許念芳等
摘要:以無籽西瓜“牧童”的種子為材料,以其子葉為外植體,研究了其再生植株的適宜培養(yǎng)條件。結(jié)果表明:MS+2.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA是子葉誘導(dǎo)的最適宜培養(yǎng)基。不定芽在添加0.3 mg/L NAA 的1/2MS培養(yǎng)基上生根效果最好。
關(guān)鍵詞:無籽西瓜;子葉;組織培養(yǎng)
中圖分類號:S651.04+3文獻(xiàn)標(biāo)識號:A文章編號:1001-4942(2013)07-0012-03
無籽西瓜(Citrullus lantus)與普通二倍體西瓜相比,糖度高、食用方便、耐貯運,備受廣大消費者青睞[1,2]。但無籽西瓜在栽培過程中,卻存在“兩低一慢”(發(fā)芽率低、成苗率低、前期生長慢)問題,而利用組織培養(yǎng)技術(shù)快速擴(kuò)繁成為解決這一難題的有效途徑。目前國內(nèi)外許多學(xué)者利用無籽西瓜不同外植體均已成功獲得再生植株;高新一等[3]利用頂芽獲得了再生植株,Andrus等[4]以無籽西瓜下胚軸作為外植體,誘導(dǎo)出再生苗;張娜等[5]以子葉為外植體,建立了無籽西瓜“蜜童”的再生體系。但由于所選用的品種和外植體不同,得出的最適培養(yǎng)基也各不相同。本研究以濰坊市種植面積較大的無籽西瓜“牧童”子葉為外植體,系統(tǒng)研究了再生植株的適宜培養(yǎng)條件,旨在建立一種高效再生繁殖體系。
1材料與方法
1.1材料
選用市場上銷售的無籽西瓜“牧童”的種子為試材。
1.2試驗方法
1.2.1無菌幼苗的培養(yǎng)將無籽西瓜牧童的干種子剝?nèi)シN皮,將種胚分別裝進(jìn)滅菌紗布袋中,在清水中浸泡2 h后,放入滅菌燒杯中,用體積分?jǐn)?shù)70%的乙醇消毒30 s,再用1 g/L升汞消毒10 min,無菌水沖洗3~5次,然后分別將無菌種胚播種到MS培養(yǎng)基上,于室溫(25℃)、黑暗條件下培養(yǎng)2~3 d,待種胚露芽后,轉(zhuǎn)移到25℃、光照16 h/d、光強(qiáng)2 000~2 500 lx的條件下,培養(yǎng)獲得無菌苗。
1.2.2不同濃度6-BA誘導(dǎo)分化不定芽試驗在超凈工作臺上將培養(yǎng)6~8 d的無菌苗子葉剪下,切成0.5 mm2長方塊。分別接種于添加0(CK)、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mg/L 6-BA的MS培養(yǎng)基上,每處理接種15個外植體,重復(fù)3次。35 d后觀察并統(tǒng)計不同濃度6-BA誘導(dǎo)分化不定芽情況。
1.2.36-BA與 NAA不同濃度配比誘導(dǎo)分化不定芽試驗將篩選出適宜濃度的6-BA分別與0,0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mg/L NAA配比,添加到MS培養(yǎng)基上,每處理接種15個外植體,重復(fù)3次。35 d后觀察統(tǒng)計6-BA和NAA誘導(dǎo)不定芽情況。
1.2.4不同濃度NAA誘導(dǎo)不定根試驗將生長至2.5 cm左右高的不定芽自基部切下,轉(zhuǎn)接到分別含有0(CK)、0.1、0.3、0.5 mg/L NAA的1/2MS生根培養(yǎng)基上誘導(dǎo)生根,21 d后觀察統(tǒng)計不定根誘導(dǎo)情況,比較不同濃度NAA對生根率和根系長勢的影響。
1.2.5誘導(dǎo)不定芽和不定根的培養(yǎng)條件及數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析不定芽和不定根的誘導(dǎo)分別以MS和1/2MS為基本培養(yǎng)基,添加蔗糖30 g/L 、瓊脂8 g/L,pH值調(diào)至5.8。不定芽和不定根在(24±1)℃、光照14~16 h/d、光強(qiáng)2 000~2 500 lx的條件下誘導(dǎo)培養(yǎng),35 d后統(tǒng)計誘導(dǎo)不定芽的分化結(jié)果; 21 d后統(tǒng)計不定根的誘導(dǎo)結(jié)果。
芽誘導(dǎo)率(%)=出芽外植體數(shù)/接種外植體數(shù)×100;
分化系數(shù)=出芽總數(shù)/出芽外植體數(shù);
生根率(%)=生根不定芽數(shù)/接種不定芽數(shù)×100。
試驗數(shù)據(jù)采用Duncans新復(fù)極差法進(jìn)行比較。
2結(jié)果與分析
2.1不同濃度6-BA對誘導(dǎo)分化不定芽的影響
由表1可以看出,添加不同濃度6-BA的5個處理均比對照顯著地提高了不定芽再生頻率和分化系數(shù);隨著6-BA濃度的增加,芽再生頻率和分化系數(shù)先提高后降低,當(dāng)6-BA濃度超過3.0 mg/L時,不定芽誘導(dǎo)受到抑制,芽再生頻率和分化系數(shù)顯著降低。綜合比較認(rèn)為,在MS培養(yǎng)基中添加2.0 mg/L 6-BA的處理誘導(dǎo)不定芽效果較好,芽再生頻率為84.44%,芽分化系數(shù)為7.74。
2.26-BA與 NAA不同濃度配比對誘導(dǎo)分化不定芽的影響
由表2可以看出,在添加2.0 mg/L 6-BA與不同濃度的NAA的5個處理中,芽再生頻率和分化系數(shù)隨NAA濃度的升高而下降,當(dāng)NAA濃度超過0.2mg/L時,不定芽誘導(dǎo)受到較強(qiáng)抑制,褐化率和死亡率增加。僅添加2.0 mg/L 6-BA 的處理雖然芽再生頻率和分化系數(shù)較高,但不定芽生長較弱,出現(xiàn)玻璃化。添加2.0 mg/L 6-BA 與0.1 mg/L NAA的處理誘導(dǎo)不定芽效果最好,芽再生頻率高達(dá)88.89%,芽分化系數(shù)高達(dá)7.98,與其它處理差異顯著,不定芽生長較健壯。
2.3不同濃度NAA對誘導(dǎo)不定根的影響
由表3可以看出,由無籽西瓜子葉誘導(dǎo)出的不定芽生根相對容易些,在不添加任何生長激素的1/2MS培養(yǎng)基上也誘導(dǎo)出了不定根,生根率達(dá)41.67%。添加不同濃度NAA后,生根效果顯著提高,在0.1~0.5 mg/L范圍內(nèi),隨濃度的增加誘根率和平均根數(shù)隨之提高,根系生長狀況也明顯改善,但高濃度的NAA也抑制根的生長,平均根數(shù)降低,根基部產(chǎn)生較多愈傷組織,不利于根的進(jìn)一步生長。綜合對比認(rèn)為,添加0.3 mg/L NAA誘導(dǎo)不定根的效果最好,除生根率、生根株數(shù)與添加0.5 mg/L NAA的處理差異不顯著外,其余測定指標(biāo)均優(yōu)于其它處理,其生根率高達(dá)96.67%,比對照增加131.99%,平均根數(shù)為5.79條,比對照增加80.94%,根系較多,較粗壯。
3結(jié)論與討論
3.16-BA是誘導(dǎo)葫蘆科植物不定芽分化的關(guān)鍵激素[7]。鄭先波等[8]研究認(rèn)為,6-BA在誘導(dǎo)無籽西瓜不定芽的過程中,具有非常重要的作用,但在低濃度下(6-BA濃度小于2.5 mg/L)不能誘導(dǎo)出芽,只有當(dāng)其濃度增加到2.5 mg/L時才能誘導(dǎo)出芽,最適濃度為3.0 mg/L。而本研究認(rèn)為6-BA在1.0~3.0 mg/L濃度范圍內(nèi)對芽的誘導(dǎo)效果較好,但當(dāng)6-BA濃度大于3.0 mg/L時,則抑制芽的分化,且多為畸形芽,難以發(fā)育成正常植株,這與王春霞等[9]和孔祥生等[10]研究結(jié)果基本一致,其中在MS培養(yǎng)基中添加2.0 mg/L 6-BA誘導(dǎo)無籽西瓜牧童子葉不定芽效果較好。
3.2適宜濃度配比細(xì)胞分裂素和生長素,誘導(dǎo)不定芽效果較明顯[6]。牛愛國等[11]用6-BA與IBA組合以無籽西瓜頂芽為外植體誘導(dǎo)了再生植株。栗燕等[12]和張恒濤等[13]分別以無籽西瓜黑蜜5號和黑蜜2號子葉為外植體,添加6-BA與NAA組合成功誘導(dǎo)出了不定芽。本試驗以2.0 mg/L 6-BA 與不同濃度NAA配比得出在較低濃度(0.1 mg/L)NAA下不定芽誘導(dǎo)效果較好,這與鄭先波等[8]的研究一致。本研究認(rèn)為MS+2.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA是誘導(dǎo)無籽西瓜牧童子葉不定芽的最適培養(yǎng)基。
3.3不同植物誘導(dǎo)出的不定芽,其不定根的誘導(dǎo)難易程度各不相同,鄭先波等[8]利用IBA和IAA較好地誘導(dǎo)出無籽西瓜黑蜜5號不定根;Dong等[14]、黃學(xué)森等[15]用附加0.1 mg/L NAA的MS培養(yǎng)基誘導(dǎo)出不定根;王春霞等[9]在附加0.5 mg/L NAA的1/2MS培養(yǎng)基中誘導(dǎo)出不定根。本研究顯示,無籽西瓜牧童誘導(dǎo)出的不定芽生根相對較容易,而且在未添加任何生長調(diào)節(jié)物質(zhì)的1/2MS上也能誘導(dǎo)出根,研究認(rèn)為降低MS無機(jī)鹽濃度,有利于根的分化,這與鄭先波[16]的研究一致。本試驗得出1/2MS+0.3 mg/L NAA是誘導(dǎo)無籽西瓜牧童不定芽生根的適宜培養(yǎng)基。
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