郭麗鄭志新武延生
(1邢臺(tái)學(xué)院化學(xué)工程與生物技術(shù)學(xué)院河北邢臺(tái)054001;2河北北方學(xué)院園藝系河北張家口075000)
兔眼藍(lán)莓初代培養(yǎng)的建立
郭麗1鄭志新2武延生1
(1邢臺(tái)學(xué)院化學(xué)工程與生物技術(shù)學(xué)院河北邢臺(tái)054001;2河北北方學(xué)院園藝系河北張家口075000)
以兔眼藍(lán)莓栽培品種‘北陸’當(dāng)年生帶腋芽的莖段為試材,探討其初代培養(yǎng)過(guò)程中消毒時(shí)間和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑配比濃度對(duì)芽誘導(dǎo)率的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:兔眼藍(lán)莓莖段最佳消毒時(shí)間是以70%酒精處理30s與0.1%升汞處理8min,以MS+6–BA 0.5mg/L+IBA 0.2mg/L+ZT 2.0mg/L為培養(yǎng)基的芽誘導(dǎo)效果最好,誘導(dǎo)率可達(dá)79.0%。
兔眼藍(lán)莓;初代培養(yǎng);消毒時(shí)間;生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑
藍(lán)莓,學(xué)名越橘(Vaccinium vitis–idaea),屬杜鵑花科(Ericaceae)越橘屬(Vaccinium),多年生落葉或常綠矮小灌木,原產(chǎn)于北美[1]。目前生產(chǎn)栽培的主要品種分為三大類(lèi):高叢藍(lán)莓、矮叢藍(lán)莓和兔眼藍(lán)莓。兔眼藍(lán)莓是從野生兔眼越橘類(lèi)中選育出的栽培品種,由于果實(shí)在未成熟前顏色如兔眼一般紅,所以取名為兔眼藍(lán)莓[2]。
藍(lán)莓果實(shí)酸甜可口,具有獨(dú)特的營(yíng)養(yǎng)保健功能,因含有較多的花色苷、黃酮等生理活性物質(zhì),具有改善視力、延緩腦神經(jīng)衰老、防止心血管疾病、提高人體免疫力等功效,是世界糧農(nóng)組織推薦的五大健康水果之一[3,4]。藍(lán)莓的常規(guī)繁殖方法速度較慢、繁殖規(guī)模受到阻礙且苗木在生長(zhǎng)勢(shì)、果實(shí)品質(zhì)等諸多方面存在不足。為滿(mǎn)足市場(chǎng)需要,迅速擴(kuò)大藍(lán)莓的生產(chǎn)規(guī)模,采用組培法能在較短時(shí)間內(nèi)獲得大量?jī)?yōu)質(zhì)苗木。
1.1 材料。供試材料為兔眼藍(lán)莓栽培品種‘北陸’的當(dāng)年生帶腋芽的莖段,取自河北北方學(xué)院農(nóng)林科技學(xué)院溫室。
1.2 方法
1.2.1 外植體的消毒處理與接種。將采回的外植體用剪刀剪成約2cm長(zhǎng)的莖條,去除葉片,保留腋芽,用洗衣粉水浸泡30min后,再用流水沖洗2h,然后在超凈工作臺(tái)上進(jìn)行消毒處理[5]。先用70%酒精浸泡30s,用無(wú)菌水沖洗2~3次,再在0.1%升汞中浸泡,設(shè)定浸泡時(shí)間為4min、6min、8min、10min,無(wú)菌水沖洗5次,然后將材料放于無(wú)菌濾紙上吸干水分。切去莖條上下兩端的傷口部分,將其剪成0.5~1cm的單芽莖段,接種于培養(yǎng)基上[3]。每個(gè)處理接種10瓶,每瓶3~4個(gè)外植體,3次重復(fù)。所用基本培養(yǎng)基均為MS培養(yǎng)基,添加瓊脂6g/L,蔗糖30g/L,pH值為5.6~5.8。
1.2.2 培養(yǎng)條件。接種的莖段置于25±2℃培養(yǎng)室中培養(yǎng),光照強(qiáng)度2000lx,每日持續(xù)光照16h,14d后統(tǒng)計(jì)結(jié)果。
2.1 不同消毒時(shí)間對(duì)外植體滅菌效果的影響。在消毒處理中分別用0.1%升汞浸泡4min、6min、8min和10min。接種14d后污染率和死亡率結(jié)果見(jiàn)表1。處理A的污染率最高,達(dá)到73.3%,由于消毒時(shí)間短,導(dǎo)致消毒不夠徹底,還存在大量雜菌,消毒效果不理想;隨著消毒時(shí)間逐漸延長(zhǎng),處理B、C、D的污染率分別降至46.7%、26.7%、13.4%,處理B與處理C、D差異顯著,處理C與處理D差異不顯著。同時(shí),隨著消毒時(shí)間逐漸延長(zhǎng),死亡率也呈遞增的趨勢(shì),分別為10%、16.7%、23.4%、43.4%,處理D與處理A、B、C存在顯著性差異,說(shuō)明0.1%升汞是強(qiáng)消毒劑,隨著消毒時(shí)間的延長(zhǎng),對(duì)外植體細(xì)胞的傷害程度也會(huì)增大,從而導(dǎo)致外值體死亡;處理C與處理D比較,污染率相差不大,且處理D比處理C的污染率要高,所以處理C最合適。綜上所述,處理C的污染率、褐變與死亡率均在可接受范圍內(nèi),在一定程度上既消滅了雜菌又不至于對(duì)外植體產(chǎn)生較大毒害,所以用0.1%升汞處理外植體8min較好。
表1 不同滅菌時(shí)間對(duì)外植體污染率和死亡率比較
2.2 不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑配比濃度對(duì)芽誘導(dǎo)的影響。將沒(méi)有受污染和死亡的兔眼藍(lán)莓莖段轉(zhuǎn)接到誘導(dǎo)培養(yǎng)基上進(jìn)行誘導(dǎo)培養(yǎng),所設(shè)培養(yǎng)基配方及誘導(dǎo)結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知,以6-BA 0.5mg/L+IBA 0.1mg/L+ZT 2.0mg/L的培養(yǎng)基對(duì)芽誘導(dǎo)效果最好,達(dá)到79.0%。在BA和IBA一定時(shí),隨著ZA的濃度不斷增加,芽誘導(dǎo)率先增加,然后降低。當(dāng)ZT為2.0mg/L時(shí),芽誘導(dǎo)率最高;當(dāng)ZT為3.0mg/L時(shí),芽誘導(dǎo)率下降到70.2%??梢?jiàn),低濃度的ZA對(duì)芽誘導(dǎo)起到了促進(jìn)作用,隨著ZA濃度升高,芽誘導(dǎo)效果降低,高濃度ZA對(duì)芽誘導(dǎo)具有抑制作用。試驗(yàn)結(jié)果表明,最適宜的兔眼藍(lán)莓芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基為MS+6-BA 0.5mg/L+IBA 0.1mg/L+ZT 2.0mg/L。
表2 不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑配比濃度對(duì)芽誘導(dǎo)的影響
3.1 結(jié)論。采于溫室中的試驗(yàn)材料,很容易粘附細(xì)菌和真菌等。在組織培養(yǎng)中,外植體的消毒效果直接關(guān)系到后續(xù)芽誘導(dǎo)的效果及組培苗的成活率,確定最佳的消毒方式與時(shí)間不可或缺。本試驗(yàn)通過(guò)研究消毒時(shí)間的長(zhǎng)短,篩選出以兔眼藍(lán)莓莖段為外植體的最佳消毒方法為:70%酒精浸泡30s后0.1%升汞浸泡8min。同時(shí),添加一定濃度的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素對(duì)于誘導(dǎo)兔眼藍(lán)莓的芽具有明顯的促進(jìn)作用。在兔眼藍(lán)莓初代培養(yǎng)的過(guò)程中,以MS+6-BA 0.5mg/L+IBA 0.1mg/L+ZT 2.0mg/L為培養(yǎng)基配方的芽誘導(dǎo)效果最佳,誘導(dǎo)率達(dá)到79.0%。
3.2 討論。菌類(lèi)污染是植物組織培養(yǎng)中較為常見(jiàn)的問(wèn)題,使用的消毒劑既要能夠把外植體表面的雜菌殺死,又必須容易被無(wú)菌水從外植體上沖洗干凈而不至于對(duì)外植體本身產(chǎn)生較大的毒害作用進(jìn)而影響其正常生長(zhǎng)[5]。0.1%升汞是組織培養(yǎng)中常用的強(qiáng)消毒劑,且較難除去殘留,具有很強(qiáng)的穿透力和殺傷力,容易殺死和損傷細(xì)胞,造成外植體的死亡,但其消毒效果也比較明顯。因此在使用時(shí),應(yīng)當(dāng)控制好消毒的具體時(shí)間,用后要以大量的無(wú)菌水多次沖洗,在降低污染率的同時(shí),還要盡可能減少消毒劑對(duì)外植體的傷害。所以,篩選準(zhǔn)確的消毒時(shí)間對(duì)后續(xù)工作有至關(guān)重要的作用。
植物分化是一個(gè)復(fù)雜的生理生化過(guò)程,植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)的種類(lèi)、濃度及組合對(duì)不定芽的誘導(dǎo)有極其關(guān)鍵的作用。在植物組織培養(yǎng)過(guò)程中,愈傷組織的誘導(dǎo)、芽苗的生長(zhǎng)受生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的調(diào)控。細(xì)胞分裂素能誘導(dǎo)不定芽的形成,削弱頂端優(yōu)勢(shì),促進(jìn)側(cè)芽分化和生長(zhǎng);生長(zhǎng)素能促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng),誘導(dǎo)愈傷組織產(chǎn)生特別是當(dāng)二者有效結(jié)合時(shí),能更強(qiáng)烈地刺激愈傷組織的形成[6]。本試驗(yàn)中,單獨(dú)添加6-BA與IBA的誘導(dǎo)效果較一般,當(dāng)添加ZT后,芽誘導(dǎo)率得到有效提高,可見(jiàn)ZT是植物組織培養(yǎng)中的關(guān)鍵因素[7]。同時(shí),采用不同的6-BA、IBA與ZT配比濃度,芽誘導(dǎo)的效果也存在差異。試驗(yàn)表明,當(dāng)使用6-BA 0.5mg/L+IBA 0.1mg/L+ZT 2.0mg/L的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑配比時(shí),芽誘導(dǎo)率得到顯著提高,達(dá)到79.0%。
本試驗(yàn)對(duì)兔眼藍(lán)莓的初代培養(yǎng)進(jìn)行了研究,確定了外植體的最佳消毒方法。通過(guò)在MS基本培養(yǎng)基上添加不同濃度的BA、IBA和ZA來(lái)比較芽誘導(dǎo)的效果,但其它種類(lèi)和濃度的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素以及不同種類(lèi)的基本培養(yǎng)基對(duì)于兔眼藍(lán)莓初代培養(yǎng)的影響和作用還需要進(jìn)一步深入的研究。
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