崔鵬
摘要:采用三因素(萘乙酸NAA,吲哚丁酸IBA,6-芐氨基嘌呤6-BA)四水平的正交試驗設計,對“鄞紅”葡萄近梢處的嫩莖段和幼果進行愈傷組織誘導試驗。結果表明,6-BA對愈傷組織誘導影響最大。以嫩莖段為外植體的最佳培養(yǎng)基配方是MS+1.00 mg/L 6-BA+0.10 mg/L NAA+0.20 mg/L IBA,其誘導率為70.00%。以幼果為外植體的最佳培養(yǎng)基配方是MS+0.80 mg/L 6-BA+0.10 mg/L NAA+0.20 mg/L IBA,誘導率為61.85%。嫩莖段是“鄞紅”葡萄愈傷組織誘導最理想的外植體。
關鍵詞:葡萄;嫩莖;幼果;愈傷組織誘導;正交設計
中圖分類號:S663.1;Q813.1+2文獻標識碼:A文章編號:0439-8114(2012)04-0827-03
葡萄是多年生落葉藤本漿果類果樹,屬葡萄科(Vitaceace)葡萄屬(Vitis L.)植物[1]。其常規(guī)栽培繁殖方法為扦插和嫁接,長期采用導致葡萄品種退化,病害感染率高,嚴重影響果實產(chǎn)量和品質[2,3],而組織培養(yǎng)可以達到縮短育種周期、減輕病害和快速繁殖的目的[4]。葡萄葉片和葉柄再生比較困難[1]。李云等[5]對“紅地球”葡萄葉片及葉柄進行不定芽誘導,石雪暉[6]對藤稔葡萄葉片、莖段、葉柄和卷須進行離體培養(yǎng),其誘導率和不定芽分化率均不高。試驗所選材料為“鄞紅”葡萄,屬歐美雜種(V. vinifera L.×V. labrusca L.),在浙江省栽培范圍較廣,目前還鮮有關于此品種的組織培養(yǎng)研究報道。通過采用正交試驗設計,篩選葡萄愈傷組織誘導的最佳激素濃度配比,以期為該葡萄品種的組織培養(yǎng)和快速繁殖提供有效途徑和方法。
1材料與方法
1.1材料
材料取自寧波市江北綠艷果蔬專業(yè)合作社葡萄試驗基地,以“鄞紅”葡萄的嫩莖段與幼果作為外植體。
1.2方法
1.2.1外植體消毒先用自來水洗去外植體表面殘留物質,在洗潔精中浸泡10 min,再用自來水充分清洗,并用無菌水洗滌一次。然后在體積分數(shù)為70%的乙醇溶液中浸泡40 s,用無菌水沖洗2~3次,再用1 g/L的HgCl2對外植體處理7 min,并用無菌水洗滌5~6次。將消毒處理的外植體放在事先滅好菌的濾紙上吸干表面水分,把消過毒的傷口剪掉,然后接種于培養(yǎng)瓶中。
1.2.2試驗設計與培養(yǎng)條件于2009年5月16日對“鄞紅”葡萄近梢處的嫩莖段和幼果進行愈傷組織誘導試驗。以MS為基本培養(yǎng)基,附加20 g/L蔗糖,7 g/L瓊脂,pH為5.8~6.0。采取三因素(萘乙酸NAA,吲哚丁酸IBA,6-芐氨基嘌呤6-BA)四水平的正交試驗,即L16(43)正交設計(表1),進行愈傷組織誘導試驗。每個處理接種20瓶,每瓶6個外植體,重復3次。培養(yǎng)條件為溫度25 ℃,光照時間12 h/d,光照度2 000 lx,培養(yǎng)7周。
1.2.3統(tǒng)計方法接種后,每隔5~7 d觀察記錄愈傷組織的生長狀況,至2009年7月15日統(tǒng)計愈傷組織的誘導率、顏色和質量。數(shù)據(jù)處理使用DPS系統(tǒng)軟件對試驗結果進行方差分析和顯著性檢驗[7]。
2結果與分析
2.1不同激素配比對嫩莖段愈傷組織誘導的影響
6-BA、NAA、IBA對嫩莖段愈傷組織誘導影響的試驗結果見表2。16個處理中,K處理(MS+1.00 mg/L 6-BA+0.10 mg/L NAA+0.20 mg/L IBA)的愈傷組織誘導率最高,達到70.00%。愈傷組織呈棕黃色,誘導速度比較快,且質量致密(圖1)。其次為H處理(MS+0.80 mg/L 6-BA+0.20 mg/L NAA),誘導率達到61.88%,愈傷組織呈棕黃色,質量也致密。而A、B、C和D處理沒有愈傷組織產(chǎn)生。由表3的方差分析可以看出,6-BA、NAA和IBA不同濃度水平對嫩莖段愈傷組織誘導的影響分別達到顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)差異。1.00 mg/L 6-BA水平下愈傷組織誘導率極顯著高于1.50 mg/L水平,但與0.80 mg/L水平無顯著性差異,表明6-BA濃度過高時不利于愈傷組織誘導。NAA在0.10 mg/L水平下愈傷組織誘導率最高,達到44.42%,極顯著高于0.05 mg/L水平和對照0 mg/L水平,但與0.20 mg/L水平無顯著性差異,表明NAA濃度過低時不利于愈傷組織產(chǎn)生。IBA在0.20 mg/L或是0 mg/L水平下誘導率較高,分別為44.42%和41.10%,極顯著高于0.10和0.05 mg/L水平。
因素內(nèi)水平極差值的大小能夠說明該因素對試驗結果的影響程度。經(jīng)表3計算得知,6-BA對“鄞紅”葡萄近梢處的嫩莖段作用影響是最大的,極差為47.98,其次是NAA和IBA,極差均為27.49,即3個因素對誘導率的影響的主次關系為6-BA>NAA=IBA。嫩莖段愈傷組織誘導最佳培養(yǎng)基為MS+1.00 mg/L 6-BA+0.10 mg/L NAA+0.20 mg/L IBA。
2.2不同激素配比對幼果愈傷組織誘導的影響
從表4可知,不同激素配比對幼果愈傷組織誘導的影響不同。K處理的愈傷組織誘導率最高,達到61.85%,愈傷組織呈淺黃色,質量致密(圖2)。其次是J處理,誘導率為60.29%,愈傷組織呈淡黃色。A、B、C和D處理則無愈傷組織產(chǎn)生。經(jīng)表5的方差分析可知,6-BA、NAA和IBA不同濃度水平對幼果愈傷組織誘導的影響分別達到顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)差異。6-BA在0.80 mg/L水平下愈傷組織誘導率最高,為48.66%,顯著高于其他3個水平,表明6-BA濃度過高或過低均不利于愈傷組織產(chǎn)生。NAA在0.10 mg/L水平下誘導率最高,為37.60%,其次是0.05 mg/L水平,二者之間無顯著性差異。IBA在0和0.05 mg/L水平下愈傷組織誘導率較低,極顯著低于0.10和0.20 mg/L水平。同時,根據(jù)表5計算得知,6-BA對“鄞紅”葡萄近梢處幼果愈傷組織誘導率的影響作用是最大的,極差值為48.66,其次是NAA和IBA,極差值都是14.81,即3個因素對誘導率的影響的主次關系為6-BA>NAA=IBA。因此,幼果愈傷組織誘導的最佳培養(yǎng)基配方為K處理,即MS+0.80 mg/L 6-BA+0.10 mg/L NAA+0.20 mg/L IBA。
3討論
目前,國內(nèi)外已有利用葡萄葉片、莖尖和花藥[8]等組織器官為材料進行離體培養(yǎng)并獲得愈傷組織和芽苗的成功經(jīng)驗,但幼果作為外植體進行愈傷組織誘導還比較少。本試驗選取了葡萄嫩莖段和幼果作為外植體誘導愈傷組織,結果發(fā)現(xiàn),嫩莖段的誘導率高于幼果,且誘導時間短,愈傷組織質量優(yōu)于幼果,因此,對于該品種來說,嫩莖段是其最理想的誘導愈傷組織的外植體。值得注意的是,本試驗所用嫩莖段是葉柄與莖的交接處,而非其他部位。
植物愈傷組織誘導產(chǎn)生受多種因素的影響,其中外植體類型、激素種類與濃度配比是其主要影響因素。如果生長素與細胞分裂素的比例適中,對保持愈傷組織的快速生長是非常有必要的[9]。試驗中,6-BA對嫩莖段或幼果愈傷組織誘導均有最大影響,是必不可少的激素。不添加6-BA,則未能產(chǎn)生愈傷組織。另外,愈傷組織誘導需要6-BA和NAA同時使用,這與宋英今等[10]闡述的使用安祖花嫩莖誘導時,只有6-BA和NAA的配合使用才有利于愈傷組織誘導的報道相一致。
參考文獻:
[1] 張劍俠,王賀飛,徐炎,等. 中國野生葡萄組織培養(yǎng)研究[J]. 西北植物學報,2003,23(3):460-461.
[2] 張建華,莊天明,孫占剛,等. 華佳8號葡萄離體繁殖技術的研究[J]. 上海交通大學學報(農(nóng)業(yè)科學版),2004,22(3):309-312.
[3] 周鵬,郭安平,王躍進,等. 2個葡萄品系外植體愈傷組織誘導和植株再生[J]. 熱帶作物學報,2002,23(3):52-57.
[4] 師校欣,杜國強,賀柱,等. 外植體及培養(yǎng)條件對葡萄不定芽再生的影響[J]. 果樹學報,2008,25(4):585-588.
[5] 李云, 馮慧, 田硯亭. “紅地球”葡萄葉片、葉柄不定芽再生體系的建立[J]. 園藝學報,2002,29(1):60-62.
[6] 石雪暉. 藤稔葡萄離體培養(yǎng)研究[J].葡萄栽培與釀酒,1995(1):27-31.
[7] 唐啟義,馮明光. 使用統(tǒng)計分析及其DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)[M]. 北京:科學出版社,2002.43-50.
[8] 高金輝,王玲,張厚良,等. 山葡萄組織培養(yǎng)方法[J]. 東北林業(yè)大學學報,2007,35(7):37-39.
[9] 鞏振輝,申書興. 植物組織培養(yǎng)[M]. 北京:化學工業(yè)出版社,2007. 68-69.
[10] 宋英今,季靜,劉海學,等. 安祖花愈傷組織誘導及其分化的正交試驗設計[J]. 核農(nóng)學報,2008,22(3):302-303.