羅君琴 李麗 聶振朋 柯甫志 徐建國(guó) 孫建華
(浙江省柑橘研究所 318020)
“439”橘橙是浙江省柑橘研究所以“溫州甌柑”與“改良橙”為親本雜交育成的柑橘品種,該品種具有豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、耐粗放管理、果實(shí)風(fēng)味及貯藏性好等優(yōu)點(diǎn),深受橘農(nóng)喜歡,是一個(gè)有發(fā)展希望的優(yōu)良品種,但美中不足的是,“439”橘橙果實(shí)的種子較多,在一定程度上限制了該品種的發(fā)展。嘗試培育無(wú)籽“439”橘橙對(duì)于進(jìn)一步改良“439”種性及促進(jìn)其更好發(fā)展意義較大。
目前,獲取柑橘三倍體新種質(zhì)的途徑主要有三條:(1)柑橘四倍體品種與二倍體品種雜交育種,篩選獲取優(yōu)良三倍體單株。(2)通過(guò)離體培養(yǎng)柑橘幼胚乳組織誘導(dǎo)再生芽,獲得三倍體植株。(3)利用柑橘田間自然雜交能產(chǎn)生一定比例的三倍體小種子,通過(guò)培育柑橘小種子獲取三倍體新種質(zhì)[1~4]。專家們普遍認(rèn)為重量為正常種子1/3以下的小粒種子,容易培養(yǎng)獲取三倍體植株[1,3]。但天然小種子因胚內(nèi)貯藏養(yǎng)分少,在自然條件下播種繁殖,很難萌發(fā)成苗而獲得三倍體植株。本研究旨在利用植株組培手段,研究探索“439”橘橙小種子胚無(wú)菌離體培養(yǎng)技術(shù),以克服自然播種繁殖的不足,提高橘橙小種子胚成苗率,為利用天然小種子胚選育“439”橘橙三倍體無(wú)籽新種質(zhì)奠定技術(shù)基礎(chǔ)。
1.1 試驗(yàn)材料 試驗(yàn)小種子采自浙江省柑橘研究所本部試驗(yàn)站“439”橘橙結(jié)果樹(shù),選正常種子重量1/3以下且大小基本一致的橘橙小種子進(jìn)行離體無(wú)菌再生培養(yǎng)試驗(yàn)。
1.2 無(wú)菌系建立 將試驗(yàn)小種子裝入錐形瓶加洗滌劑搓洗,再流水沖洗30min,盡可能多地去除種子上附著的粘性物質(zhì)。洗凈的種子在超凈工作臺(tái)上轉(zhuǎn)入事先已滅菌好的錐形瓶,用70%酒精處理30s~40s→無(wú)菌水沖洗→10%次氯酸鈉溶液處理10min~12min→無(wú)菌水沖洗,分A、B兩組進(jìn)行接種。A組去內(nèi)外種皮,取小胚接種于MS培養(yǎng)中;B組小種子不去種皮(含內(nèi)外種皮)。直接種于MS培養(yǎng)基。接種25d后,觀察記錄外植體污染情況,50d后觀察統(tǒng)計(jì)小種子胚芽無(wú)菌萌發(fā)個(gè)數(shù)及成苗率。
1.3 初生芽增殖 待“439”橘橙小種子試管幼苗2~3cm高時(shí),切取初生苗莖段接種于各增殖培養(yǎng)基(表2),于溫度26℃±1℃,光照12h/d,光強(qiáng)2000lx條件下進(jìn)行增殖培養(yǎng),增殖培養(yǎng)以MS為基本培養(yǎng)基,pH為5.8,蔗糖含量25g/L。接種45d后分別觀察記錄各處理瓶苗新芽萌發(fā)數(shù)量及新芽生長(zhǎng)狀況。并計(jì)算出各培養(yǎng)基處理瓶苗的增殖倍率。
1.4 增殖苗生根 將部分長(zhǎng)勢(shì)良好、高4cm以上的增殖瓶苗轉(zhuǎn)接到生根培養(yǎng)基處理(表3),培養(yǎng)25d后觀察統(tǒng)計(jì)各處理瓶苗生根率及根生長(zhǎng)狀況。
2.1 種皮對(duì)“439”橘橙小種胚試管無(wú)菌萌發(fā)的影響 “439”橘橙小種子經(jīng)過(guò)相同的消毒處理后,種胚分去種皮和帶種皮兩種狀態(tài)接種于同一批次配制的MS培養(yǎng)基,于26℃±1℃溫度,12h/d光照,2000lx光強(qiáng)條件下培養(yǎng),接種25d后觀察記錄兩處理外植體污染情況,50d后觀察統(tǒng)計(jì)小種子胚芽無(wú)菌萌發(fā)個(gè)數(shù)及成苗率,結(jié)果如表1所示。
表1 種皮對(duì)“439”橘橙小種胚試管無(wú)菌萌發(fā)的影響
從表1結(jié)果可以看出,相同消毒和培養(yǎng)條件下,帶種皮種胚比去種皮種胚容易污染,試驗(yàn)中去種皮種胚接種培養(yǎng)25d后無(wú)外植體污染,帶種皮種胚培養(yǎng)25d存在15%的污染率。同時(shí),不難發(fā)現(xiàn):帶種皮外植體接種后種胚萌發(fā)明顯比去種皮處理晚,且成苗率低。去種皮種胚接種7d胚芽便開(kāi)始萌發(fā),而帶種皮種胚需39d才開(kāi)始萌發(fā),這可能與種胚外種皮包裹限制了胚吸收外界營(yíng)養(yǎng)成分或種皮本身含某種生長(zhǎng)抑制成分有關(guān)。綜上可知,柑橘小種子無(wú)菌誘導(dǎo)宜去種皮,以縮短其萌發(fā)誘導(dǎo)周期。
2.2 不同激素配比對(duì)“439”橘橙莖段再生芽誘導(dǎo)的影響 去種皮小胚無(wú)菌培養(yǎng)2周左右,種胚可長(zhǎng)至2~3cm高,此時(shí)便可切取初代苗莖段進(jìn)行增殖試驗(yàn)。增殖試驗(yàn)共6個(gè)處理,每處理20個(gè)莖段。接種后45d,觀察記錄各處理瓶苗新芽萌發(fā)總數(shù)、新芽生長(zhǎng)狀況,同時(shí)計(jì)算增殖倍率,結(jié)果如表2所示。
比較表2中處理1、2、3、4可以得知,BA/NAA激素比例相同時(shí),BA O.1~0.5mg/L濃度范圍內(nèi),隨著激素濃度的增加,增殖倍率提高。但BA O.5mg/L時(shí),萌發(fā)的新芽葉色淡綠,長(zhǎng)勢(shì)開(kāi)始走弱,BA 1.0mg/L時(shí),長(zhǎng)勢(shì)更弱且增殖倍率也開(kāi)始下降。橘橙莖段再生芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基BA使用濃度宜控制在O.1~0.5mg/L范圍內(nèi)。另外,再比較處理1和5、處理2和6,在BA、NAA相同使用濃度下,適當(dāng)添加GA,可以在一定程度上增加新芽萌發(fā),因此當(dāng)柑橘莖段再生芽萌發(fā)率較低時(shí),可適當(dāng)添加GA,促成新芽形成。2.3不同生根培養(yǎng)基對(duì)“439”橘橙增殖苗的生根效果 當(dāng)繼代苗增殖到一定數(shù)量時(shí),挑選長(zhǎng)勢(shì)基本一致、生長(zhǎng)良好、高4cm以上的增殖苗進(jìn)行生根培養(yǎng)試驗(yàn),生根培養(yǎng)以1/2MS為基本培養(yǎng)基,4個(gè)不同激素處理的生根培養(yǎng)基均添加0.3g/L活性炭。接種時(shí)切成單株,每處理30株。接種后25d觀察統(tǒng)計(jì)各處理瓶苗生根率及根生長(zhǎng)狀況,結(jié)果如表3所示。
表3 不同生根培養(yǎng)基對(duì)“439”橘橙增殖苗生根影響
從表3中四個(gè)生根培養(yǎng)基配方可以看出,“439”橘橙增殖苗在 1/2MS+NAA0.3+IBA0.3培養(yǎng)配方中生根最好,生根率可達(dá)83%,其次是1/2MS+NAA0.3配方,生根率80%,繼代苗生根效果尚可。比較四個(gè)生根培養(yǎng)基配方中激素種類,不難發(fā)現(xiàn),NAA與IBA有協(xié)同增效,共同促進(jìn)生根的作用。
3.1 相同消毒和培養(yǎng)條件下,帶種皮種胚比去種皮種胚外植體接種易污染、萌發(fā)晚且成苗率低,可能與種胚外種皮包裹限制了胚吸收外界營(yíng)養(yǎng)成分或種皮本身含某種生長(zhǎng)抑制成分有關(guān),柑橘小種子無(wú)菌誘導(dǎo)宜去種皮,以縮短其萌發(fā)誘導(dǎo)周期。
3.2 橘橙莖段再生芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基BA使用濃度宜控制在0.1~0.5mg/L范圍內(nèi),在此濃度范圍內(nèi),BA/NAA激素比例保持不變時(shí),隨著B(niǎo)A濃度的增加,初生芽增殖倍率提高。與此同時(shí),發(fā)現(xiàn)BA、NAA控制在合理濃度范圍時(shí),適當(dāng)添加GA,可以在一定程度上促成新芽的萌發(fā)。
3.3 在本試驗(yàn)的四個(gè)生根培養(yǎng)配方中,“439”橘橙增殖在1/2MS+NAA0.3+IBAO.3培養(yǎng)配方中生根最好,其次是1/2MS+NAAO.3配方。與此同時(shí),發(fā)現(xiàn)NAA與IBA有協(xié)同增效,共同促進(jìn)生根的作用。
[1]高峰,張進(jìn)仁,吳安仁,等.離體培養(yǎng)柑橘小胚獲得三倍體植株[J].遺傳,1998,10(6):9~11
[2]祝進(jìn),王永清,倪彬.尤力克檸檬小種子離體培養(yǎng)研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2007,35(9):2573~2574
[3]周今華.從本地早小粒種子獲得三倍體植株的研究[J].浙江柑橘,1984,(3):47
[4]陳力耕,胡運(yùn)權(quán).從二倍體柑橘獲得三倍體的研究[J].園藝學(xué)報(bào),1981,8(2):11~13