張寶華，郝建平

(1.朔州師范高等?？茖W(xué)校，山西 朔州036000；2.山西大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山西 太原 030006)

棗離體胚培養(yǎng)研究*

張寶華1，郝建平2

(1.朔州師范高等?？茖W(xué)校，山西 朔州036000；2.山西大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山西 太原 030006)

對(duì)自然授粉的3個(gè)不同胚齡期的棗胚進(jìn)行離體培養(yǎng)并獲得了再生植株，同時(shí)對(duì)這些品種胚敗育情況、胚的成活率和成苗率進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)．研究發(fā)現(xiàn)：不同品種胚敗育率明顯不同，六月鮮、灰棗和婆婆棗的胚敗育率均未超過30%，屬輕度敗育品種．胚齡為45天的胚離體培養(yǎng)成活率均超過50%、成苗率也最高，是棗胚離體培養(yǎng)的最佳時(shí)期．

棗;胚;離體胚培養(yǎng)

棗樹(ZizyphusjujubaMill.)是我國重要的特色經(jīng)濟(jì)樹種，素有“營養(yǎng)保健丸”、“鐵桿莊稼”之稱，其育種工作具有獨(dú)特的地位．然而，胚發(fā)育不良或中途敗育現(xiàn)象卻嚴(yán)重制約了棗樹中常規(guī)雜交育種工作的進(jìn)行．離體胚培養(yǎng)技術(shù)能夠挽救敗育胚、提高胚的萌發(fā)率和成苗率，是品種改良的有效方法和重要手段．基于此，不少學(xué)者先后對(duì)部分棗品種進(jìn)行離體培養(yǎng)，對(duì)外植體、接種方式和基本培養(yǎng)基等進(jìn)行了研究，同時(shí)還對(duì)培養(yǎng)過程中的影響因素進(jìn)行了比較和篩選，為雜種胚培養(yǎng)研究奠定了基礎(chǔ)．此外，了解棗樹品種的胚敗育狀況，尤其是雜交育種中母本品種的胚敗育狀況，將為選擇最佳的胚挽救時(shí)期提供參考依據(jù)，對(duì)雜交育種工作的成功尤其重要．

1 材料與方法

1.1 供試材料

實(shí)驗(yàn)材料為自然授粉的灰棗、六月鮮和婆婆棗，均取自山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所國家棗種質(zhì)資源圃．

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

分別在坐果30d、45d和60d時(shí)采集幼果．用流水洗凈，剖開果實(shí)和種核，取出種仁，觀察胚敗育情況，統(tǒng)計(jì)敗育率．從外觀判斷，正常發(fā)育的胚為亮白色，幼胚時(shí)透明，而已經(jīng)敗育的胚開始時(shí)色澤發(fā)黃，之后變褐、變黑，表明胚停止發(fā)育或死亡．

將種仁表面消毒，然后在無菌條件下剝離出幼胚接種于培養(yǎng)基．其中一部分幼胚進(jìn)行暗培養(yǎng)，誘導(dǎo)胚愈傷組織形成，然后進(jìn)入胚狀體發(fā)生途徑,30d后轉(zhuǎn)至光培養(yǎng)；另一部分幼胚接種后先暗培養(yǎng)7d，再轉(zhuǎn)至光培養(yǎng)，以期直接萌發(fā)成苗．進(jìn)行愈傷組織誘導(dǎo)的材料，后期要轉(zhuǎn)入分化培養(yǎng)基，去掉大劑量的2,4-D，否則會(huì)出現(xiàn)畸形．當(dāng)胚根及真葉長出后轉(zhuǎn)入幼苗生長培養(yǎng)基，如根部不發(fā)達(dá)可再轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基生根(見表1)．

表1 胚培養(yǎng)培養(yǎng)基成分

接種30d后統(tǒng)計(jì)成活率，以胚細(xì)胞分裂、生長或子葉展開作為成活的標(biāo)準(zhǔn)，以胚褐變萎縮或子葉久不展開并且萎蔫作為死亡的標(biāo)準(zhǔn)．7個(gè)月后統(tǒng)計(jì)成苗率．培養(yǎng)溫度26～28℃，每日補(bǔ)加光照14h，光照強(qiáng)度為2000lux．移栽前進(jìn)行5～8d的強(qiáng)光鍛煉，移栽基質(zhì)為蛭石沙土，初期經(jīng)常噴水以保持濕度．

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種棗胚的敗育情況

棗核一般為扁紡錘型，頂端銳尖，基部鈍或鈍尖．核內(nèi)具種子，種皮兩層，外種皮堅(jiān)硬具蠟質(zhì)，有光澤，紅褐色；內(nèi)種皮較厚，棕色．種皮內(nèi)為種仁，果核大多數(shù)含一個(gè)種仁，雙仁率不高，偶有三個(gè)種仁，空腔大多為二胚腔．對(duì)種胚進(jìn)行形態(tài)觀察發(fā)現(xiàn):婆婆棗種胚最大，灰棗次之，六月鮮最小．其中，六月鮮雙仁率最高．

圖1 3個(gè)品種棗的敗育率比較

由圖1可知，不同品種胚敗育率明顯不同，三個(gè)品種的胚敗育率均未超過30%，屬輕度敗育品種．其中，灰棗的胚敗育率最低，六月鮮和婆婆棗的敗育率相對(duì)高些．而且，同一品種在不同的坐果期胚敗育率也明顯不同．

2.2 不同胚齡對(duì)棗胚培養(yǎng)的影響

胚齡為30d的幼胚剝出后呈圓柱狀，透明，胚根端尖細(xì)，在培養(yǎng)基上培養(yǎng)數(shù)天后胚根端逐漸變?yōu)槿辄S色，呈不透明狀，與其余部分分界明顯(圖版I,1)，逐而轉(zhuǎn)為嫩綠色．胚齡為45d的幼胚呈扁圓狀，不透明，胚根端呈乳黃色，在培養(yǎng)3～4d后可見兩片清晰的子葉，子葉形成初期呈卷曲狀(圖版I,2)．胚

齡為60d的種胚剝出時(shí)子葉已清晰可見，褪去珠被接種，接種后兩片子葉逐漸張開膨大，從中間萌發(fā)出幼嫩的小芽，胚根伸長，向下彎曲，變化最明顯也最快(圖版I,3)．當(dāng)胚根及真葉長出后轉(zhuǎn)入幼苗生長培養(yǎng)基．胚根不同程度的變長變粗，約60d后成苗(圖版I,4～5)，煉苗后移栽幼苗生長正常(圖版I,6)．

表2 不同胚齡期3個(gè)品種棗的成活率及成苗率比較

由表2可知，灰棗的成活率及成苗率最高，六月鮮最低，婆婆棗居中．胚齡為45d的幼胚培養(yǎng)成活率及成苗率最高，60d的胚次之，30d的幼胚成苗率最低．據(jù)此得出結(jié)論：坐果后45d是棗胚培養(yǎng)成苗的最佳時(shí)期，胚齡30d和60d的胚成苗率均下降．

3 討論

本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)胚齡為30d和60d的胚成活率和成苗率均下降．胚齡為30d的幼胚培養(yǎng)成活率低，主要原因是幼胚太小，幼胚在胚囊內(nèi)的發(fā)育對(duì)包括內(nèi)源激素等在內(nèi)的各種生長條件的要求非常嚴(yán)格，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)營養(yǎng)條件的摸索．而坐果后60d的胚成活率較低，可能是由于子葉在剝出時(shí)受到損傷．綜合考慮，認(rèn)為坐果后45d是棗胚培養(yǎng)成苗的最佳時(shí)期．同時(shí)發(fā)現(xiàn)棗胚的成苗率并不是和成活率相應(yīng)增長的，離體培養(yǎng)最終成苗的寥寥可數(shù)．這可能是由于培養(yǎng)后期培養(yǎng)基成分不是最佳組合，因?yàn)?，棗胚發(fā)育除受到基因型的嚴(yán)格控制外，還要受到年份、氣候、授粉和受精等條件變化的影響，這就導(dǎo)致同一品種在不同培養(yǎng)期所需的具體條件也不盡相同，具體原因還有待進(jìn)一步研究．

圖版I 不同胚齡棗胚培養(yǎng)圖片

1.婆婆棗(坐果后30d材料),接種后20d;2.婆婆棗(坐果后45d材料),接種后10d;3.六月鮮(坐果后60d材料),接種后20d;4.六月鮮(坐果后45d材料),接種后150d;5.灰棗(坐果后60d材料),接種后100d;6.灰棗(坐果后60d材料),接種后120d.

[1]段乃彬,王永清.棗樹胚離體培養(yǎng)的研究[J].四川林業(yè)科技,2002,23(2):42-45.

[2]祁業(yè)鳳,劉孟軍.棗胚培養(yǎng)影響因素研究[J].果樹學(xué)報(bào),2004,21(1):25-28.

[3]杜學(xué)梅,李登科,王永康,等.棗胚培技術(shù)體系的建立[J].園藝學(xué)報(bào),2005,32(3):496-499.

[4]金竹萍,王永康,郝建平,等.六月鮮棗的幼胚培養(yǎng)[J].生物技術(shù)通報(bào),2006(6):108-110.

(責(zé)任編輯:水行)

2013-08-09

張寶華(1981-),女,山西朔州人,碩士,教師．

山西省科技攻關(guān)項(xiàng)目(011023).

S

A

1008-7974(2014)01-0050-02