黃俊豪 徐文玲 劉賢嫻 劉辰 王淑芬 楊建平
摘要:以8種不同基因型的蘿卜為試驗(yàn)材料進(jìn)行帶柄子葉離體培養(yǎng),篩選誘導(dǎo)不定芽和不定根的最佳培養(yǎng)基配方。結(jié)果表明:喜諾曉青和翠綠蘿卜具有高頻再生潛力,由其帶柄子葉誘導(dǎo)不定芽的最佳培養(yǎng)基為:Ms培養(yǎng)基+30g·L-1蔗糖+0.7%瓊脂+5mg·L-16-BA+0.05mg·L-1NAA,誘導(dǎo)不定根的最佳培養(yǎng)基為:Ms培養(yǎng)基+30g·L-1蔗糖+0.7%瓊脂+5mg·L-16-BA+0.10mg·L-1NAA。
關(guān)鍵詞:蘿卜;愈傷組織;不定芽;不定根;激素
中圖分類號(hào):S631.104+.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào):A 文章編號(hào):1001-4942(2016)04-0021-03
蘿卜(Raphanus sativus L.)又名萊菔,是十字花科蘿卜屬的二年生草本植物。作為一種以肉質(zhì)根為主要食用部位的蔬菜作物,蘿卜深受廣大群眾喜愛(ài),在我國(guó)南北各地普遍栽培。隨著生活水平的提高,人們對(duì)蘿卜品質(zhì)的要求也日益增長(zhǎng),這就對(duì)盡快育成優(yōu)質(zhì)抗病的蘿卜新品種提出了迫切要求。建立高效的離體再生體系是親本無(wú)性快繁和基因工程育種的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),然而蘿卜一直以來(lái)被認(rèn)為是一種再生頑拗型植物,再生難度大、廣泛適應(yīng)性不強(qiáng)。本試驗(yàn)選用不同基因型蘿卜為材料,從培育無(wú)菌苗到誘導(dǎo)愈傷組織、不定芽、不定根,再到最后煉苗移栽,擬建立起完整的具有廣泛適應(yīng)性的蘿卜離體再生體系。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料
濰縣青、青圓脆、滿堂紅、沙窩青、堤?hào)|、花葉紅玉春、喜諾曉青和翠綠蘿卜8個(gè)蘿卜品種。
1.2 試驗(yàn)方法
1.2.1 無(wú)菌苗培育 將蘿卜種子于超凈工作臺(tái)上用75%酒精處理30s,再用4%次氯酸鈉溶液滅菌3min,最后用蒸餾水沖洗3遍,接種于1/2MS培養(yǎng)基上,室溫25℃、光照時(shí)間16h·d-1條件下培養(yǎng),得到無(wú)菌苗。
1.2.2 愈傷組織和不定芽的誘導(dǎo) 取生長(zhǎng)3~5d的無(wú)菌苗,切取子葉,留葉柄并將生長(zhǎng)點(diǎn)去除干凈,接種于不同激素配比的MS培養(yǎng)基上,在室溫25℃、光照時(shí)間16h·d-1條件下培養(yǎng)15~20d,統(tǒng)計(jì)愈傷組織和不定芽的誘導(dǎo)率。通過(guò)記錄每種培養(yǎng)基內(nèi)蘿卜帶柄子葉的再生情況,確定適宜的愈傷組織和不定芽誘導(dǎo)激素配比和誘導(dǎo)天數(shù)。
1.2.3 不定根的誘導(dǎo) 取誘導(dǎo)出的不定芽,接種于不同激素配比的MS培養(yǎng)基上,在室溫25℃、光照時(shí)間16h·d-1條件下培養(yǎng)15~20d,統(tǒng)計(jì)不定根誘導(dǎo)率。通過(guò)記錄每種培養(yǎng)基內(nèi)不定芽的生根情況,確定適宜的不定根誘導(dǎo)激素配比和誘導(dǎo)天數(shù)。
1.2.4 煉苗移栽 將不定根誘導(dǎo)成功的再生植株培養(yǎng)瓶的蓋子揭開(kāi),注意適當(dāng)保濕,使再生苗的生長(zhǎng)環(huán)境接近于田間,進(jìn)行煉苗培養(yǎng)。2~3d后將再生苗移栽于營(yíng)養(yǎng)缽中,于煉苗室內(nèi)緩苗培養(yǎng)15d左右,再移栽到大田中。
2 結(jié)果與分析
2.1 愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)基的篩選
以MS培養(yǎng)基+30g·L-1蔗糖+0.7%瓊脂+不同配比激素,在pH5.7左右誘導(dǎo)蘿卜帶柄子葉再生愈傷組織效果明顯,8個(gè)蘿卜品種分別經(jīng)由2,4-D、IBA和NAA配合6-BA均能誘導(dǎo)出愈傷,其中,2,4-D配合6-BA誘導(dǎo)愈傷組織的效果最佳(表1)。
雖然8個(gè)蘿卜品種的帶柄子葉均誘導(dǎo)形成了愈傷組織,但是愈傷進(jìn)一步分化形成不定芽卻極其困難。在各種激素的誘導(dǎo)下,愈傷組織極易先生根,卻難以誘導(dǎo)出芽,僅喜諾曉青和翠綠蘿卜在NAA配合6-BA誘導(dǎo)培養(yǎng)基中不僅再生出了愈傷組織,還再生出了不定芽,但誘導(dǎo)率卻很低。
2.2 不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基的進(jìn)一步篩選
以喜諾曉青和翠綠蘿卜為試材,進(jìn)一步細(xì)化NAA和6-BA激素配比進(jìn)行不定芽的誘導(dǎo)。發(fā)現(xiàn)隨激素濃度的增加,蘿卜不定芽誘導(dǎo)率有先增加后降低的趨勢(shì)(表2)。6-BA和NAA濃度比值為100時(shí),不定芽的誘導(dǎo)率較高,比值過(guò)高或過(guò)低會(huì)導(dǎo)致不定芽的誘導(dǎo)率下降。綜合比較,5mg·L-16-BA+0.05mg·L-1NAA對(duì)于喜諾曉青和翠綠蘿卜誘導(dǎo)不定芽較適宜。翠綠的不定芽誘導(dǎo)率明顯高于喜諾曉青,說(shuō)明翠綠的基因型易再生培養(yǎng)。
2.3 不定根誘導(dǎo)培養(yǎng)基的篩選
在誘導(dǎo)不定芽的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步試驗(yàn)不同濃度6-BA與NAA配比對(duì)喜諾曉青和翠綠蘿卜不定根再生的影響,發(fā)現(xiàn)不定根的誘導(dǎo)與NAA濃度密切相關(guān),NAA濃度過(guò)低時(shí)無(wú)法生成不定根,而NAA濃度過(guò)高時(shí),生根率也會(huì)降低。總體來(lái)看,以5mg·L-16-BA+0.10mg·L-1NAA對(duì)于喜諾曉青和翠綠蘿卜誘導(dǎo)不定根比較適宜(表3)。翠綠比喜諾曉青更易于再生出不定根,說(shuō)明易于誘導(dǎo)出不定芽的基因型也同樣適宜進(jìn)一步誘導(dǎo)不定根,蘿卜的再生頻率高低和其基因型密切相關(guān)。
3 結(jié)論與討論
植物組織培養(yǎng)過(guò)程中,不定芽有通過(guò)外植體直接誘導(dǎo)出芽和經(jīng)愈傷組織誘導(dǎo)出芽?jī)煞N途徑,2,4-D、IBA和NAA配合6-BA誘導(dǎo)愈傷組織、再經(jīng)愈傷組織誘導(dǎo)出芽在番茄、黃瓜等蔬菜作物中均有報(bào)道。關(guān)于蘿卜的離體培養(yǎng),僅有誘導(dǎo)出愈傷組織和直接誘導(dǎo)出不定芽的報(bào)道,并沒(méi)有從愈傷組織再誘導(dǎo)出芽的報(bào)道,所以,蘿卜離體再生誘導(dǎo)的關(guān)鍵是直接誘導(dǎo)不定芽的分化和增殖。
本試驗(yàn)選用濰縣青、青圓脆、滿堂紅、沙窩青、堤?hào)|、花葉紅玉春、喜諾曉青和翠綠共8份試驗(yàn)材料,多數(shù)材料僅能再生出愈傷組織,難以進(jìn)一步分化再生出不定芽,其中僅有喜諾曉青和翠綠蘿卜誘導(dǎo)出了不定芽并進(jìn)而形成不定根。說(shuō)明蘿卜的再生能力較弱,其再生能力在不同基因型間差異十分顯著。
外植體的選擇也是影響蘿卜再生誘導(dǎo)效果的關(guān)鍵因素之一。本試驗(yàn)初期選用了下胚軸、子葉、子葉橫切、子葉縱切和帶柄子葉這幾種外植體材料,其中再生效果最差的是下胚軸,效果最好的是帶柄子葉,所以后期試驗(yàn)都采用帶柄子葉作為外植體。本研究發(fā)現(xiàn)蘿卜帶柄子葉離體培養(yǎng)的再生方式相對(duì)特殊,在不定芽誘導(dǎo)過(guò)程中先是子葉葉柄基部膨大產(chǎn)生少量愈傷組織后再生成大量不定芽,若外植體接種后產(chǎn)生大量愈傷組織就不能有效產(chǎn)生不定芽,說(shuō)明誘導(dǎo)愈傷組織的多少對(duì)不定芽再生有重要影響,這可能與其再生頑拗有所關(guān)聯(lián),關(guān)于產(chǎn)生愈傷組織的多少對(duì)于有效誘導(dǎo)不定芽的影響機(jī)制有待進(jìn)一步深入研究。
生長(zhǎng)激素的配比也是植物再生至關(guān)重要的因素,不同的植物對(duì)生長(zhǎng)激素有不同的要求。本試驗(yàn)在MS培養(yǎng)基中分別添加2,4-D、IBA、NAA和6-BA,最終發(fā)現(xiàn)僅有NAA配合6-BA能夠直接誘導(dǎo)蘿卜帶柄子葉生成不定芽和不定根。通過(guò)多組試驗(yàn),確定其誘導(dǎo)不定芽的最佳培養(yǎng)基為MS培養(yǎng)基+30g·L-1蔗糖+0.7%瓊脂+5mg·L-16-BA+0.05mg·L-1NAA,誘導(dǎo)不定根的最佳培養(yǎng)基為MS培養(yǎng)基+30g·L-1蔗糖+0.7%瓊脂+5mg·L-16-BA+0.10mg·L-1NAA。