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        蘿卜花序軸再生體系的建立

        2017-12-13 12:05:47婁麗娜戴澈劉根新喬俊楠季延娣蘇小俊
        江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2017年21期
        關(guān)鍵詞:成苗外植體花序

        婁麗娜 戴澈 劉根新 喬俊楠 季延娣 蘇小俊

        摘要:以蘿卜雄性不育系的幼嫩花序軸為外植體進(jìn)行組織培養(yǎng),可成功誘導(dǎo)出苗。將幼嫩花序軸接種到不同激素配比的愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)基上,其中在MS+6-BA 30 mgL+NAA 06 mgL培養(yǎng)基培養(yǎng)效果最好,誘導(dǎo)率高達(dá)9231%;用MS+6-BA 10 mgL+NAA 01 mgL培養(yǎng)基誘導(dǎo)成苗,獲得1株再生苗,成苗率為333%;用MS+NAA 10 mgL培養(yǎng)基成功對(duì)幼嫩花序軸進(jìn)行生根培養(yǎng),并被馴化移栽成活。

        關(guān)鍵詞:蘿卜;花序軸;組織培養(yǎng);雄性不育系;激素;外植體;誘導(dǎo)率;成苗率;馴化

        中圖分類號(hào): S631104+3文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A

        文章編號(hào):1002-1302(2017)21-0042-02[

        收稿日期:2016-09-20

        基金項(xiàng)目:江蘇省自然科學(xué)基金青年基金(編號(hào):BK20130726);江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金[編號(hào):CX(16)1012]。

        作者簡(jiǎn)介:婁麗娜(1982—),女,河南濮陽(yáng)人,博士,副研究員,主要從事蔬菜作物遺傳育種研究。Tel:(025)84391221;E-mail:linabeibei@163com。

        通信作者:蘇小俊,博士,研究員,主要從事蔬菜作物遺傳育種研究。Tel:(025)84391259;E-mail:xiaojunsu@yahoocom。

        蘿卜為異花授粉植物,在蘿卜雜交育種中,自交不親和及雄性不育性狀,是雜交制種的2個(gè)重要應(yīng)用。研究人員選出的不育系不能立即應(yīng)用于配制雜種,對(duì)這樣的材料,采用組織培養(yǎng)的方式進(jìn)行保存和繁殖就成為必要手段之一。1980年,祝仲純等成功從蘿卜的下胚軸中誘導(dǎo)植株[1]。隨后,國(guó)內(nèi)外學(xué)者采用蘿卜的外植體如帶柄子葉、子葉、下胚軸、帶芽莖段以及頂芽等進(jìn)行培養(yǎng),均取得了一定的成果[2-8]。

        然而,與大多數(shù)植物相比,蘿卜的再生能力較弱,不易通過(guò)愈傷組織途徑形成再生植株[9]。在蘿卜中,通常是通過(guò)種子萌發(fā)獲得無(wú)菌外植體,直接誘導(dǎo)產(chǎn)生不定芽,再分化成完整的植株。在實(shí)際的生產(chǎn)實(shí)踐中,當(dāng)發(fā)現(xiàn)某個(gè)材料是雄性不育材料時(shí),往往已經(jīng)是生殖生長(zhǎng)期,無(wú)法通過(guò)種子途徑對(duì)材料進(jìn)行保存,也無(wú)法通過(guò)其營(yíng)養(yǎng)體階段的頂芽進(jìn)行組織培養(yǎng)保存,根據(jù)吳麗艷等的研究,采用花序軸組培快繁青花菜蘿卜胞質(zhì)雄性不育系,獲得了成功[10],但在蘿卜上能否成功,鮮見報(bào)道。本試驗(yàn)利用蘿卜雄性不育材料的花序軸為外植體,系統(tǒng)研究其誘導(dǎo)、分化、生根和移栽等步驟,從而建立一套蘿卜花序軸組培快繁的技術(shù)體系,為蘿卜育種材料的保存、繁殖提供參考,為特殊材料的研究和利用奠定基礎(chǔ)。

        1材料與方法

        11材料

        江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所提供的蘿卜雄性不育材料R3-654。

        12培養(yǎng)基與培養(yǎng)條件

        本試驗(yàn)所用的誘導(dǎo)培養(yǎng)基、不定芽分化培養(yǎng)基以及生根培養(yǎng)基都是在MS基本培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上,添加植物激素組成的,具體配比如表1所示。培養(yǎng)基的蔗糖濃度均是 20 gL,并添加瓊脂07%,pH值為58。接種后置于 25 ℃ 下,光照度為2 500 lx,光照時(shí)間為12 hd。

        13試驗(yàn)方法

        131外植體消毒處理

        從供試材料植株上取幼嫩花序軸,用洗滌劑洗滌后,自來(lái)水流動(dòng)沖洗30 min,用70%乙醇浸泡40 s,再放入10%次氯酸鈉中消毒5~10 min,在超凈工作臺(tái)上用無(wú)菌水沖洗3~4次,最后一次浸泡3~5 min,用無(wú)菌濾紙吸干表面水分,將花序軸切成05~10 cm的小段待用[11]。

        132誘導(dǎo)培養(yǎng)

        經(jīng)處理后的花序軸小段分別接種到(1)、(2)、(3)、(4)、(5)號(hào)培養(yǎng)基上,10 d后觀察愈傷組織情況,計(jì)算愈傷組織誘導(dǎo)率(%)。

        133分化培養(yǎng)

        將愈傷組織轉(zhuǎn)接到(6)、(7)、(8)、(9)號(hào)增殖培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng),30 d后統(tǒng)計(jì)出苗數(shù),計(jì)算成苗率(%)。

        134組培苗的生根和移栽

        [JP2]通過(guò)繼代增殖形成的無(wú)根苗長(zhǎng)成3~4 cm高并帶有2~3張幼葉時(shí),轉(zhuǎn)入(10)號(hào)生根培養(yǎng)基上培養(yǎng)誘導(dǎo)生根[5]。20~25 d后,將試管苗的瓶蓋打開放到溫室內(nèi)過(guò)渡2~3 d,取出試管苗,洗凈根部附著的培養(yǎng)基,栽入到已滅菌的營(yíng)養(yǎng)土中,放入拱棚后在上面覆蓋塑料膜和遮陽(yáng)網(wǎng),每天揭膜若干小時(shí),保持一定的溫度(20~28 ℃)和濕度(85%~90%),10 d后移栽到大田,20 d后考察成活情況。

        2結(jié)果與分析

        21不同激素配比培養(yǎng)基對(duì)愈傷組織的誘導(dǎo)效果

        在誘導(dǎo)培養(yǎng)基上培養(yǎng)10 d后發(fā)現(xiàn),在(1)、(2)、(3)、(4)號(hào)誘導(dǎo)培養(yǎng)基中的花序軸小段的切口部位逐漸膨大,并產(chǎn)生淡綠色的愈傷組織。由圖1-A、圖1-B可知,(1)、(2)號(hào)培養(yǎng)基中的愈傷組織與其他組織相比,愈傷組織較大且較多的外植體都產(chǎn)生了淡綠色的愈傷組織。誘導(dǎo)培養(yǎng)基(3)誘導(dǎo)效果較差,只有少數(shù)的外植體膨大,多數(shù)外植體發(fā)生了褐變和白化現(xiàn)象(圖1-C);(4)號(hào)培養(yǎng)基的誘導(dǎo)效果一般,只有部分外植體膨大,產(chǎn)生綠色愈傷組織,部分外植體也出現(xiàn)了褐變現(xiàn)象(圖1-D);作為對(duì)照的(5)號(hào)誘導(dǎo)培養(yǎng)基,未添加激素,其外植體膨大較少,零星幾個(gè)膨大,且愈傷組織較?。▓D1-E)。

        不同激素配比對(duì)愈傷組織的誘導(dǎo)率不同。由表2可知,(1)、(2)號(hào)培養(yǎng)基的誘導(dǎo)率較高,分別為9000%、9231%;其次為(4)號(hào)培養(yǎng)基,誘導(dǎo)率為4545%;(3)號(hào)誘導(dǎo)培養(yǎng)基較差,誘導(dǎo)率僅為1667%;作為對(duì)照的(5)號(hào)培養(yǎng)基最差,誘導(dǎo)率僅為727%。

        22不同激素配比培養(yǎng)基對(duì)成苗的誘導(dǎo)效果及生根培養(yǎng)

        將誘導(dǎo)出的愈傷組織分別接種到(6)、(7)、(8)、(9)號(hào)培養(yǎng)基上繼續(xù)培養(yǎng),7 d后(7)號(hào)培養(yǎng)基上即開始出現(xiàn)綠色的芽點(diǎn),并逐漸分化成小芽,逐漸發(fā)育為小植株(圖2-A)。有的在愈傷組織上,開始有綠色的組織生成,但直到30 d后,也未誘導(dǎo)成芽,進(jìn)而也未發(fā)育成苗(圖2-B)。endprint

        采用(10)號(hào)生根培養(yǎng)基對(duì)獲得的無(wú)根苗進(jìn)行生根誘導(dǎo),產(chǎn)生了十幾條根,較粗壯且平整(圖2-C)。證明武劍等采用的蘿卜生根方法,可以有效地應(yīng)用在本試驗(yàn)中[5]。經(jīng)過(guò)馴化和移栽,最終成功獲得R3-654的再生植株。

        由表3可看出,最終只在(7)號(hào)培養(yǎng)基上,獲得1個(gè)植株,成苗率為333%。

        3討論

        在誘導(dǎo)愈傷組織的培養(yǎng)基上,(1)、(2)號(hào)培養(yǎng)基的6-BA的濃度均為 30 mgL,而濃度為06 mgL NAA比濃度為04 mgL的誘導(dǎo)率稍高,但二者的誘導(dǎo)率相差不大,且誘導(dǎo)效果較好;對(duì)比(3)、(4)號(hào)培養(yǎng)基,6-BA濃度相同,均為40 mgL,NAA的濃度分別為04、06 mgL,但誘導(dǎo)率較(1)、(2)號(hào)培養(yǎng)基低,同樣NAA的濃度為 06 mgL 比 04 mgL 的誘導(dǎo)率稍高。說(shuō)明6-BA濃度為 30 mgL,NAA濃度為06 mgL的誘導(dǎo)培養(yǎng)基誘導(dǎo)愈傷組織效果最好,誘導(dǎo)率高達(dá)9231%。

        設(shè)置4個(gè)分化培養(yǎng)基,但只在(7)號(hào)培養(yǎng)基上獲得1株再生苗,說(shuō)明蘿卜的再生能力較弱,不易通過(guò)愈傷組織途徑形成再生植株,這與熊秋芳等的結(jié)論[9]一致。本試驗(yàn)的誘導(dǎo)成苗率太低,須要對(duì)分化培養(yǎng)基的激素種類和配比進(jìn)行進(jìn)一步的探索,同時(shí)在試驗(yàn)中要降低污染率、提高成苗效率。

        采用了武劍等的方法[5]對(duì)再生植株進(jìn)行生根、馴化及移栽,獲得蘿卜R3-654的再生植株,證明MS+NAA 10 mgL 對(duì)蘿卜無(wú)根苗的生根的效果很好,在苗數(shù)較少的情況下,可以保證再生苗的成活率。

        本研究結(jié)果表明,雖然蘿卜的再生能力較弱,通過(guò)愈傷組織途徑形成再生植株較困難,但采用花序軸作為外植體對(duì)蘿卜雄性不育株進(jìn)行誘導(dǎo)愈傷組織,再生植株的方法是可行的。如果后續(xù)研究能提高愈傷組織再生苗的成活率,那么該方法就[CM(25]可被廣泛應(yīng)用于蘿卜雄性不育系的種質(zhì)保存和雜交育種

        中,具有很好的理論研究和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

        參考文獻(xiàn):

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