朱萬(wàn)升 陳文曲 甘丹丹 劉曉新 梁家亮 劉慧明 王麗春 何志強(qiáng)
摘要? ? 因發(fā)現(xiàn)甘蔗組培苗分化培養(yǎng)基的原配方組培苗生長(zhǎng)緩慢,甚至有些經(jīng)歷1個(gè)月仍然不見(jiàn)明顯變化,經(jīng)廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所何研究員指導(dǎo)設(shè)計(jì)了試驗(yàn),研究不同濃度植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑6-芐基腺嘌呤和萘乙酸對(duì)甘蔗組培苗前期生長(zhǎng)速度的影響。結(jié)果表明,在6-芐基腺嘌呤濃度為2.0 mg/L、萘乙酸濃度為0.15 mg/L時(shí),甘蔗組培苗的生長(zhǎng)速度最快。
關(guān)鍵詞? ? 甘蔗;植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑濃度;組培苗
中圖分類號(hào)? ? S556.1? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A? ? ? ? 文章編號(hào)? ?1007-5739(2019)11-0062-01
甘蔗是重要的糖料作物,也是我國(guó)蔗糖工業(yè)的重要支柱[1]。傳統(tǒng)栽培使用甘蔗種莖進(jìn)行繁殖,但是繁殖速度慢、種莖用量大、易混雜帶病植株,不利于甘蔗產(chǎn)量的提高,越來(lái)越難以滿足生產(chǎn)需要。
甘蔗組織培養(yǎng)是一種高效繁殖技術(shù),優(yōu)點(diǎn)是可以進(jìn)行脫毒得到無(wú)病植株,并且通過(guò)無(wú)性繁殖,加快繁殖過(guò)程,培養(yǎng)出的蔗苗長(zhǎng)勢(shì)齊、收獲期一致、產(chǎn)量高[2-3]。我國(guó)在這方面的研究起步較晚。1979年我國(guó)科學(xué)家孫繼櫚應(yīng)用組織培養(yǎng)方法獲得了甘蔗組培苗,因而為我國(guó)甘蔗品種改良、快速繁殖打開(kāi)了一條新的研究路線[4]。
甘蔗組織培養(yǎng)一般使用的是MS培養(yǎng)基,培養(yǎng)基的成分包括無(wú)機(jī)鹽類、維生素類、氨基酸、有機(jī)附加物、植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑、糖類、水等。植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑是指能夠促進(jìn)細(xì)胞分裂、分化和伸長(zhǎng),可以促進(jìn)植物生長(zhǎng)的人工合成化合物,主要包括生長(zhǎng)素類、赤霉素類、細(xì)胞分裂素類等。甘蔗組培生產(chǎn)過(guò)程中常用的生長(zhǎng)素是萘乙酸,常用的細(xì)胞分裂素是6-芐基腺嘌呤[5-6]。
萘乙酸(NAA)是一種無(wú)色針狀晶體,工業(yè)品為黃褐色針狀晶體,易溶于熱水、乙醇、乙酸、丙酮和苯,是一種廣譜植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。萘乙酸能促進(jìn)細(xì)胞分裂與擴(kuò)大、誘導(dǎo)形成不定根、增加坐果、防止落果、改變雌雄花比率等,是植物組培中的常用藥品。
6-芐基腺嘌呤(6-BA)是第1個(gè)人工合成的細(xì)胞分裂素,分子式是C12H11N5,為白色或類白色晶體,難溶于水,微溶于乙醇,在酸、堿中穩(wěn)定。6-BA具有抑制植物葉內(nèi)葉綠素、核酸、蛋白質(zhì)分解,保綠防老以及將氨基酸、生長(zhǎng)素、無(wú)機(jī)鹽等向處理部位調(diào)運(yùn)等多種效能,廣泛用于農(nóng)業(yè)、果樹(shù)和園藝作物從發(fā)芽至收獲的各個(gè)階段。
早先的甘蔗組培苗試驗(yàn)生產(chǎn)一直沿用之前的常用配方,其中6-芐基腺嘌呤濃度為2.5 mol/L、萘乙酸濃度為0.1 mol/L,但是生產(chǎn)發(fā)現(xiàn)此配方條件下甘蔗組培苗分化培養(yǎng)基生產(chǎn)的組培苗生長(zhǎng)越來(lái)越緩慢,甚至有些經(jīng)歷1個(gè)月仍然不見(jiàn)明顯變化。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)組討論研究,設(shè)計(jì)了本次試驗(yàn),以期篩選出適宜本地甘蔗組培苗的配方。
1? ? 材料與方法
1.1? ? 材料與藥品
同批次生長(zhǎng)狀況良好的甘蔗桂糖44號(hào)組培苗,配制MS培養(yǎng)基的相關(guān)藥品(硝酸鉀、硝酸銨、硫酸鎂、磷酸二氫鉀、無(wú)水氯化鈣、硫酸錳、七水合硫酸鋅、硼酸、碘化鉀、二水合鉬酸鈉、硫酸銅、氯化鈷、乙二胺四乙酸二鈉、七水合硫酸亞鐵、甘氨酸、鹽酸硫胺素、鹽酸吡哆醇、煙酸、肌醇、萘乙酸、6-芐基腺嘌呤、白砂糖),高壓蒸汽滅菌鍋,超凈工作臺(tái),培養(yǎng)室,臺(tái)秤等。
1.2? ? 試驗(yàn)方法
1.2.1? ? 配制培養(yǎng)基。在常用培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上,設(shè)不同激素濃度。橫向設(shè)置6-BA 3個(gè)梯度為1.5、2.0、2.5 mg/L,縱向設(shè)置NAA 3個(gè)梯度為0.10、0.15、0.20 mg/L,共配制9組試驗(yàn)培養(yǎng)基。配制好后裝瓶,用高壓蒸汽滅菌鍋121.3 ℃下滅菌30 min,然后放冷卻室冷卻備用。
每組培養(yǎng)基20瓶,分別編號(hào)、稱量,每瓶培養(yǎng)基重量記錄為m1。
1.2.2? ? 轉(zhuǎn)接甘蔗苗。挑選同批次生長(zhǎng)狀況良好的甘蔗桂糖44號(hào)組培苗,共180瓶。依次把挑選出來(lái)的組培苗分別轉(zhuǎn)入不同培養(yǎng)基中。轉(zhuǎn)瓶完畢后,重新稱量再記錄1次重量(m2),2次重量之差即為本次初始組培苗的質(zhì)量(M1)。
1.2.3? ? 組培苗培養(yǎng)。稱量后將組培苗送到無(wú)菌培養(yǎng)室培養(yǎng)15 d,溫度控制為25~28 ℃,光照強(qiáng)度為3 000 lx,光照時(shí)間為10 h/d。15 d后稱重,計(jì)算15 d后的組培苗質(zhì)量(M2)。
2? ? 結(jié)果與分析
從表1可以看出,NAA濃度不變時(shí),甘蔗組培苗生長(zhǎng)速度隨6-BA濃度(1.5、2.0、2.5 mg/L)升高呈現(xiàn)先升高再逐漸降低的趨勢(shì),說(shuō)明6-BA的最適濃度為2.0 mg/L;在6-BA濃度為2.0 mg/L,NAA濃度為0.10、0.15、0.20 mg/L時(shí),甘蔗組培苗的增長(zhǎng)率分別為123.20%、138.02%、102.69%,說(shuō)明在6-BA濃度為2.0 mg/L、NAA濃度為0.15 mg/L時(shí),該試驗(yàn)甘蔗組培苗生長(zhǎng)速度最快。
3? ? 結(jié)論與討論
試驗(yàn)選用的甘蔗組培苗為同批次組培苗,減少了其他因素對(duì)組培苗生長(zhǎng)速度的影響。試驗(yàn)每個(gè)處理濃度組合有20個(gè)重復(fù),將試驗(yàn)過(guò)程中有發(fā)生污染的個(gè)別樣品或者發(fā)生黃化比較嚴(yán)重以致重量負(fù)增長(zhǎng)的樣品剔除,不進(jìn)行計(jì)算。試驗(yàn)結(jié)果表明,在6-BA濃度為2.0 mg/L、NAA濃度為0.15 mg/L(下轉(zhuǎn)第64頁(yè))
時(shí),甘蔗組培苗生長(zhǎng)速度最快。
也許在甘蔗組培苗不同生長(zhǎng)階段6-BA和NAA的最適濃度也不一樣,這需要今后進(jìn)一步進(jìn)行試驗(yàn)研究分析。
4? ? 參考文獻(xiàn)
[1] 曹孜義,劉國(guó)民.實(shí)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)教程[M].蘭州:甘肅科技出版社,1996:264-269.
[2] 劉麗敏,李松,戴友明,等.甘蔗莖尖脫毒培養(yǎng)技術(shù)研究[J].中國(guó)糖料,2009(2):18-20.
[3] 許莉萍,陳如凱,李躍平.利用愈傷組織培養(yǎng)和莖尖培養(yǎng)去除甘蔗花葉病毒[J].福建農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1994(3):253-256.
[4] 潘大仁.生物技術(shù)在甘蔗品種改良上應(yīng)用現(xiàn)狀與展望[J].甘蔗,2001,8(1):15-20.
[5] 薛英茹,李東巧,高越,等.基于植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑萘乙酸和6-芐氨基嘌呤組合的紅花組織培養(yǎng)體系的優(yōu)化[J].藥學(xué)服務(wù)與研究,2015,15(2):91-94.
[6] 任峻,宋迎亞.植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)貴州鎮(zhèn)遠(yuǎn)野百合組織培養(yǎng)的影響[J].生物化工,2018,4(5):11-14.
基金項(xiàng)目? ?廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院院市合作研究項(xiàng)目“桂糖44號(hào)脫毒組培苗繁育與示范”(2017YH23)。
作者簡(jiǎn)介? ?朱萬(wàn)升(1990-),男,廣西貴港人,助理農(nóng)藝師,從事植物組培試驗(yàn)、生產(chǎn)工作。
*通信作者
收稿日期? ?2019-02-21