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组培微环境对草莓苗生根阶段及移栽驯化过程中生长和生理特性的影响

周耀红  
【摘要】: 本研究以未生根的草莓组培苗(株高1.1±0.2cm,3-4片叶,丰香品种,由浙江省农科院园艺所提供)为试验材料,通过控制组培生根阶段的微环境,研究培养基中蔗糖添加量,培养时的光照强度和CO_2浓度对组培苗生长和生理特性的影响,探讨使组培苗趋于光合自养的组培环境是否比传统的兼养环境更利于草莓组培苗的生长;同时也研究了组培微环境的改变在组培苗移栽驯化过程中的持续性影响,以期为组培快繁体系的进一步完善提供理论依据。主要研究结果如下: 1.生根阶段组培微环境对草莓组培苗生长及光合的影响:未生根的草莓苗在3%(S)蔗糖或无糖培养基(NS)中诱导生根,同时分别给予60±10μmol·m~(-2)·s~(-1)(LL)和150±10μmol·m~(-2)·s~(-1)(HL)的两种光照及350±20μL·L~(-1)(LC)和700±20μL·L~(-1)(HC)两种CO_2浓度。生根培养处理20d后,对草莓组培苗生长形态指标的测定结果表明,3%蔗糖有利于植株生物量的形成,提高光照和CO_2浓度进一步促进试管苗的生长。草莓组培苗的整体生长势以处理8(HL.S.HC)和处理7(HL.NS.HC)较好,处理6(HL.S.LC)和处理4(LL.S.HC)的次之。较高光照降低了叶绿素含量,而类胡萝卜素的相对含量有所提高。3%蔗糖和CO_2加富均提高了植株叶片的叶绿素含量。对组培苗生根培养结束时净光合速率及叶绿素荧光参数(Fv/Fm,ΦPSⅡ,qp)的测定表明,蔗糖的提供在未增加CO_2的培养条件中对植株的光合有轻微的负影响。两种光照条件下,CO_2加富均显著提高了植株的光合能力,尤其在较高光强下培养的植株。 2.生根阶段组培微环境对草莓组培苗移栽驯化过程中的影响:不同生根环境(处理同1)中生长的草莓组培苗培养20天后,移栽至温室内驯化。不同组培生根环境对植株生长形态的影响在移栽初期仍有一定地持续,但随驯化时间的延长,处理间植株生长形态上的差异逐渐减小。移栽15天时,各处理间植株叶片的叶绿素含量和叶绿素/类胡萝卜素的差异已基本消失。移栽初期,生根时于两种光强下无糖培养的植株光合速率均有一轻微的下降,然后再上升。这与蔗糖处理的植株表现不同。移栽驯化后期各处理间差异不明显。与生根培养结束时相比,驯化末期各处理草莓植株的净光合速率都有显著提高。Fv/Fm在移栽过程中表现为先降后升,ΦPSⅡ和qp总体呈上升趋势,说明草莓苗光合机构进一步发展,光合能力得 到提高。抗氧化酶系统相关酶 SOD,APX,G-POD和 DHAR的变化也表明了植株对 移栽后新环境的积极反应。 3.生根阶段光合兼养程度在组培苗生长及移栽驯化过程中的影响:未生根的草 萄组培苗分别在两种不同的组培条件中进行生根培养(条件 lull CK:3%蔗糖,PPFD 为 30 u mol似 s-‘,大气 CO。浓度即传统的组培环境;条件 2即 T:0.5%蔗糖,PPFD 为 90。mol·mZ%”‘并且提高 CO。浓度至 700~800 u L L‘)。培养 20天后,移栽 至温室中。各处理分别于遮荫(LL)和不遮荫(HL)两种光照条件下驯化。结果 表明,生根培养结束时传统组培环境中生长的草萄苗,在株高,鲜重和叶面积上 仍有优势,但干物质百分比以T处理较高。CK的比叶面积SLA大于T处理,而 叶干重比率LWR较低。移栽30天后,植株生长的主要差异来自于遮荫与否上。 在温室自然光照下生长的植株具显著的生长优势,尤其以THL处理为佳。水分相 关指标测定结果显示,移栽时*处理植株相对含水量较CK处理高,气孔开度较 小,蒸腾速率略低于CK,移栽出瓶时失水速率较低。驯化过程中,气孔开度先降 后升。相对含水量在移栽初期显著下降,而后上升。遮荫可在一定程度上减缓这 种下降趋势。组培阶段结束时,CK处理植株叶绿素含量较高。驯化 12天后,叶 绿素总量有所下降,除THL处理偏低外,其他处理间差异不大。而叶绿素a/b在 移栽后以不遮荫处理的植株比值较高。叶片中可溶性糖含量厥糖和淀粉含量均以 条件二门处理)培养的植株有较高的值。移栽后,各处理糖份含量均增加,组培 环境对叶片中糖含量的影响逐渐消失,以温室驯化过程中是否遮荫的影响占主导。 不遮荫处理植株叶片糖价含量较高。对植株光合指标的测定结果表明,组培条件2 较高的光照强度和COZ浓度有效地提高了组培苗光合自养的能力,光合机构发育 较好。这在叶绿素荧光参数呼v/Fm,Fv”o,thPSll,ETR,qhqN和Ild)上得 到反映。移栽初期,Fv/Fm有一下降过程,但其值仍较高,表明光抑制现象不明显。 驯化末期,植株在光合能力显著提高,尤其在温室自然光照下生长的植株。组培 阶段发展了较高的光合自养能力的草萄苗,在移栽驯化过程中表现出了最佳的适 应性和生长势。


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