夏瑞，柴慈江，黄洁萍，董媛媛，岑芬

茎段长度、无糖培养基与环境对樱桃李试管苗生根的影响

夏瑞，柴慈江通信作者，黄洁萍，董媛媛，岑芬

（天津农学院 园艺园林学院，天津 300392）

为完善樱桃李试管苗生根培养技术，本试验研究了不同长度茎段、无糖培养基及露地环境对樱桃李试管苗生根的影响。结果表明：接种长度15～20 mm的樱桃李试管苗茎段的生根率达86.7%，显著高于长度为5～10 mm的短茎段；不含糖的土壤支撑培养基中试管苗的生根率达到90.0%，且其根长显著高于含糖培养基。9月上旬至10月底在露地环境中培养的樱桃李试管苗生根率为83.3%，与培养室中培养的试管苗差异不显著。本项结果将为完善樱桃李试管苗生根培养技术及降低成本提供依据。

樱桃李；茎段；糖；露地；瓶内生根

樱桃李（Ehrh.）为蔷薇科李属植物，俗称野酸梅，是一种珍贵的野生果树资源，也是中国稀有濒危树种之一，被列为国家Ⅱ级重点保护物种[1]。樱桃李具有较高的营养价值和医疗保健价值[2-7]，也可用于城市绿化[8]。采用组织培养快繁技术加快培育樱桃李优质苗木对于樱桃李资源的保护及开发利用具有重要意义。对于樱桃李组培快繁技术的研究目前已有一些报道[9-13]，这些研究多集中在樱桃李组培快繁技术中的外植体灭菌、无菌茎芽增殖、生根及移栽等主要环节。贺祥素等采用土壤做培养基支撑物进行樱桃李试管苗的生根培养取得了较为理想的结果[13]。本研究在土壤支撑培养的基础上，探讨影响樱桃李生根的几个因素，以便为改进樱桃李试管苗生根培养技术和完善樱桃李组培快繁技术提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验材料樱桃李（Ehrh.）引自新疆，种植于天津农学院试验园中，取当年生樱桃李茎段，经清洗、灭菌后接种于含有0.5 mg/L 6-BA的MS培养基中获得无菌茎芽，再将无菌茎芽接种于含有IBA 0.4 mg/L的1/2MS培养基上进行继代培养。取继代培养60～80 d的试管苗茎段进行试验。

1.2 方法

1.2.1 茎段长度影响樱桃李试管苗生根的研究

土壤支撑生根培养基的配制与灭菌：从天津农学院地被植物园中取黏壤土，风干后过1 mm筛，并与过1 mm筛的蛭石按1∶2的体积混合作为生根培养的支撑物，装入方形PC瓶中，每瓶装入100 mL混合物，使其分布均匀后再加入液体培养液60 mL，培养液的成分为含有0.3 mg/L IBA和15 g/L 蔗糖的蒸馏水。封口后在121 ℃下灭菌20 min，冷却后接种。

在上述培养基中分别接种不同长度的樱桃李试管苗茎段。茎段长度设如下两个处理：长茎段（15～20 mm）和短茎段（5～10 mm）。茎段长度是指茎段顶部芽基至茎段底端的长度。接种后在培养室培养，培养室温度22～27 ℃，光照1 000～2 000 lx，每天光照12 h。培养40 d后调查全部接种茎段的生根情况。

1.2.2 无糖培养基影响樱桃李试管苗生根的研究

配制含糖与不含糖两种培养基。含糖培养基的配制与试验1.1中的方法相同，即在土壤支撑培养基中加入含有15 g/L蔗糖和IBA 0.3 mg/L的培养液；不含糖培养基是在土壤支撑培养基中只加入含有0.3 mg/L IBA的培养液，不加蔗糖。两种培养基配制后在121 ℃灭菌20 min，灭菌后分别接种长约15 mm的樱桃李试管苗茎段。接种后将培养瓶放在培养室，培养室温度和光照条件同试验1.2.1，培养40 d后，对试管苗生根及地上部生长情况进行调查。

1.2.3 培养环境影响樱桃李试管苗生根的研究

9月上旬，配制不含糖的土壤支撑培养基，培养基配制与灭菌方法同上述试验1.2.2，然后在培养基中接种长约15 mm的樱桃李试管苗茎段。接种后将培养瓶放在天津农学院地被植物园内培养，培养地点选在一株槐树下，将培养瓶放在树干北侧的树荫处，树干的东西两侧用遮阳网遮挡直射的阳光。培养期间，在一个空培养瓶中放入一支最高温度计，每5 d测定一次培养瓶内最高温度，同时对当地天气预报的每日最低温进行记录。在晴天中午用照度计测定培养瓶上方的光照强度。培养40 d后，对试管苗的生根情况进行调查。对照为培养室培养的试管苗。

上述各项试验中，对调查的生根率等采用2法进行独立性测验，其他指标均按照完全随机试验单向分组法进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 茎段长度对樱桃李试管苗生根的影响

由表1可知，接种长茎段后樱桃李试管苗的生根率为86.7%，接种短茎段后樱桃李试管苗的生根率为60.7%，两者的生根率存在显著差异，长茎段和短茎段的根长都在90 mm左右，差异不显著，由此可见，茎段长度较长更有助于樱桃李试管苗茎段的生根。在樱桃李试管苗的生根培养中，以接种较长茎段（15～20 mm）为宜。图1为两种长度茎段的生根状况。

表1 接种茎段数长度对樱桃李试管苗生根培养的影响

注：表中同列不同小写字母表示差异显著（＜0.05）。下同

注：左为短茎段；右为长茎段

2.2 无糖培养基对樱桃李试管苗生根的影响

由表2可见，不含糖培养基中樱桃李试管苗的生根率达90.0%，高于含糖培养基，但两者差异不显著。不含糖培养基试管苗的根长则显著高于含糖培养基，表明去除培养基中蔗糖后明显促进了根系的生长，可能与培养基的渗透压有关。含糖培养基中蔗糖的存在增加了培养基的渗透压，与土壤黏粒形成的基质势共同作用，降低了培养基中的水势，造成试管苗吸收困难，因此抑制了根系的生长。对此有待于深入研究。

从试管苗地上部看，不含糖培养基试管苗的茎长与含糖培养基差异不显著。试验观察到，含糖培养基中的试管苗出现了叶片黄化脱落的现象，落叶率高达57.8%，而不含糖培养基中的落叶率显著低于含糖培养基。造成含糖培养基中叶片大量脱落的原因可能与接种茎段的继代培养时间过长有关，由于茎段继代培养时间过长，叶片老化，因此在培养期间导致脱落。根系可以合成细胞分裂素，细胞分裂素具有延迟衰老的作用。由于不含糖培养基试管苗根系生长量大，因此可以合成较多细胞分裂素，从而明显抑制了叶片的老化脱落，对此也有待于深入研究。

表2 无糖培养基对樱桃李试管苗生根的影响

图2为两种不同糖含量培养基中的试管苗生长状况。

注：左：糖含量为0；右：糖含量为15 g/L

2.3 培养环境对樱桃李试管苗生根的影响

由表3可见，在露地环境下，樱桃李试管苗获得了83.3%的生根率，虽然略低于培养室的试管苗，但与培养室无显著差异；露地环境中培养的樱桃李试管苗的茎长为11.6 mm，也与培养室培养的试管苗茎长（13.5 mm）无显著差异。培养室培养的樱桃李试管苗的根长高于露地培养的试管苗，且二者存在显著差异，可能是由于外界环境的影响。根据对露地环境中温度和光照的测定，露地环境中树荫下的光照强度，光斑处最高可达 5 000 lx，暗处为600～700 lx，平均约为2 700 lx，高于培养室的光照强度。从温度看，从9月上旬直到10月底培养结束，温度呈现下降趋势，最高温在21～32 ℃范围内变化，最低温则逐渐降低至10 ℃以下，与培养室的23～27 ℃相对恒温相比，露地环境中温度日变化较大，夜间温度明显偏低，这可能是导致其根长显著低于培养室环境的原因之一。

表3 两种培养环境对樱桃李试管苗生根培养的影响

通过上述分析，虽然露地环境生长的根长显著低于培养室环境，但是生根率和茎长与培养室比较差异不显著。因此，在露地环境中进行樱桃李试管苗的瓶内生根培养是可行的，值得进一步研究。

图3为两种不同培养环境试管苗生长状况。

注：左：培养室；右：露地

3 讨论与结论

一些研究表明，接种茎段的长度对试管苗生根及生长有明显影响。陈广侠等研究了马铃薯试管苗茎段长度对形成种薯的影响，研究结果表明接种较长的3叶茎段比较短的1叶茎段所形成的种薯大小和重量显著增加，但是数量显著下降[14]。朱彦涛研究认为随着接种油菜试管苗茎段长度的减小，所形成的试管苗的高度及试管苗生根率均降低[15]。柴慈江等[16]和王雪彤等[17]分别在‘选拔巨峰’葡萄和‘玫瑰香’葡萄试管苗的生根培养研究中均认为，接种双节茎段比接种单节茎段显著提高了生根率和根长。柴慈江等对无核枣研究发现，接种茎段长度为15～20 mm的长茎段后，形成的试管苗在生根率、根长等方面都极显著高于5～10 mm的短茎段[18]。本研究表明，长度在15～20 mm的樱桃李试管苗茎段的生根率可达86.7%，显著高于长度为5～10 mm的短茎段，这与上述研究基本一致。较长茎段更利于生根的原因可能与其含有更多营养物质有关，对此尚待进一步研究。

试管苗生根培养基通常要加入蔗糖以提供碳源并维持渗透压，但在培养过程中易引起微生物的滋生，并且增加了试管苗成本。无糖培养基不加糖，使杂菌无能源可吸收，在很大程度上降低了微生物的污染[19]。肖平等研究发现，以无糖蛭石培养的核桃苗，其生根数显著高于有糖蛭石的常规培养，且明显提高了生根率（98%）[20]。淡明等对甘蔗无糖组织培养的研究也取得了类似的结果[21]。刘水丽等研究了在无糖培养条件下三种大豆组培苗的生根率与有糖组培苗无明显差异，均为100%，无糖培养促进了组培苗的生长发育，提高了其对环境的适应性[22]。柴慈江等在矮溲疏试管苗生根培养研究中，发现去除土壤支撑培养基中的蔗糖后试管苗生根效果与含糖培养基无明显差异[23]。本研究发现在无糖的土壤支撑培养基中樱桃李试管苗的生根率可达90.0%，与有糖培养基差异不显著，但其根长显著高于含糖培养基的试管苗，而且落叶率显著低于有糖培养。这表明对于樱桃李试管苗生根培养，采用无糖培养基明显优于有糖培养基。

樱桃李试管苗的生根培养目前都是在培养室中进行，控制培养室的光照和温度需要消耗大量电力，因此增加了试管苗成本。杨广艳等探讨了不同环境条件对珠美海棠微枝试管内生根培养的影响，发现在露地、温室和恒温培养室中珠美海棠试管苗的生根率差异不显著，而其中温室和露地的试管苗的根长极显著高于恒温室[24]。宋秋月等研究了露地环境中栒子微枝试管内生根培养，发现露地环境中培养的试管苗的生根等指标及移栽效果与培养室中培养的差异不显著[25]。在本试验中，樱桃李试管苗在露地环境中的生根率与培养室培养的无显著差异，表明将樱桃李试管苗放在露地中进行生根培养具有可行性。这与前述研究基本一致。

综合上述，采用土壤支撑的培养基进行樱桃李试管苗生根培养，以接种长度为15～20 mm的试管苗茎段和采用无糖培养基为宜，在9月上旬可以将培养瓶放在露地适宜的遮阴环境中进行。露地环境中其他适宜的生根培养时期有待进一步研究。

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Effects of stem section, sugar–free medium and environment on rooting ofEhrh. plantlet

Xia Rui, Chai CijiangCorresponding Author, Huang Jieping, Dong Yuanyuan, Cen Fen

（College of Horticulture and Landscape, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300392, China）

In order to improve therooting technology ofEhrh. plantlet, the effects of different length of stem section, sugar-free medium and field environment on the rooting ofEhrh. plantlet were studied. The results showed that the rooting rate of stem section inoculated in 15-20 mm length ofEhrh. plantletwas 86.7%, significantly higher than that of stem section inoculated in 15-20 mm length. With the rooting rate of 90.0%, the root length of the plantlet in soil supporting medium without sucrose was significantly higher than that of the plantlet in medium containing sucrose. From the first ten days of September to the end of October, the rooting rate ofEhrh. Plantlet cultured in the field environment was 83.3%, which was not significantly different from that of the plantlet cultured in the culture room. The results will provide the basis for improving the rooting culture technology and reducing the cost.

Ehrh.; stem section; sugar; field;rooting

1008-5394（2021）04-0015-04

10.19640/j.cnki.jtau.2021.04.004

S604.3；S723.123.6

A

2020-11-11

“天津市林果现代农业产业技术体系创新团队”项目（ITTFPRS2018002）

夏瑞（1996—），女，硕士在读，主要从事园艺植物组织培养方面的研究。E-mail：1509749035@qq.com。

柴慈江（1960—），男，教授，硕士，主要从事园艺植物组织培养方面的研究。E-mail：cijiang666@163.com。

责任编辑：杨霞