温室培养条件对无花果微枝试管内生根与成活的影响

2016-04-27韩会会符玲巧柴慈江苏卫国

天津农学院学报 2016年1期

关键词：移栽温室

韩会会，符玲巧，柴慈江，苏卫国

（天津农学院园艺园林学院，天津300384）

温室培养条件对无花果微枝试管内生根与成活的影响

韩会会，符玲巧，柴慈江通信作者，苏卫国

（天津农学院园艺园林学院，天津300384）

摘要：为探讨无花果在温室中进行试管内生根的方法与效果，将接种了无花果试管苗茎段的培养瓶分别放在日光温室中的单层遮阳网（透光率约为39.0%）和双层遮阳网（透光率约为16.0%）下，同时以放在恒温室的做对照，进行生根培养，并对生根的试管苗进行气孔观察和移栽试验。结果表明：在温室中培养的无花果试管苗生根率达100%，根长、根数和叶数均显著高于恒温室培养的试管苗，其叶片气孔在未进行开瓶炼苗时已经具有一定的关闭功能。温室中单层网遮阴下培养的无花果试管苗在移栽后不覆膜、不喷雾、空气相对湿度低至60%条件下达到91.2%的移栽成活率。本研究结果可降低无花果试管苗成本，促进其组培快繁技术在生产中的应用。

关键词：无花果；微枝；温室；试管内生根；移栽

Effect of Different Culture Conditions in Green-house on in Vitro Rooting and Survival of Ficus carica Micro-shoots

HAN Hui-hui,FU Ling-qiao,CHAI Ci-jiangCorresponding Author,SU Wei-guo
(College of Horticulture and Landscape,Tianjin Agricultural University,Tianjin 300384,China)

Abstracts: In order to study the method and effect of Ficus carica micro-shoots rooting in vitro in green-house,the cultural bottles containing the sterilized medium supported by soil in which the stem sections of Ficus carica plantlet in vitro were inoculated were respectively located in one shading net（about 39.0% of light transmission rate）or two shading net（about 16.0% of light transmission rate）in green-house for rooting,using the cultural bottles located in the constant temperature room as the control.Then the opening and closing of stoma was observed and the transplanting experiment was done for the Ficus carica plantlet rooted in vitro.The results showed that 100% of the stem sections cultured in green-house rooted and the root length,root number and leaf number of the plantlet cultured in green-house were significantly higher than those of the plantlet cultured in the constant temperature room.Without acclimated by opening bottle the stoma of the plantlet cultured in green-house had closing function in some extent.After transplanted the Ficus carica plantlet had the survival rate of 91.2% under the conditions without plastic film covering,without spraying and the lowest relative air humidity being about 60%.These results can obviously reduce the culture cost of the Ficus carica plantlet in vitro and promote the micro-propagation technology application of Ficus carica to the production.

Key words:Ficus carica; micro-shoot; green-house; in vitro rooting; transplanting

无花果（Ficus carica Linn.）属于桑科榕属，叶大色绿，姿态优美，果实含有丰富的营养成分，并含有花青素、原花青素、芦丁、绿原酸、黄酮类等多种生物活性成分，具有抗氧化、抗菌、抗癌、降血糖、降血脂等作用[1]，被誉为“21世纪人类健康的守护神”。无花果易于栽培管理，抗病虫，基本上无需施肥打药，可成为真正的纯天然无公害绿色食品[2]。无花果在我国已有约1 000年的栽培历史，但过去基本处于零星种植状态。随着人们对其营养保健价值认识的深入，无花果的规模化栽培已经在多地兴起[3-5]，并且具有很大的发展潜力[6]。

采用组培快繁技术是尽快获得大量无花果优质苗木的有效途径，对于无花果优良品种的推广应用具有重要意义。生根培养是组培快繁技术的关键环节之一。试管苗的生根培养方法一般有试管内生根和试管外生根两种方法[7]，试管内生根一般是将试管苗微枝接种在琼脂支撑的培养基中，并在恒温室的人工光照条件下进行培养，这种方法常使试管苗成本增高，并使其移栽变得困难。柴慈江等研究表明，在4月中旬或9月初将栒子的试管内生根培养放在日光温室中进行，试管苗生根率可达87.5%～98.1%，可明显降低试管苗成本并提高了试管苗的移栽成活率[8]。无花果试管苗的试管内生根是否也可以放在日光温室中进行，目前国内尚未见研究报道。为此，本研究将接种了无花果试管苗茎段的培养瓶放在日光温室中进行生根培养，并对生根的试管苗进行气孔观察和移栽试验，以期降低无花果试管苗的培养成本，促进无花果组培快繁技术的生产应用。

1 材料与方法

以在琼脂培养基中继代培养6代的无花果试管苗为试材。试验用土取自天津农学院内的黏壤土，风干后过1 mm筛备用，试验用蛭石是在市场上购买的细粒蛭石，同样过1 mm筛备用。

1.1 不同温室培养条件下无花果微枝的试管内生根试验

将过筛后的黏壤土与蛭石按照1∶1的体积比例混合均匀后加入培养瓶中，再将培养液加入培养瓶。培养液的成分为含有1.5%蔗糖和1 mg/L IBA的水溶液。培养瓶封口后在121 ℃下灭菌20 min，然后接种长度约1～2 cm无花果试管苗茎段，每瓶接种8个，接种后将培养瓶分别放置在不同的温室培养条件下进行培养。试验做如下3个处理：

（1）温室单层网遮阴：将培养瓶放置在日光温室中，并用单层遮阳网遮阴，单层遮阳网的透光率约为39.0%。

（2）温室双层网遮阴：将培养瓶放置在日光温室中，并用双层遮阳网遮阴，双层遮阳网的透光率约为16.0%。

（3）恒温室（对照）：将培养瓶放置在恒温室中。

上述每个处理每2瓶为1次重复，重复3次。

温室为普通塑料大棚日光温室，以自然光照为光源，培养期间（4月中旬—7月上旬）将最高温度计和最低温度计的感温端插入培养瓶中，每隔4 d记录一次单层网遮阴、双层网遮阴及无覆盖条件下培养瓶内的最高温度和最低温度，同时用照度计测定温室中不同遮阴条件下的光照强度。

恒温室培养则以日光灯为光源，光照强度为2 000～3 000 lx，每天光照14 h，利用空调机将温度保持在23～28 ℃。

培养70 d后，调查试管苗生长情况，统计试管苗生根率、根长、茎长、叶数等指标并作方差分析。根长、茎长的测定方法：将含有清水的培养皿放在一张最小刻度为1 mm的坐标纸上，将试管苗放入培养皿，用坐标纸的刻度测量试管苗每一条根的长度，试管苗的单株根长为其每条根长之和；用同样方法测定试管苗单株茎长。

1.2 不同温室条件下培养的无花果试管苗气孔开闭状况观察

将温室和恒温室中已经培养生根的无花果试管苗在移栽前进行开瓶炼苗，并在开瓶0、3、6 d后取试管苗的叶片，用胶粘带粘取法[9]观察气孔开闭状况。每次开瓶炼苗结束后，傍晚将培养瓶放入密闭的黑暗环境中进行黑暗处理，第2天早晨从每瓶内的试管苗上随机取3片正常叶片，用胶粘带粘取下表皮放于载玻片上，在显微镜下观察气孔的开闭状况，每叶片随机观察50个气孔，统计其气孔关闭率以及关闭指数，每叶片同时随机取10个气孔，用测微尺测量气孔的横径与纵径，用横径与纵径的比值表示气孔的相对开张度。最后对所有观测结果进行统计分析。

气孔观察各项指标的计算方法：

气孔关闭率(%)＝关闭气孔数/观察气孔总数×100

气孔关闭指数(%)＝（关闭气孔数×2＋半关闭气孔数×1＋完全开放气孔数×0）/50×2×100

气孔相对开张度＝气孔横径/气孔纵径

1.3 温室中生根培养的无花果试管苗的移栽试验

将温室中生根培养的无花果试管苗开瓶炼苗6 d后进行移栽。移栽基质为黏壤土与蛭石体积比例为1∶1的混合物，先将移栽基质装入营养钵内约2/3，然后加水使其湿润。移栽时用提苗片[10]将无花果试管苗带坨移栽入营养钵内，再用移栽基质将营养钵填满，最后浇透水。移栽后不采取喷雾或覆盖塑料膜等保湿措施，只在营养钵内的基质变干时浇水，用温湿度自记仪记录环境温湿度，移栽2周后调查无花果试管苗的成活率。

2 结果与分析

2.1 不同温室培养条件下无花果微枝的试管内生根效果

不同温室条件下无花果微枝试管内生根试验的调查结果见表1，各处理试管苗生长状况见图1。由表1、图1可见，日光温室中2个培养条件下培养的无花果试管苗生根率、根数、根长和叶数均显著高于恒温室中培养的试管苗，茎长则与恒温室中培养的试管苗无显著差异。日光温室中2个处理的无花果试管苗生根率、根数、根长、叶数、茎长差异均不显著。上述结果表明，日光温室培养条件能够明显促进无花果试管苗根系的发生与生长，虽然对茎长的促进作用不明显，但明显促进其地上部叶片数量的增加，试管苗的茎生长更为紧凑和壮实。

表1 不同温室培养条件对无花果微枝试管内生根培养的影响

图1 不同温室培养条件下试管内生根的无花果试管苗生长状况（注：温室培养条件从左至右依次为：温室单层网遮阴、温室双层网遮阴、恒温室（对照））

2.2 不同温室条件下培养的无花果试管苗的气孔开闭状况

无花果试管苗的气孔开闭状况调查结果见表2、表3。由表2可见，无花果试管苗开瓶炼苗0 d时（即未开瓶炼苗时），2种温室培养条件下培养的试管苗气孔关闭率和气孔关闭指数显著高于恒温室培养的试管苗，气孔相对开张度也低于恒温室，但差异不显著。2种温室培养条件之间的各项指标均无显著差异。这一结果表明，温室中培养的无花果试管苗的气孔关闭功能明显强于恒温室培养的试管苗，其原因可能是在日光温室中生根培养期间，温室环境条件对无花果试管苗起到了一定的驯化作用。

表2 不同温室条件下培养的无花果试管苗炼苗0 d时气孔的开闭状况（黑暗中）

表3 温室中培养的无花果试管苗在不同开瓶炼苗时间后的气孔关闭状况（黑暗中）

由表3可见，对于温室中培养的无花果试管苗，随着开瓶炼苗时间的延长，气孔关闭率和气孔关闭指数有显著的增加，开瓶炼苗0～3 d增加显著，开瓶炼苗3 d后不再有明显的变化。气孔开张度则随开瓶炼苗时间的增加而减小，开瓶炼苗0～3 d减小程度明显，开瓶炼苗3～6 d则无明显差异。以上结果表明，开瓶炼苗可以促进无花果试管苗气孔关闭能力的恢复，且在开瓶3 d后气孔关闭能力基本上得到完全恢复。由于气孔关闭功能的恢复利于试管苗地上部保水能力的增强，因此试管苗移栽前进行开瓶炼苗是非常必要的。

无花果试管苗开瓶炼苗3 d后气孔关闭状况见图2。

图2 无花果试管苗开瓶炼苗3 d后气孔在黑暗中的关闭状况

2.3 开瓶炼苗后无花果试管苗的萎蔫状况调查

对不同温室培养条件下生根的无花果试管苗开瓶炼苗后的叶片萎蔫状况调查如表4所示。由表4可知，开瓶1 d后，恒温室内培养的植株萎蔫率达到100%，这是因为生根培养所用的培养瓶为方形的大口瓶，且瓶身较低，开瓶后试管苗完全暴露于空气中，失水加剧，因而萎蔫率高。但在相同条件下，日光温室中培养的无花果试管苗，植株萎蔫率仅在6%～10%左右。这一结果进一步表明，日光温室对无花果试管苗起到了一定的驯化作用，使试管苗的保水能力增强，故降低了试管苗的萎蔫率。

表4 不同温室条件下培养的无花果试管苗开瓶炼苗后的叶片萎蔫状况

2.4 温室中生根培养的无花果试管苗的移栽效果

对2种温室条件下培养的无花果试管苗移栽后的成活率调查结果见表5。由表5可知，温室中生根培养的无花果试管苗在经过开瓶炼苗6 d后带坨移栽，移栽后不采取覆膜、喷雾等保湿措施，空气相对湿度低至60%左右的条件下，单层网遮阴条件下培养的试管苗移栽成活率达到91.2%，而双层网遮阴条件下培养的无花果试管苗移栽的成活率仅为54.8%。导致上述结果的原因，可能是单层网遮阴下培育的无花果试管苗接受的光照较强，据测定，单层网遮阴下的光照强度为2 500～8 000 lx，双层网下的光照强度则为1 500～5 000 lx，两者相差近1倍。因此，虽然2个处理下试管苗生根率、根长、根数、茎长、叶数及气孔关闭指数无显著差异，但由于单层遮阴下光照较强，试管苗光合作用强，有机物积累较双层遮阳网下的无花果试管苗多，因而试管苗生长可能更为充实、健壮，具有更好的生长潜力，因此移栽后能获得较高的成活率。

表5 日光温室中试管内生根的无花果试管苗的移栽成活率

2.5 培养期间温室中培养环境的温度状况

温室不同遮阴处理下培养瓶内的最高温度和最低温度变化趋势见图3。由图3看出，温室中不同遮阴处理下无花果试管苗生长坏境的温度处于昼高夜低的节律变化状态中，最高温度与最低温度变化总体上呈逐渐上升的趋势。2个遮阴处理的培养瓶内的最高温度都比无覆盖的低，而最低温度则明显高于无覆盖，其原因可能是由于遮阴处理使培养瓶内太阳辐射光减少，致使温度降低，与此同时，由于遮阳网对培养瓶的覆盖又起到了保温的效果，减少了夜间培养瓶内热量的散失，从而使最低温度升高。由此可见，遮阴覆盖对稳定培养瓶内的温度起到了一定作用。

图3 温室中不同遮阴处理下培养瓶内的最高温度与最低温度变化趋势

图3表明，5月上旬后，单层网遮阴的瓶内最高温度在40 ℃左右徘徊，双层网遮阴的最高温度也在35 ℃左右徘徊，最低温度则主要在10～15 ℃之间，在这样的温度条件下，无花果试管苗生长正常，而且能够达到100%的生根率，表明无花果试管苗具有较强的耐高温能力。

3 结论与讨论

本研究结果表明，4月中旬—7月上旬，在塑料大棚日光温室中进行试管内生根培养的无花果试管苗的生根率可达到100%，试管苗生长质量优于恒温室培养的试管苗；温室中培养的无花果试管苗也得到了一定的驯化，茎叶保水能力明显强于恒温室中培养的试管苗，因此试管苗移栽成活比较容易，将其开瓶炼苗6 d后进行帯坨移栽，在移栽后不覆膜、不喷雾，空气相对湿度低至60%左右的条件下，试管苗成活率可达91.2%。柴慈江等研究表明，4月上旬—5月中旬和9月中旬—10月下旬2个时期在温室中进行栒子微枝的试管内生根培养，可以获得87.5%～98.1%的生根率，试管苗的移栽成活率也得到明显提高[8]，这与本试验结果基本一致。

温室培养条件促进无花果试管苗生根的原因可能与其光照和温度有关。对苹果根系的研究表明，凡是影响叶片光合生产和同化物向根系输送分配的因素，都会影响根系的生长发育[11]。在温室中单层遮阳网遮阴的条件下，培养期间的光照强度可以达到8 000 lx，明显强于恒温室光照，光照强度的增加可能促进了无花果试管苗的光合作用，增加了光合产物的生成；同时，温室中培养瓶内的温度处于昼高夜低的节律变温状态，夜间的较低温度可以减少呼吸消耗，因此，温室环境条件更加有利于光合产物的积累，从而促进试管苗根系的生长。对此有待于做进一步的深入研究。

参考文献：

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