張學通 張博學 林媛媛
摘 要:選取3種草地早熟禾(Poa pratensis L.)為試驗材料,以成熟并且飽滿的種子為外植體,在MS基礎培養(yǎng)基上添加不同種類和濃度植物激素,篩選適宜草地早熟禾愈傷組織的誘導方法,為建立其高效的再生體系奠定基礎。結(jié)果表明,“如意”最佳的初代和繼代愈傷培養(yǎng)基為MS加1.0mg/L2,4-D加0.1mg/L6-BA;“藍之夢”最佳的初代和繼代愈傷培養(yǎng)基為MS加3.0mg/L2,4-D;“優(yōu)美”最佳的初代愈傷培養(yǎng)基為MS加3.0mg/L2,4-D,其最佳的繼代培養(yǎng)基為MS加2.0mg/L2,4-D。
關(guān)鍵詞:草地早熟禾;愈傷組織;組織培養(yǎng);植物激素
中圖分類號:S-3 ? ? ? 文獻標識碼:A
DOI:10.19754/j.nyyjs.20200430001
草地早熟禾(Poa pratensis L.)為禾本科早熟禾屬,是一種優(yōu)質(zhì)的冷季型草坪草,其優(yōu)點包括耐冷、綠期較長、根系發(fā)達、葉色濃綠、抗性較好,在城市園林綠化、改善環(huán)境等方面被廣泛利用[1,2]。研究發(fā)現(xiàn),草地早熟禾屬于多倍體植物,并且為無融合生殖方式,構(gòu)建成熟的再生體系是基因育種的重要手段之一[3]。植物生長調(diào)節(jié)劑對于不同植物的愈傷組織誘導有較大差異,不同激素種類及激素濃度配比直接影響其再生體系的構(gòu)建。本研究選擇3種抗旱性較強的草地早熟禾品種,研究不同激素種類和濃度對于其愈傷組織誘導情況的差異,篩選適宜的初愈培養(yǎng)基及繼代培養(yǎng)基,為后續(xù)完整再生體系的構(gòu)建提供數(shù)據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
選取的供試材料為3個草地早熟禾品種,分別是“如意”、“藍之夢”、“優(yōu)美”,均購于北京正道生態(tài)科技有限公司。
1.2 方法
1.2.1 外植體的消毒
本研究選擇成熟并且飽滿供試草地早熟禾種子,用自來水沖洗種子1h,用無菌水沖洗3次,浸泡于無菌水30min。在無菌環(huán)境中進行消毒,消毒方式分為4種:75%乙醇消毒30s,再用1%NaClO消毒5min,無菌水沖洗5~6遍,之后將種子置于無菌濾紙;75%乙醇消毒30s,再用1%NaClO消毒10min,無菌水沖洗5~6遍,之后將種子置于無菌濾紙;75%乙醇消毒60s,再用1%NaClO消毒5min,無菌水沖洗5~6遍,之后將種子置于無菌濾紙;75%乙醇消毒60s,再用1%NaClO消毒10min,無菌水沖洗5~6遍,之后將種子置于無菌濾紙。統(tǒng)計7d的污染率,21d的褐化率。
1.2.2 草地早熟禾種子愈傷組織的誘導
將消毒后的種子接種于基本MS培養(yǎng)基,培養(yǎng)基瓊脂濃度為10g/L,蔗糖濃度為30g/L,不同激素組合方式見表1。每個培養(yǎng)瓶接種10~20粒種子,每個處理接種20瓶。將培養(yǎng)瓶置于25℃黑暗培養(yǎng),每7d記錄各處理的出愈率及生長狀態(tài),28d之后統(tǒng)計愈傷組織的誘導率。將生長良好的愈傷組織接種到新配置的繼代培養(yǎng)基中,42d之后觀察并統(tǒng)計愈傷組織繼代培養(yǎng)的情況。
1.2.3 數(shù)據(jù)分析
利用統(tǒng)計分析軟件SPSS22.0對誘導率相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析;采用Graphpad prism 8.0進行圖形的制作。
2 結(jié)果與分析
2.1 消毒方式對外植體染菌率和褐化率的影響
由圖1可知,乙醇、NaClO溶液消毒時間對草地早熟禾種子的污染率和褐化率均有影響。消毒方式4(75%乙醇60s加1%NaClO 10min)的污染率最低,其次是消毒方式2(75%乙醇30s加1% NaClO 10min)(見圖1-A)。綜合4種消毒方式的污染率,發(fā)現(xiàn)隨著NaClO消毒時間的減少,污染率明顯提升。4種消毒方式對愈傷組織褐化率的影響排序為1<2<3<4,結(jié)果發(fā)現(xiàn)消毒時間越長,褐化率越高。
2.2 不同激素對草地早熟禾初代愈傷組織誘導的影響
由圖2可以看出,草地早熟禾因品種不同,其2,4-D與6-BA激素組合誘導的出愈率也存在一定差異。在N-5(MS加1.0mg/L 2,4-D加0.1mg/L6-BA)培養(yǎng)基中,草地早熟禾“如意”的出愈率最高,其次是N-3(MS加3.0mg/L2,4-D)的誘導培養(yǎng)率較高。這與“藍之夢”的誘導結(jié)果差異較大,“藍之夢”在N-2(MS加2.0mg/L2,4-D)和N-3培養(yǎng)基中出愈率最高,而其它組培養(yǎng)的出愈率較低。草地早熟禾“優(yōu)美”僅在N-3培養(yǎng)基中出愈率最高,其它組出愈率較低。綜合N1、N2、N3、N4的數(shù)據(jù),研究發(fā)現(xiàn)3種草地早熟禾種子的出愈率均隨著2,4-D濃度的增加逐漸增多,但2,4-D增加為4mg/L時,出愈率被顯著抑制。綜合N5、N6、N7、N8的數(shù)據(jù),僅“如意”在N5培養(yǎng)基誘導下出愈率較高,“藍之夢”、“優(yōu)美”的4種培養(yǎng)基的出愈率均較低。對比N1~N8的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),2.0~3.0mg/L2,4-D誘導的出愈率較高,而2,4-D與6-BA混合培養(yǎng)基大部分抑制了愈傷組織的出愈率。
2.3 不同激素對草地早熟禾繼代愈傷組織誘導的影響
將初代培養(yǎng)基誘導得到的愈傷組織,接種到對應的繼代培養(yǎng)基中(見表2)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),“如意”在2種不同的繼代培養(yǎng)基中,增值倍數(shù)均超過2.32,其中MS加1.0mg/L2,4-D加0.1mg/L6-BA的增值得到的愈傷組織的質(zhì)量更好,呈淡黃色,多數(shù)愈傷呈顆粒感?!八{之夢”在MS加3.0mg/L2,4-D的培養(yǎng)中增值狀況最好,增值率高,且愈傷質(zhì)量良好?!皟?yōu)美”在MS加2.0mg/L2,4-D繼代培養(yǎng)中不僅增值倍數(shù)較高,而且生長狀態(tài)良好,呈現(xiàn)淡黃色的顆粒感。綜上結(jié)果,“如意”最佳的繼代培養(yǎng)基為MS加1.0mg/L2,4-D加0.1mg/L6-BA,“藍之夢”的最佳繼代培養(yǎng)基為MS加3.0mg/L2,4-D,“優(yōu)美”的最佳繼代培養(yǎng)基為MS加2.0mg/L2,4-D。