涂俊凡+秦仲麒+李先明+伍濤+楊夫臣+朱紅艷+劉政+楊立
摘要:以早熟砂梨品種鄂梨2號組培苗葉片為外植體,建立葉片再生體系。結(jié)果表明,鄂梨2號葉片再生不定芽最佳培養(yǎng)基為NN69+1.0 mg/L TDZ+0.1 mg/L IBA,愈傷組織再生率達(dá)到100%,不定芽再生率為36.67%;不定芽增殖最佳培養(yǎng)基為MS+1.0 mg/L 6-BA+0.2 mg/L IBA,增殖系數(shù)為2.19;不定芽在1 000 mg/L ABT中浸蘸5 s后接種在添加500 mg/L活性炭的1/2MS培養(yǎng)基上,生根率最高,為66.67%;試管苗移栽成活率為84.44%。
關(guān)鍵詞:砂梨;鄂梨2號;組培苗葉片;再生
中圖分類號:S661.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:0439-8114(2017)23-4613-03
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.23.049
Abstract: Leaves excised from Eli 2 Hao were used as explants to establish regeneration system. The results indicated that the maximum adventitious buds regeneration frequency achieved 36.67% on the mediu of NN69+1.0 mg/L TDZ+0.1 mg/L IBA. The most suitable medium for shoot multiplication was MS+1.0 mg/L 6-BA+0.2 mg/L IBA and the average multiplication coefficient was 2.19. The buds were dipped in 1 000 mg/L ABT for 5 s and inoculated on 1/2MS medium with 500 mg/L activated carbon. The highest rooting rate was 66.67%, and the survival rate of plantlets was 84.44%.
Key words: sand pear; Eli 2 Hao; leaf; regeneration
鄂梨2號是湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹茶葉研究所選育的優(yōu)質(zhì)早熟砂梨新品種,果實(shí)7月中下旬成熟。果皮黃綠色,果實(shí)倒卵圓形,平均單果質(zhì)量200 g,含可溶性固形物12.0%~14.7%,總酸0.14%~0.16%[1]。本研究以早熟砂梨品種鄂梨2號試管苗葉片為試材,進(jìn)行不定芽誘導(dǎo)與增殖以及生根等培養(yǎng)基的篩選,建立葉片高效再生體系,為鄂梨2號梨的規(guī)?;敝?、遺傳轉(zhuǎn)化改良及無性系變異篩選奠定了基礎(chǔ)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料
試驗(yàn)材料為早熟砂梨品種鄂梨2號[Pyrus pyrifolia Nakai.cv.Eli 2 No.2],組培苗來自湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹茶葉研究所實(shí)驗(yàn)室,葉齡30 d左右,外植體為長勢良好的葉片。
1.2 葉片不定芽誘導(dǎo)
取繼代培養(yǎng)4~5周、長勢較為一致的試管苗上部葉片,在無菌條件下,將葉片切割成大小為0.5~1.0 cm×0.5~1.0 cm的葉盤,每個處理接種20個外植體,重復(fù)3次,接種在附加TDZ和IBA的NN69、MS培養(yǎng)基上,30 g/L蔗糖、6.5 g/L瓊脂、pH 5.8。暗培養(yǎng)3周后轉(zhuǎn)至光下培養(yǎng)。培養(yǎng)溫度(25±2) ℃,光照1 500 lx,光周期16 h/d。接種后60 d統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。不定芽誘導(dǎo)率=萌芽外植體數(shù)/接種外植體數(shù)×100%。
1.3 不定芽的增殖
將葉片上誘導(dǎo)的不定芽接種在不同處理的MS增殖培養(yǎng)基上。①細(xì)胞分裂素對鄂梨2號組培苗增殖的影響:0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mg/L 6-BA共5個濃度梯度。②生長素對鄂梨2號組培苗增殖的影響:0.02、0.05、0.10、0.20 mg/L NAA;0.05、0.10、0.20 mg/L IBA。20 d后統(tǒng)計(jì)不定芽。
1.4 組培苗生根與移栽
組培苗生根:切取長約2 cm生長健壯的不定芽,在不同培養(yǎng)基上生根培養(yǎng)。浸蘸生根法:組培苗基部在1 000 mg/L ABT溶液中浸泡5 s后,接種在不同培養(yǎng)基中。每處理30個外植體,重復(fù)3次,暗培養(yǎng)2周,30 d后統(tǒng)計(jì)生根率。
組培苗移栽:用23 cm×18 cm的營養(yǎng)缽做移栽容器,將根長0.5 cm以上的試管苗放在溫室中煉苗,加遮陽網(wǎng)閉瓶煉苗7 d,開瓶煉苗1 d后,洗凈根系,移栽入不同基質(zhì)的營養(yǎng)缽中。塑料拱棚保濕,上蓋遮陽網(wǎng)。每天適量澆水,30 d后統(tǒng)計(jì)移栽成活率。
2 結(jié)果與分析
2.1 培養(yǎng)基對鄂梨2號葉片不定芽再生的影響
由表1可知,基本培養(yǎng)基的種類及激素濃度對鄂梨2號不定芽再生有顯著影響。處理A6不定芽分化率最高(36.67%),不定芽數(shù)量較多,莖、葉明顯,長勢好;處理A8出芽率次之,不定芽數(shù)量較多,長勢較好。鄂梨2號葉片接種后,暗培養(yǎng)7 d左右,葉片開始膨大(切口和葉脈處明顯膨大);21 d左右出現(xiàn)芽點(diǎn);30 d后,芽點(diǎn)發(fā)育成明顯小芽。鄂梨2號葉片接種在NN69+1.0 mg/L TDZ+0.1 mg/L IBA培養(yǎng)基上,21 d暗培養(yǎng)后,轉(zhuǎn)入光照培養(yǎng),愈傷組織再生率100%,不定芽再生率36.67%。
2.2 不定芽增殖
2.2.1 細(xì)胞分裂素對鄂梨2號組培苗增殖的影響 鄂梨2號葉片不定芽接種在添加0.1 mg/L IBA和不同濃度6-BA的MS培養(yǎng)基上。結(jié)果表明,6-BA濃度為0.5~1.5 mg/L時,不定芽正常增殖,且隨著濃度增加,組培苗增殖系數(shù)增加。6-BA濃度大于2.0 mg/L時,組培苗易玻璃化(表2)。endprint
2.2.2 生長素對鄂梨2號組培苗增殖的影響 鄂梨2號葉片不定芽接種在添加1.0 mg/L 6-BA和不同濃度的NAA和IBA的MS培養(yǎng)基上。結(jié)果表明,添加不同濃度的NAA和IBA對鄂梨2號組培苗生長勢有較大影響。MS+1.0 mg/L 6-BA+0.02~0.05 mg/L NAA,繼代的組培苗生長健壯,葉片淡綠,NAA濃度高于0.1 mg/L時,組培苗基部生成較多愈傷組織。MS+1.0 mg/L 6-BA+0.10~0.20 mg/L IBA,繼代的組培苗生長健壯,IBA濃度低,繼代的組培苗生長緩慢,濃度為0.30 mg/L時,組培苗細(xì)弱(表3)。
2.3 不同生根劑及處理方法對組培苗生根的影響
鄂梨2號組培苗在高濃度的生根劑中浸蘸的生根效果優(yōu)于添加低濃度生根劑的培養(yǎng)基。鄂梨2號組培苗在1 000 mg/L ABT中浸蘸5 s后接種在添加500 mg/L活性炭的1/2MS培養(yǎng)基上,生根率最高,為66.67%。組培苗在添加不同濃度生根劑的培養(yǎng)基上,生根率僅為8.33%~16.67%(表4)。
2.4 組培苗移栽
移栽基質(zhì)對組培苗移栽成活率有重要的影響。不同移栽基質(zhì)組培苗成活率差異很大,蛭石和珍珠巖(體積比2∶1)作為移栽基質(zhì)時成活率最高,為84.44%;蛭石和珍珠巖(體積比1∶1)作為移栽基質(zhì)效果次之,為61.11%,蛭石作為移栽基質(zhì)的生根率為45.56%;蛭石和草炭配比的基質(zhì)效果最差,為22.22%(表5),生根組培苗移栽第一周部分已腐爛。圖1為鄂梨2號葉片組織培養(yǎng)再生。
3 結(jié)論與討論
植物組織培養(yǎng)中,基礎(chǔ)培養(yǎng)基種類包括MS、1/2MS、NN69、WPM等[2-10],大量研究結(jié)果證明NN69比較適宜梨品種葉片再生[2-4],與本試驗(yàn)結(jié)果一致。以NN69為基本培養(yǎng)基,添加TDZ和IBA兩種生長調(diào)節(jié)劑,建立了鄂梨2號葉片離體直接再生體系,使鄂梨2號的組培苗工廠化生產(chǎn)成為可能。
細(xì)胞分裂素(6-BA等)與生長素(IBA等)配合使用,比例協(xié)調(diào)時可促進(jìn)芽苗增殖及伸長生長[2,5]。本試驗(yàn)在不定芽繼代增殖過程中,配比使用6-BA、NAA或IBA,促進(jìn)了不定芽的增殖和伸長生長,組培苗增殖系數(shù)偏低,長勢較好。組培苗增殖過程中,繁殖系數(shù)過高,會引起組培苗弱化,生長勢變差。一般可通過降低細(xì)胞分裂素濃度降低高代次繁殖系數(shù),而維持較高的平均繁殖系數(shù)和較好的試管苗長勢,有關(guān)問題需進(jìn)一步研究。
本試驗(yàn)通過組培苗在高濃度的生根劑中浸蘸后接種在不含植物生長調(diào)節(jié)劑的培養(yǎng)基上,生根率達(dá)到66.67%,且生根時間較短。根原基的啟動和形成階段生長素起關(guān)鍵作用,而根原基的伸長和生長則可以在沒有外源生長素的條件下實(shí)現(xiàn)。生長素可能主要在根的誘導(dǎo)和發(fā)端起作用,但根原基形成后,較高濃度的生長素的繼續(xù)存在則不利于幼根的生長發(fā)育。本試驗(yàn)成功建立了鄂梨2號葉片不定芽分化和植株再生體系,為鄂梨2號的遺傳轉(zhuǎn)化和基因工程育種打下了基礎(chǔ)。
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