潘忠強,尹 濤,邵 陽,焦功強
(青島市農業(yè)科學研究院,山東青島 266100)
草莓肉含有蛋白質、糖、果膠等營養(yǎng)成分,其維生素C含量高于蘋果、葡萄等水果。除新鮮食品外,草莓還可以加工成罐頭、果醬、果酒、飲料等產品。接種培養(yǎng)材料后的組織培養(yǎng)過程中,由于機械損傷,酚類化合物從傷口流出。曬黑后逐漸擴散到培養(yǎng)基中,導致細胞中酶活性的增長,從而影響細胞的代謝工作。在組織培養(yǎng)中,它傷害了整個組織,導致組織死亡。草莓栽培過程中,要做好防止草莓莖尖組織培養(yǎng)褐變的工作。
選擇生長較好的紅顏母株進行試驗,母株上新長的匍匐莖頂端長度為:3~4 cm為此試驗材料。
1.2.1 外植物體的處理工作。檢驗材料浸在自來水中30 min,用洗滌劑處理,用自來水沖洗30 min,用無菌水沖洗3次,然后送到清潔工作臺消毒。
1.2.2 培養(yǎng)莖尖工作。嫩葉在解剖顯微鏡下從外面一層一層地被剝掉,直到顯露出半圓球形頂端分生組織。選取大小為0.3~0.4 mm的莖尖被切割,接種成三角形瓶(50 mL),從誘導中心灌滿進行培養(yǎng),每瓶接種四個莖尖。為解決草莓早期誘導培養(yǎng)中的褐變問題,介紹了幾種抗褐變措施。上一次測試完成并進行統計分析后,開始下一次測試。每次接種練習10瓶,重復三次。栽培條件陽光光照為1500~2000 Lx,每天12 h,溫度16~22℃。
1.2.3 繼代增殖培養(yǎng)。淺綠色愈傷組織出現后,在ms+1.5 mg/L 6-BA+0.1 mg/L laa+agar10 g/L+30 g/L培養(yǎng)基中接種誘導培養(yǎng)。15~20天后,分化形成的不定芽首次發(fā)芽,同時根據草莓繼代增殖培養(yǎng)工作中出現的玻璃化問題進行研究,從第一次培養(yǎng)開始進行分析。
此試驗,對不同濃度的6-BA培養(yǎng)基進行設置,從而將培養(yǎng)基基礎的成分分為以下幾種:MS+瓊脂10 g/L+蔗糖30 g/L,培養(yǎng)的時間平均分為25~30天。同時柱形組織培養(yǎng)瓶分為三個,選擇350 mL,均透氣的瓶子,進行接種工作,接種三個不定芽,每個接種十瓶,接種三次,培養(yǎng)的首要條件為1500~2000 Lx,12 h/天,培養(yǎng)的相關溫度為16~22℃。
1.2.4 培養(yǎng)誘導生根。對繼代培養(yǎng)工作中,整體的植物株體進行接種,選取株體高度為2 cm的試管苗進行誘導生根,培養(yǎng)基選取1/2MS。在15~20天之后,試管苗根生長到2 cm以上,生根數達到2根以上,苗株高達5 cm時,進行移栽。
1.3.1 莖尖誘導培養(yǎng)試驗。此外,接種工作后,應對莖尖表面進行檢驗,如全部變?yōu)楹稚?,則認定該莖尖出現褐化現象。接種工作結束后,如莖尖出現膨大愈傷組織等現象,應認定莖尖誘導后發(fā)生萌發(fā)現象。
褐化率以及萌發(fā)率應按照相關公式進行計算,如褐化率=∑(每瓶褐化莖尖數/每瓶莖尖數)每重復瓶數×100%,萌發(fā)率=∑(每瓶萌發(fā)莖尖數/每瓶莖尖數)每重復瓶數×100%。
1.3.2 培養(yǎng)繼代增殖試驗工作。培養(yǎng)繼代增殖試驗工作中,根據不同濃度的6-BA續(xù)代,對培養(yǎng)基試驗進行三次培養(yǎng),對不定芽進行接種,在30天后,對玻璃化以及增殖系數進行數據統計。此外,對試管苗的表現進行觀察,如試管苗出現透明或半透明現象,或試管苗發(fā)生易碎,組織結構畸形等現象,則認定為玻璃化現象。
Excel 2007用于相關測試數據的分析,SAS9.0軟件用于統計分析。成員函數數據用于計算每個測試。會員函數的相關計算公式為R(X)i=(Xi-Xmin)/Xmax-Xmin。反向成員函數計算公式為R(X)i=1-(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin),其中Xi表示每個測試索引的適應性,每個索引轉換以實現平均值,對防褐化以及玻璃化效果進行評價分析。
6-BA處理對褐變的影響相比,添加6-BA(p<0.05)可以顯著提高發(fā)芽率,抑制莖尖的發(fā)芽率(p<0.05),但隨著6-BA處理濃度的增加,莖尖的發(fā)芽率和發(fā)芽率不會上升或下降。在所有處理中,A2的發(fā)芽率最高,其次是A3,但二者之間沒有顯著差異。成員功能分析表明A2的發(fā)芽率最高。
CK的曬黑率最高,為91.05%,A3為最低。并非所有效果都能通過評估發(fā)芽率或曬黑速度得到很好的反映。只有評估這兩個指數,我們才能準確反映不同治療方法的差異。
黑暗預處理中,褐化率呈現出下降趨勢,此外與CK進行比較分析,兩組差異不明顯,不具備可比性意義。
黑暗預處理工作中,處理工作達到2天時,萌發(fā)率呈現出升高趨勢,但是兩組之間的差異性還是不顯著。
此外,添加V c 后,發(fā)芽率也逐漸提高,兩組(p<0.05)相當,褐色率顯著下降(P<0.05)。B5的發(fā)芽率最高,褐色率最低。B5和B6治療沒有顯著差異。經過計算和充分分析,B5的總體評價值最高,其次是B6。
比較了6-BA對草莓芽玻璃的影響。第一次培養(yǎng)后,CK的增殖因子明顯高于其他方法(p<0.05)。隨著6-BA濃度的降低,隨機芽增殖系數下降,一些隨機芽在CK中結冰。
第二種培養(yǎng)后,隨機芽C1的乘法系數最高,為6.75,但與CK無顯著差異。培養(yǎng)后,每次治療的隨機芽顯示出不同程度的玻璃,但玻璃率明顯低于CK(p<0.05)。
按照第三次培養(yǎng)模式,芽增殖不定系數和單個處理的玻璃化率明顯低于CK(p<0.05),芽增殖不定系數隨濃度下降6-BA呈下降趨勢,根據成員功能,C1在第一次、第二次和第三次培養(yǎng)中的總值最高。
合成了第一、第二、第三培養(yǎng)中不定芽的增殖系數和玻璃化率,并對平均值進行了比較分析。發(fā)現CK中不定芽的倍增系數最高,為6.30,其次是C1,但C1和CK之間沒有顯著差異。6-BA濃度降低,不定芽的玻璃化率顯著降低,C3的最低值僅為14.14%。此外,還發(fā)現具有成員資格函數的C1總值最高。
當前,通過莖尖組織培養(yǎng)進行無病毒苗培育,是市面上快速繁殖草莓以及無毒苗的主要方式。本研究結果顯示,草莓剝去莖尖接種培養(yǎng)方式,大致咋3~7天內就會出現愈傷組織,然而咋在20~25天后,愈傷組織一般會變?yōu)闇\綠色,在培養(yǎng)35~40天后會形成不定芽,然后在30天內進行繼代組織培養(yǎng),從而形成完整的植株,植株高達兩厘米,進行誘導生根,20天內進行移栽。
相關研究表明,褐變主要由苯酚氧化形成,在多酚氧化酶作用下形成喹諾酮。在組織培養(yǎng)中添加抗氧化劑或吸附劑可以防止喹諾酮的形成。Vc作為抗褐變劑也廣泛應用于植物組織培養(yǎng)中。通過過濾過濾將Vc添加到培養(yǎng)基中可以大大降低銑削莖尖的褐變率,但操作需要大量時間和勞力。但是,采用VC解決方案浸泡草莓跑步者的端蓋比較容易。Vc溶液濃度為300 mg/L時,發(fā)現能顯著降低莖尖的褐變率,從而促進外來愈傷組織,并能顯著提高發(fā)芽率。
Vc浸漬時間達到9 min后,褐變與控制相比明顯下降,表明褐變只有在一定時間內浸入Vc溶液后才能停止。此外,在培養(yǎng)基中間添加PVP抗氧化劑可以大大降低草莓莖尖的褐變率,也可以促進愈傷組織,發(fā)芽率最高可達100%。但加入活性炭吸附對褐變沒有明顯影響。
綜上所述,將草莓芽浸泡在Vc溶液中,在培養(yǎng)基中間加入抗氧化PVP,可以大大抑制草莓莖尖的褐變,促進草莓莖尖的愈傷組織萌發(fā)。