王培軍
(太原學院,山西 太原 030012)
櫻桃番茄(Lycopersicon.Esculuntum var.Cerasiforme)原產(chǎn)于以色列,我國主要經(jīng)臺灣引進,為茄科番茄屬的一種草本植物,從櫻桃番茄野生種培育成栽培種。黑櫻桃番茄作為園林觀賞植物,它是具有極高觀賞價值的色澤奇異觀果植物。作為果菜類植物,果實口感適中,含有比普通番茄高數(shù)倍的茄紅素和維生素,番茄紅素可抵御紫外線對人體傷害,同時也可降低尼古丁和機動車尾氣對人體的侵害,特別是其中含有豐富的花青素,對人體健康非常有益[1]。因此,被聯(lián)合國糧農(nóng)組織列為優(yōu)先推廣的 “四大水果” 之一,是近年來發(fā)展較快的重要特種蔬菜之一,深受廣大消費者和種植者的喜愛。
番茄是茄果類蔬菜中消費量大且具有重要營養(yǎng)價值的作物,其離體培養(yǎng)和試管苗的研究已經(jīng)取得許多重要的研究成果[2-3],但關(guān)于黑櫻桃番茄離體培養(yǎng)和植株再生體系建立的相關(guān)研究報道很少?,F(xiàn)在所使用的黑櫻桃番茄優(yōu)良品種大多數(shù)是從國外進口的雜種一代,很大程度上增加了栽培的成本。因此,我們需要對黑櫻桃番茄的植株再生體系通過全方位的研究,希望由離體繁殖方式獲得脫毒培養(yǎng)瓶苗、保持雜種優(yōu)勢和工廠化高效育苗的目的。
本試驗選用櫻桃番茄 “黑寶石” 為供試材料。
1.2.1 培養(yǎng)供試的無菌苗
取健康無病菌和蟲害的黑櫻桃番茄種子,先經(jīng)自來水沖洗30min,后浸泡2~3h,75%酒精處理1min, 10%的NaClO 全面浸泡30min,用高壓滅菌鍋處理后的蒸餾水沖洗3~5 遍,經(jīng)過0.05%HgCl2滅菌10min,然后再用高溫滅菌蒸餾水沖洗5 遍后,使用滅菌后的濾紙強力吸完水分后在1/2MS (綿白糖35g/L、卡拉膠7g/L、PH5.6) 固體培養(yǎng)基上接種。放置在溫度21~24℃,光強2800lx,在光暗條件為黑暗/光照(12h/12h)下進行健壯幼苗的培養(yǎng)。
1.2.2 誘導愈傷組織、分化不定芽
在無菌條件下,選取生長良好的無菌苗,切取莖段、子葉(切成0.5cm× 0.5cm 的小塊)、下胚軸(切成0.5cm 長段)接種于MS 添加不同激素配比的誘導培養(yǎng)基上,每皿3-5個外植體,3次重復,在三角瓶中經(jīng)過30d 的培養(yǎng)觀察后,開始不定芽分化率的統(tǒng)計。
外植體分化率=(已分化外植體數(shù)/接種外植體數(shù))×100
1.2.3 增殖不定芽培養(yǎng)
在所列培養(yǎng)基中(表3)接入下胚軸產(chǎn)生的芽、子葉和莖段,三周后在不定芽的基部有新的叢芽產(chǎn)生,觀察和統(tǒng)計后發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基不同其不定芽增殖狀況也完全不相同。
1.2.4 試管苗的生根培養(yǎng)和移植
從瓶苗的基部用手術(shù)刀將不帶有愈傷組織的不定芽(2.5cm左右)切后插入生根培養(yǎng)基:1/2MS,觀察試管苗的生根情況。二周后在試管苗長至8~10cm時,試管苗可以揭開瓶蓋或牛皮紙煉苗,兩天后栽植在配置的基質(zhì)中。在基質(zhì)水分充足的情況下7~10d 后移栽進入智能溫室的栽培床或大田,隨后的栽培管理方式同實生苗相同。
表1 結(jié)果顯示,盡管在多數(shù)培養(yǎng)基上莖段、子葉、下胚軸均能分化,但在分化率上差異非常顯著。黑櫻桃番茄由下胚軸分化的不定芽分化率最低,僅為23.3%,而黑櫻桃番茄由子葉分化的不定芽分化率最高,為63.3%。
表1 外植體類別對黑櫻桃番茄不定芽分化率的影響
通過上表可以得出,采用不同的黑櫻桃番茄外植體誘導分化生成不定芽,當培養(yǎng)材料為子葉時培養(yǎng)效果最好。
由表2 可知,植物生長調(diào)節(jié)劑配比不同培養(yǎng)基上不定芽的誘導率有著顯著的差異。當培養(yǎng)基中6-BA 的濃度為2~3mg/L 時,對接種外植體不定芽的形成非常有利。培養(yǎng)基中6-BA 濃度是2mg/L 時,不定芽的誘導率此時最高為100%。培養(yǎng)基中6-BA 濃度是1mg/L 時,在全部激素組合中僅有個別組合存在少量已分化不定芽。培養(yǎng)基中6-BA 濃度最高為3mg/L 時,不定芽誘導率會隨著6-BA 濃度的升高而有下降的趨勢。在對不定芽的誘導過程中,植物生長調(diào)節(jié)劑組合中的2,4-D 也存在一定的影響,當2,4-D 的試驗濃度為0. 3~0.5mg/L 時,不定芽的誘導率會達到最高。對于黑櫻桃番茄離體培養(yǎng)來說,誘導不定芽分化的理想配方是6-BA 濃度為2mg/L 和2,4-D 濃度為0.3mg/L。
表2 調(diào)節(jié)因子對黑櫻桃番茄不定芽分化率的影響
1 0.3 20 20 20 7 7 0 35 35 0 2 0.3 20 20 20 16 20 7 80 100 35 3 0.3 20 20 20 18 16 11 90 80 55 1 0.5 20 20 20 0 2 0 0 10 0 2 0.5 20 20 20 16 20 5 80 100 25 3 0.5 20 20 20 15 7 3 75 35 15
由表3 可以看出當6-BA 濃度為2.5mg/L,2,4-D濃度為0.2mg/L,叢芽增殖率可以達到4.5 倍;隨著6-BA 濃度不斷降低到1.0mg/L,而2,4-D 質(zhì)量濃度始終維持在0.5mg/L 時,不定芽芽增值率最低為1。
表3 調(diào)節(jié)因子對芽增殖的影響
黑櫻桃番茄的組培苗在常規(guī)培養(yǎng)基中能夠較好生根。將增殖培養(yǎng)基上誘導出的叢芽轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基中,其中在1/2MS 固體培養(yǎng)基(無任何植物生長調(diào)節(jié)劑)上能夠正常誘導生根,根系生長健康,不定根的誘導率為100%,待根長至2cm 左右,植株長至8~10cm 左右時,即可移栽至基質(zhì),覆塑料薄膜或滴管保濕,常規(guī)管理,長勢良好。
采用黑櫻桃番茄的子葉作為外植體,誘導形成愈傷組織的幾率最高。采用莖段和下胚軸作為外植體,只有在適當?shù)闹参锷L調(diào)節(jié)劑配比下才能形成少量的愈傷組織。張春芬等[4]曾研究了以辣椒真葉、子葉、下胚軸為外植體類型對影響辣椒再生的多個因素進行探討,結(jié)果發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)材料為子葉時誘導效果最理想。本試驗通過對黑櫻桃番茄莖段、子葉和下胚軸愈傷組織和不定芽誘導再生能力的比較,取得了和上述辣椒培養(yǎng)同樣的效果,即證明了黑櫻桃番茄子葉作為外植體的誘導效率最高,這可能與外植體自身內(nèi)源激素的含量有關(guān)。本研究旨在創(chuàng)建黑櫻桃番茄的最佳離體培養(yǎng)體系,重點分析了不同質(zhì)量濃度配比的6-BA 和2,4-D 誘導不同類別外植體,產(chǎn)生不定芽及不定芽增殖的效果。
本研究全方位對黑櫻桃番茄開展了最佳外植體選擇、不定芽的分化及增殖、根系誘導培養(yǎng)以及煉苗移栽。研究表明,外植體采用子葉時對黑櫻桃番茄的離體培養(yǎng)最適宜;在愈傷組織誘導和產(chǎn)生不定芽過程中,采用植物生長調(diào)節(jié)劑配方6-BA 2mg/L+2,4-D0.3mg/L 為最適培養(yǎng)基,不定芽誘導率可以達到100%;芽的增殖培養(yǎng)基最優(yōu)組合為MS+6-BA2.5mg/L+2,4-D0.2mg/L;不定芽伸長后在1/2MS培養(yǎng)基上生根效果最好,移栽至營養(yǎng)土中采用避光措施兩周后移入大田或溫室,再生苗移栽成活率達100%。在研究中還發(fā)現(xiàn)黑櫻桃番茄離體培養(yǎng)中不定芽分化進程2,4-D 與6-BA 有相互促進誘導的效應,但在接下來的研究工作中對黑櫻桃番茄愈傷組織與不定芽誘導及增殖過程中2,4-D 與6-BA的精準濃度及二者的最適配比還需深入研究。