植體,其分化率均為100%,而以葉片和種子作為外植體,其分化率均為0。
藍(lán)靛果外植體消毒主要采用70%~75%的酒精[1,4-6,8-9]10~60 s,無菌水沖洗3~6次[5],0.1%氯化汞溶液表面消毒15 s~10 min[1-3,5-6,8-9],無菌水沖洗3~10次[3,5-6,9],時(shí)間的長短依據(jù)材料的生理狀態(tài)而定。據(jù)梁琦蘭等[3]報(bào)道莖段、莖尖、葉片、種子最佳消毒方法是0.1%氯化汞溶液消毒6 min,其中莖段、莖尖的污染率均為6.67%;曲迪[8]研究表明腋芽采用75%的酒精消毒30 s,無菌水沖洗3次,然后0.1%氯化汞溶液消毒6 min,無菌水沖洗3次效果最好,其污染率小于6.33%,死亡率低于8.00%。
藍(lán)靛果組培苗生長需要較高濃度的無機(jī)物質(zhì)以及多種有機(jī)物質(zhì),因此在藍(lán)靛果培養(yǎng)過程中基本培養(yǎng)基以MS培養(yǎng)基為主,MS培養(yǎng)基具有鹽類含量高、微量元素種類全、無機(jī)營養(yǎng)數(shù)量和比例較合適等特點(diǎn),能夠滿足植物細(xì)胞營養(yǎng)和生理需要,有利于植物組織生長,對(duì)藍(lán)靛果快繁具有良好的效果。曲迪等[8]研究表明,在藍(lán)靛果分化培養(yǎng)中應(yīng)用MS基本培養(yǎng)基附加6-BA 2.0 mg/L,苗的生長及分化等方面均明顯優(yōu)于White、WPM、A3、1/2MS、2MS、B5、N6,其分化率可達(dá)到93.33%,與2006年梁琦蘭等[3]應(yīng)用MS基本培養(yǎng)基附加6-BA 2.0 mg/L、IBA 0.2 mg/L,其分化率可達(dá)到98.51%的研究基本一致。但也有報(bào)道應(yīng)用1/2MS作為基本培養(yǎng)基附加6-BA 2.0 mg/L、NAA 0.2 mg/L,對(duì)藍(lán)靛果快繁也有良好的效果[5,7],其分化率可達(dá)到96.12%,這可能與藍(lán)靛果品種、培養(yǎng)條件有關(guān)。
植物激素在植物組織培養(yǎng)過程中起著重要的調(diào)控作用,生長素的作用是促進(jìn)腋芽的生長,細(xì)胞分裂素的作用則是打破頂端優(yōu)勢(shì),促進(jìn)腋芽不斷分化和生長,形成叢生芽,而兩者的合理搭配對(duì)外植體的分化增殖都具有較大影響。在藍(lán)靛果組培快繁中應(yīng)用的植物激素主要有6-BA、IBA、GA3、NAA。李富恒、曲迪等[1,8]研究表明,基本培養(yǎng)基和不同激素都會(huì)對(duì)藍(lán)靛果分化產(chǎn)生影響,在分化培養(yǎng)基的4個(gè)因素中,基本培養(yǎng)基、6-BA、IBA和GA3的極差分別為25.97、24.68、14.07和13.39,這說明基本培養(yǎng)基和6-BA是影響藍(lán)靛果分化的主要因素,IBA和GA3是次要因素。同時(shí)田新華等[2]研究表明無論是從苗高還是從分化增殖情況來看,6-BA都是決定藍(lán)靛果組培苗生長的重要因素,兩者研究結(jié)果基本一致。
植物組織培養(yǎng)過程中獲得無菌組培苗是植物組織培養(yǎng)的前提,因而藍(lán)靛果組培過程中一般選用1/2MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L或MS+6-BA 2.0 mg/L+IBA 0.2 mg/L[1,2,3,8]進(jìn)行初代培養(yǎng),獲得無菌苗后再進(jìn)行分化增殖,也可直接進(jìn)行分化增殖。
快速繁殖是植物組織培養(yǎng)的目的,因而篩選適宜的藍(lán)靛果分化增殖培養(yǎng)基是藍(lán)靛果快繁的關(guān)鍵。藍(lán)靛果分化增殖培養(yǎng)中基本培養(yǎng)基以MS為主[1-4,6,10],也可用1/2MS[5],并附加6-BA、IBA、NAA、GA3等植物激素,其中以6-BA為主,濃度一般為1.0 mg/L或2.0 mg/L;6-BA可單獨(dú)使用,也可與IBA或NAA配合使用,亦可與IBA、GA3并用,IBA濃度一般為0.2 mg/L或0.3 mg/L,NAA濃度為0.1 mg/L,GA3濃度分別為0.3 mg/L、0.5 mg/L、1.5 mg/L。各配方均可達(dá)到分化增殖效果,其分化率最低95.92%,最高可達(dá)100%,增殖倍數(shù)最低3.3倍,最高可達(dá)7.4倍。曲迪等[8]研究表明藍(lán)靛果分化增殖最佳培養(yǎng)基為MS+6-BA 2.0 mg/L+IBA 0.3 mg/L+GA31.5 mg/L,分化率為95.92%,培養(yǎng)30 d平均苗高8.43 cm,采用相同配方進(jìn)行增殖,培養(yǎng)30 d,增殖系數(shù)達(dá)4.14,且分化出的不定芽芽體粗壯,長勢(shì)良好。同時(shí)李桂君等[5]研究表明俄羅斯耐寒藍(lán)靛果忍冬腋芽分化及增殖的最佳培養(yǎng)基是1/2MS+NAA 0.1 mg/L+6-BA 1.0 mg/L,分化率可達(dá)100%,增殖系數(shù)可達(dá)7.4,7 d后腋芽開始萌發(fā),15 d后芽長到1.0~1.5 cm,30 d后芽平均高3.5 cm。
藍(lán)靛果生根培養(yǎng)中基本培養(yǎng)基以1/2MS為主[2,4,10],也可采用MS[8]、改良MS[11]、WPM[5]以及1/4MS[6]為基本培養(yǎng)基。研究表明藍(lán)靛果生根培養(yǎng)基中主要應(yīng)用IBA、NAA 2種植物激素,以單獨(dú)使用為主,NAA使用濃度一般為0.2 mg/L或0.5 mg/L,IBA濃度為1.0 mg/L。為增強(qiáng)生根效果,也可添加活性炭,一般濃度為0.1%。曲迪等[8]研究表明影響藍(lán)靛果生根的主要因素是基本培養(yǎng)基,其次是NAA,活性炭的影響最小,且藍(lán)靛果最適生根培養(yǎng)基為MS+NAA 0.2 mg/L+0.1%活性炭,培養(yǎng)18 d時(shí)平均生根率達(dá)99.33%,根長勢(shì)最好,培養(yǎng)24 d生根率可達(dá)100%,苗長勢(shì)最好。