孫洪雁 孫清榮 單公華 劉慶忠 周廣芳
摘要:以魯棗1號(hào)為試材,以正在生長(zhǎng)的棗頭嫩枝為外植體,進(jìn)行了芽的誘導(dǎo)和試管苗快繁研究。結(jié)果表明,嫩枝莖段上未萌發(fā)的主芽在啟動(dòng)培養(yǎng)基(MS+1mg/L BA+0.2mg/LIBA+3%蔗糖)上可萌發(fā)成新梢,萌發(fā)率為54.8%。在相同的啟動(dòng)培養(yǎng)基上,遠(yuǎn)離培養(yǎng)基的莖段切口處可誘導(dǎo)產(chǎn)生不定芽,不定芽再生率為23.8%。不定芽和主芽新梢在MS+2mg/L BA+0.4mg/L lAA+3%蔗糖+6g/L瓊脂培養(yǎng)基上增殖生長(zhǎng)良好。試管綠苗在1/4MS+0.5mg/LIBA+2%蔗糖+6g/L瓊脂培養(yǎng)基上生根率達(dá)70%以上。
關(guān)鍵詞:棗;嫩枝;莖段;組織培養(yǎng);不定芽再生
中圖分類號(hào):S665.104+.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào):A文章編號(hào):1001-4942(2012)01-0014-03
棗是鼠李科棗屬多年生落葉木本果樹(shù),原產(chǎn)地中國(guó)。棗樹(shù)適應(yīng)性強(qiáng),有“鐵桿莊稼”之稱。全國(guó)除西藏、東北等極寒冷地區(qū)尚無(wú)栽培外,其他省、自治區(qū)、直轄市均有棗樹(shù)栽培。棗產(chǎn)業(yè)在農(nóng)民脫貧致富、發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮了重要作用。棗樹(shù)品種的繁殖通常采用嫁接繁殖,繁殖效率低。采用組織培養(yǎng)的方法,進(jìn)行工廠化快速育苗已在香蕉、蘋(píng)果、櫻桃砧木吉塞拉、草莓等品種上獲得了成功。棗的組織培養(yǎng)研究雖然比其他果樹(shù)起步晚,但棗樹(shù)品種的組織培養(yǎng)研究已有一些成功報(bào)道。魯棗1號(hào)是2009年山東省審定的極早熟鮮食棗新品種,采用常規(guī)嫁接繁殖方法短時(shí)間內(nèi)不能滿足生產(chǎn)上對(duì)該品種的需求,因此開(kāi)展組織培養(yǎng)快速繁殖研究,對(duì)實(shí)現(xiàn)魯棗1號(hào)品種的無(wú)性系快繁及優(yōu)良品種資源的保存具有重要意義。
1.材料與方法
1.1試驗(yàn)材料
魯棗1號(hào)正在生長(zhǎng)的棗頭嫩枝。
1.2試驗(yàn)方法
1.2.1芽的啟動(dòng)和增殖培養(yǎng)在生長(zhǎng)季節(jié),選取正在生長(zhǎng)的棗頭枝和二次枝,剪段,每段含有一個(gè)未萌發(fā)的主芽,流水沖洗30min,在超凈工作臺(tái)上先用70%酒精殺菌1min,然后用0.1%HgCl2殺菌7min,最后用無(wú)菌水沖洗5~6次,接種到誘導(dǎo)培養(yǎng)基:MS+1mgL BA(單位,下同)+0.2 IBA+3%蔗糖上。芽萌發(fā)生長(zhǎng)后分別轉(zhuǎn)移到增殖培養(yǎng)基:(1)MS+2 BA+0.4 IAA+3%蔗糖和(2)WPM+2 BA+1 KT+0.1 NAA+3%蔗糖上進(jìn)行繼代增殖培養(yǎng)。啟動(dòng)培養(yǎng)4周時(shí)統(tǒng)計(jì)芽萌發(fā)率(萌發(fā)芽莖段數(shù)/接種總莖段數(shù)×100%)和不定芽再生率(產(chǎn)生不定芽莖段數(shù)/接種總莖段數(shù)×100%)。增殖培養(yǎng)6周時(shí)統(tǒng)計(jì)增殖倍數(shù)。
1.2.2試管苗生根切取在增殖培養(yǎng)基上生長(zhǎng)高度在2cm以上的健壯綠苗轉(zhuǎn)移到生根培養(yǎng)基1/4MS+0.5 IBA+2%蔗糖上進(jìn)行生根誘導(dǎo),誘導(dǎo)培養(yǎng)3周時(shí)統(tǒng)計(jì)生根率(生根梢數(shù)/接種總梢數(shù)×100%)。
以上培養(yǎng)基均加瓊脂6g/L,滅菌前調(diào)pH5.8。
1.3培養(yǎng)條件
培養(yǎng)室溫度(25±2)℃,光照時(shí)間14h/d。
2.結(jié)果與分析
2.1莖段主芽的啟動(dòng)培養(yǎng)
莖段在啟動(dòng)培養(yǎng)基上培養(yǎng)10d后,主芽開(kāi)始萌發(fā)(圖1A),培養(yǎng)15d,主芽伸長(zhǎng)生長(zhǎng)(圖1B),培養(yǎng)20d,主芽伸長(zhǎng)生長(zhǎng)成梢(圖1C)。主芽萌發(fā)率為54.8%。
2.2不定芽再生
莖段在誘導(dǎo)培養(yǎng)基上培養(yǎng)10d后,莖段上部切口處(即培養(yǎng)基上面的切口)產(chǎn)生大量白色愈傷組織(圖1A),培養(yǎng)20d后,上部切口處可觀察到不定芽產(chǎn)生(圖1C和圖2A)。不定芽再生率為23.8%。但產(chǎn)生不定芽的莖段其主芽不萌發(fā),主芽萌發(fā)的莖段不產(chǎn)生不定芽,同一莖段上未觀察到主芽萌發(fā)和不定芽發(fā)生同時(shí)存在的現(xiàn)象。
2.3試管苗增殖
把萌發(fā)的主芽和產(chǎn)生的不定芽切下轉(zhuǎn)移到增殖培養(yǎng)基上進(jìn)行繼代增殖。以增殖培養(yǎng)基(1)上增殖生長(zhǎng)較好(圖2B),表現(xiàn)為增殖倍數(shù)較高,增殖培養(yǎng)6周時(shí),平均增殖倍數(shù)為3.4,綠苗生長(zhǎng)健壯,表現(xiàn)為葉綠、大而伸展,而在增殖培養(yǎng)基(2)上,增殖倍數(shù)平均為2.8,苗生長(zhǎng)較細(xì)弱,葉小不伸展,且葉片上產(chǎn)生少量愈傷組織。可見(jiàn),魯棗1號(hào)適宜的增殖培養(yǎng)基為MS+2mg/L BA+0.4mg/L IAA+3%蔗糖+6g/L瓊脂。
2.4試管苗生根與移栽
試管綠苗在生根培養(yǎng)基上培養(yǎng)20d,生根率可達(dá)85%以上。生根培養(yǎng)40d,在室內(nèi)打開(kāi)瓶蓋煉苗3d,取出生根苗用自來(lái)水洗凈根部培養(yǎng)基,移栽入干凈的河沙中,移栽后蓋塑料薄膜保濕。隔3~5d澆一次水,4周后成活率達(dá)76%以上。
3.討論
棗試管苗建立時(shí),可以取度過(guò)休眠期的枝條,水培催芽,以萌發(fā)的芽為外植體經(jīng)殺菌消毒后接種,也可以直接從田間大樹(shù)上取正在生長(zhǎng)的棗頭嫩枝,剪段消毒后接種,以這兩種方式建立棗試管苗,已在很多品種上獲得了成功。本試驗(yàn)以正在生長(zhǎng)的棗頭嫩枝為試材,成功獲得了魯棗1號(hào)的試管苗,這和前人研究報(bào)道結(jié)果一致,但嫩枝莖段產(chǎn)生不定芽為首次發(fā)現(xiàn)。
同一莖段上不能既產(chǎn)生不定芽又能使主芽萌發(fā),這可能是外源激素影響所致。培養(yǎng)基中加入的外源細(xì)胞分裂素由莖段吸收后向上運(yùn)輸,促進(jìn)莖段頂端細(xì)胞產(chǎn)生脫分化,產(chǎn)生不定芽,不定芽生長(zhǎng)產(chǎn)生的生長(zhǎng)素向下運(yùn)輸,抑制莖段下面的主芽萌發(fā)。如果主芽萌發(fā)生長(zhǎng),主芽生長(zhǎng)產(chǎn)生的生長(zhǎng)素影響細(xì)胞分裂素的運(yùn)輸方向和在植物體中的分布,影響外源細(xì)胞分裂素向莖段頂端的運(yùn)輸,影響不定芽的產(chǎn)生。
本試驗(yàn)利用嫩枝莖段為試材,在啟動(dòng)培養(yǎng)基Ms+1mg/LBA+0.2mg/LIBA+3%蔗糖+6g/L瓊脂上既可使莖段主芽萌發(fā),也可誘導(dǎo)莖段產(chǎn)生不定芽,莖段總生芽率可達(dá)78.6%,表明以嫩枝莖段為外植體可獲得較高的試管成苗率,是建立試管苗比較理想的外植體材料。
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