甘蔗试管苗光合自养生根技术研究

为了简化甘蔗组织培养流程,降低生产成本,该文以甘蔗品种GT44和B9无根试管苗为材料,先经叶片喷施植物生长调节剂处理,然后炼苗24 h,接着把处理后的试验苗移植于沙土混合栽培基质中,研究其在日光温室条件下完成不定根的形成和生长过程;同时比较了无根试管苗和有根试管苗的移栽存活率和生长情况。试管苗生根率调查时间为试管苗移植后第3天开始至第10天结束,成活率的调查时间为试管苗移植后的第30天。结果表明:经吲哚丁酸(IBA)和ABT2号生根粉处理的无根试管苗的移栽成活率分别为96.3%和97.7%,接近传统生根试管苗的移栽成活率,且其单株试管苗生根成本为传统生根方法的1/28。甘蔗品种GT44和B9试管苗首次出现可见根的时间均发生在试管苗移栽后的第4天。试管苗根的再生可以在有菌的沙土基质栽培和日光温室条件下完成,而不需要在无菌的MS生根培养基和培养室中进行生根;基因型和试管苗素质是影响甘蔗试管苗光合自养生根的关键因素;甘蔗试管苗光合自养生根技术比传统试管苗培养基生根技术拥有更多优势,且操作简单、程序简化、生根率和成活率高、省工、节省能源和生产成本、效率高,替代传统的试管苗生根技术,应用于商业化生产。

甘蔗无根试管苗光合自养生根过程中叶片生理生化特征的变化

甘蔗光合自养生根技术是一种新型的试管苗生根方法,比传统的培养基异养生根法有显著优势。为了揭示甘蔗生根的生理生化机理,为完善其生根技术提供理论依据。本研究以甘蔗栽培品种桂糖44号无根试管苗为材料,喷施ABT2号生根粉溶液后移栽于沙土混合基质中,在普通日光温室进行自养生根。在生根过程中连续采样调查试管苗生根率和生长状态,检测叶片中总叶绿素、碳水化合物(蔗糖、可溶性糖)、三大内源激素(IAA、ABA、CTK)含量和过氧化物酶(POD)活性。结果表明,由于环境改变,试管苗受到环境胁迫,致使叶片先微黄后转绿,7 d后老叶变黄衰老,新叶开始长出,并与日俱增;第一批不定根在处理后第5天突破表皮,至第9天100%的试管苗完成不定根的再生。叶绿素含量先减少后增加而后下降,9 d后跳跃上升;蔗糖、可溶性糖含量先是呈波动上升后急剧下降再跳跃上升;ABA含量和POD活性先上升后下降;IAA和CTK含量则相反,先下降后上升。从试管苗生长状态和生理生化指标变化规律分析,本研究发现甘蔗试管苗光合自养生根过程分为3个阶段,第一阶段在0~7 d,为试管苗适应期;第二阶段在7~9 d,为试管苗异养自养切换期;第三阶段在9~15 d,为试管苗自养能力恢复期,试管苗成功过渡到自养阶段是试管苗获得高存活率的必要条件。

光温处理对甘蔗试管苗光合自养生根的影响

为了提高甘蔗试管苗光合自养生根的成功率,设置了不同季节光温、光补偿和不同光质处理,通过调查无根试管苗生根率、存活率、苗高、根长和单株根数,分析这些因素对无根试管苗生根和生长的影响。结果表明,冬季低温弱光照时期甘蔗试管苗光合自养生根的生根率和存活率比夏季高温强光照时降低。冬季光补偿可以促进无根试管苗植株生长和根系伸长,但对试管苗的生根率和存活率没有显著影响。与自然光处理相比,单独红光和蓝光处理不利于甘蔗试管苗的生根与生长,而自然光补充蓝光或红光均能促进试管苗增高及根伸长,对试管苗的生根率和存活率没有显著影响。