陳華斌,詹國勇,鄭耀光,盧永奮,馬春梅
(汕頭市白沙蔬菜原種研究所,廣東汕頭,515800)
作物種間雜交在品種的創(chuàng)新、改良方面有良好的優(yōu)勢,但種間雜交的成功率極低,雜交后種胚多數(shù)在2~3周內(nèi)死亡,能存活的種胚也因發(fā)育不全而致結(jié)籽率極低或不結(jié)籽,常規(guī)雜交育種很難獲得種間一代種子。白藍(lán)(Brassica pekinenis×B.olercea,n=19)是蕓薹屬蔬菜大白菜和結(jié)球甘藍(lán)種間雜交育成的結(jié)球性蔬菜,其F1代和后代不易結(jié)籽[1]。利用白藍(lán)不同外植體組織培養(yǎng),建立植株再生體系是獲得種質(zhì)資源的理想途徑之一。但由于外植體及其他因素的影響,植株再生速度、脫分化頻率和再生能力存在一定的生物效應(yīng)差異。為此,比較了白藍(lán)4種不同外植體材料離體微繁效果,以期為白藍(lán)建立高效的植株再生體系提供有益的參考。
以白藍(lán)未開花植株的莖尖、莖段、葉柄和葉片為外植體材料。試驗(yàn)設(shè)置3次重復(fù),每個(gè)重復(fù)10瓶,每瓶外植體數(shù)5個(gè)。
愈傷組織和不定芽誘導(dǎo)基本培養(yǎng)基為MS,添加2個(gè)激素配比濃度6-BA (6-芐基腺嘌呤)、NAA(α-萘乙酸)和1個(gè)激素配比濃度IBA(吲哚丁酸),具體見表1。小苗促根培養(yǎng)基:1/2 MS+0.1 mg/L IBA。各培養(yǎng)基均加入蔗糖3%,瓊脂0.8%,pH值調(diào)至5.8。培養(yǎng)溫度(22±1)℃,光照 12 h/d,光照強(qiáng)度 3 000 lx。
外植體經(jīng)自來水表面清洗后放入75%酒精中消毒30 s,無菌水沖洗后用0.1%升汞滅菌,莖段滅菌10 min,莖尖、葉柄、葉片滅菌8 min,滅菌后無菌水滌洗5~6次,吸干水分,植入愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)上。外植體大小:莖尖長約0.5 cm,莖段、葉柄1 cm,葉片為1 cm2。愈傷組織誘導(dǎo)、繼代培養(yǎng)每10 d更換1次培養(yǎng)基。
當(dāng)不定芽2~3片小葉時(shí),從莖基部切下接種于生根培養(yǎng)基進(jìn)行生根培養(yǎng)。約14 d可完成生根。生根小苗植于泥炭和珍珠巖混合的基質(zhì)中,14 d后移至大田定植,成活率達(dá)95%。
莖尖在愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)基中萌動最早,僅7 d就有乳白色的愈傷組織形成,4周后愈傷組織增大為團(tuán)塊狀,質(zhì)地中等、淡綠色,誘導(dǎo)率為52.4%。莖段形成愈傷組織相對較晚,10 d左右切口處才形成少量淡白色愈傷組織,團(tuán)塊小、質(zhì)地較硬,誘導(dǎo)率最高,達(dá)76.9%。葉柄經(jīng)更換2次培養(yǎng)基后才萌動分化,愈傷組織團(tuán)塊狀、質(zhì)地疏松、水浸狀明顯,部分組織類玻璃化,易褐化,誘導(dǎo)率為21.5%。葉片培養(yǎng)約12 d,葉片面積增大、卷曲,只在切口邊緣形成愈傷組織,團(tuán)塊小、色澤暗黃,此類組織極易褐化死亡,存活的組織需經(jīng)多代培養(yǎng)才能獲得理想的團(tuán)塊愈傷組織,誘導(dǎo)率僅19.3%。
表1 4種外植體誘導(dǎo)分化的影響效應(yīng)
莖尖形成的愈傷組織經(jīng)35 d的芽分化培養(yǎng),可獲得叢生不定芽,平均分化芽增殖倍數(shù)為3.9。不定芽形態(tài)正常,葉色綠,生長勢強(qiáng),畸形苗率低。莖段不定芽的分化形成有2種方式:①愈傷組織分化出不定芽,②莖段腋芽直接萌生出不定芽。經(jīng)腋芽直接萌生的不定芽形成時(shí)間更早,最早分化不定芽僅12 d;莖段誘導(dǎo)的不定芽質(zhì)量好,苗壯、色濃綠、易生根,芽分化率達(dá)4.6倍。葉柄形成的愈傷組織,經(jīng)45 d以上的繼代培養(yǎng),能獲得叢生不定芽,芽分化率3.5倍。不定芽質(zhì)量一般,有部分不定芽葉片粘連或玻璃化。葉片所誘導(dǎo)的愈傷組織經(jīng)60 d繼代培養(yǎng)才能獲得叢生不定芽,平均分化率3.1倍。不定芽長勢一般,畸形率較高,部分不定芽不具備生長點(diǎn),僅分化出葉片(表1)。
4種不同外植體所誘導(dǎo)的不定芽生根率為95%~98%,無明顯差異。在0.1 mg/L IBA的生長調(diào)節(jié)物質(zhì)中生根效果好,平均生根4.6條以上。健壯的不定芽生根培養(yǎng)14 d將獲得理想的根系。而玻璃化樣或水浸狀的不定芽生根相對較晚,一般需培養(yǎng)20 d左右才完成生根過程,各生根小苗馴化成活率均在95%以上(表1)。
試驗(yàn)結(jié)果表明,白藍(lán)4種不同外植體材料均能誘導(dǎo)出愈傷組織和不定芽。植物外源激素是白藍(lán)再生體系中誘導(dǎo)分化的關(guān)鍵因素之一,如細(xì)胞分裂素對外植體愈傷組織、不定芽作用明顯,IBA有利于根系的分化。但外源激素濃度的高低對愈傷組織、不定芽、根系的誘導(dǎo)效果不同,高濃度6-BA有利于愈傷組織的形成,而較低濃度的6-BA有利于芽增殖培養(yǎng),生根階段則不需添加6-BA。因此在各培養(yǎng)階段對外源激素的調(diào)控是必需的。此外,外植體的生理狀態(tài)對誘導(dǎo)分化率也有一定的影響,趙建萍[2]發(fā)現(xiàn)在艾西絲南瓜子葉的離體培養(yǎng)中,4~5 d苗齡子葉是誘導(dǎo)芽分化的最佳時(shí)期,而侯喜林等[3]則發(fā)現(xiàn)在矮腳黃不結(jié)球白菜子葉離體再生植株中,11~15 d苗齡的子葉分化效果最佳。本試驗(yàn)中葉片誘導(dǎo)分化率低于莖尖、莖段,可能與葉片苗齡偏大有關(guān)。
[1]盧永奮,柳江海,謝順贊,等.白藍(lán)無性繁殖試驗(yàn)初探[J].長江蔬菜,2004(7):43-44.
[2]趙建萍.‘艾西絲’南瓜子葉的離體培養(yǎng) [J].園藝學(xué)報(bào),1999,26(3):196-197.
[3]侯喜林,曹壽椿.不結(jié)球白菜子葉離體培養(yǎng)再生植株[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1994,17(3):60-64.