黃立華
(遼寧省旱地農(nóng)林研究所,遼寧 朝陽 122000)
榿葉唐棣(Amelanchieralnifolia)為薔薇科唐棣屬落葉小喬木或灌木,原產(chǎn)北美洲,在歐洲多國有栽培。果實(shí)為漿果,含有多種營養(yǎng)成分,鮮果含鈣量高達(dá)0.88 g·kg-1,可鮮食可加工,主要用于釀酒、制造食品、果醬、藥品和飲料。作為北美洲重要經(jīng)濟(jì)樹種,是國際新興的第三代水果典型代表。
遼寧省干旱地區(qū)造林研究所在我國最早種植榿葉唐棣,從加拿大引進(jìn),并在許多省(市、區(qū))開展了區(qū)域試驗(yàn)和引種栽培研究,自此榿葉唐棣作為新型優(yōu)良經(jīng)濟(jì)林樹種在我國被重視。但優(yōu)質(zhì)適生種質(zhì)資源少、扦插繁殖生根率低、無性繁殖難、后代變異嚴(yán)重、母本優(yōu)良性狀難保持等問題嚴(yán)重。為此我們進(jìn)行了榿葉唐棣組織培養(yǎng)技術(shù)研究并獲得成功,尤其在外植體消毒滅菌——無菌組織培養(yǎng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)取得成功,篩選出了榿葉唐棣外植體消毒滅菌最佳方案,報(bào)告如下。
6月采集的當(dāng)年生榿葉唐棣健壯帶腋芽莖段。
1.2.1 外植體材料清洗 將供試外植體帶回準(zhǔn)備室,剪掉葉片,在流水下用軟毛刷沖洗、刷掉表面塵土,剪成帶單芽的莖段,置于燒杯中,加入肥皂水浸洗,大約浸攪5 min,然后再用自來水沖洗凈肥皂液,將燒杯口用紗布扎住,置自來水龍頭下沖洗2~3 h備用。
1.2.2 外植體材料消毒滅菌 在超凈工作臺將外植體材料轉(zhuǎn)放到消過毒的燒杯中,倒入75%酒精浸泡30 s,用無菌水沖洗2~3次,然后倒入已經(jīng)配好的消毒溶液(表1),用玻璃棒輕輕攪動,使外植體材料各部分與消毒溶液充分接觸,達(dá)到徹底消毒效果。在快達(dá)到預(yù)定時(shí)間之前的1~2 min,把消毒溶液全部倒出,立即倒入無菌水,輕輕攪動涮洗。外植體材料消毒時(shí)間為倒入消毒溶液至倒入無菌水。無菌水涮洗每次3 min左右,涮洗3~8次,至消毒溶液涮洗干凈為止。
表1 消毒溶液濃度消毒時(shí)間
1.2.3 外植體接種 在超凈工作臺,將沖洗干凈、瀝干水分的外植體按無菌操作要求,切成長約1 cm、具1~2個(gè)腋芽的莖段,插入固體培養(yǎng)基中培養(yǎng)。每瓶接種1個(gè)芽,每種處理接種50瓶。
1.2.4 培養(yǎng)基的配制 培養(yǎng)基配方:MS+6-BA1.0 mg·L-1+NAA0.08 mg·L-1+白糖35 mg·L-1+瓊脂8 mg·L-1。pH值5.5~5.8。1.1 kg·cm-2,121 ℃滅菌20 min。
1.2.5 培養(yǎng)條件 培養(yǎng)室溫度控制在(23±2) ℃,光照強(qiáng)度1 500~2 000 Lx,光照時(shí)間為14~16 h·d-1。
1.2.6 培養(yǎng)反應(yīng)的觀察與統(tǒng)計(jì) 培養(yǎng)3 d后,觀察污染情況,將污染瓶清理出培養(yǎng)室;培養(yǎng)20 d后統(tǒng)計(jì)污染情況;培養(yǎng)30 d后統(tǒng)計(jì)污染率、褐化率與成活率。
培養(yǎng)3 d后觀察,HgCl消毒4 min莖段最早出現(xiàn)污染,以后其它消毒時(shí)間處理的莖段也陸續(xù)出現(xiàn)污染;培養(yǎng)7 d后,消毒10 min以上的莖段開始出現(xiàn)褐化,10 d后消毒8 min的莖段出現(xiàn)褐化,直至培養(yǎng)30 d后統(tǒng)計(jì),滅菌6 min莖段只有1瓶褐化苗,滅菌4 min無褐化苗。從表2中可以看出,滅菌12 min褐化率最高,為56%,成活率最低,為14%;滅菌4 min,雖無褐化苗,但污染率高達(dá)100%;外植體成活率在滅菌10 mim時(shí)到達(dá)最高,為52%。
表2 HgCl不同消毒時(shí)間的外植體污染率、褐化率、成活率
HgCl消毒時(shí)間與外植體污染率、褐化率、成活率的關(guān)系是隨著消毒時(shí)間的增加污染率降低,褐化率升高;成活率在消毒時(shí)間≤10 min時(shí),隨消毒時(shí)間延長而升高,消毒時(shí)間>10 min后又下降。
培養(yǎng)3 d后觀察,NaClO消毒處理的莖段污染瓶數(shù)較多,培養(yǎng)15 d左右,滅菌10 min以下的莖段已全部被污染。從表3中可以看出,NaClO滅菌時(shí)間≤10 min,莖段污染率100%;滅菌時(shí)間>10 min,污染率稍降低,但同時(shí)褐化現(xiàn)象輕微發(fā)生,成活率仍較低;滅菌25 min時(shí)成活率最高,為8%。
表3 NaClO不同消毒時(shí)間的外植體污染率、褐化率、成活率
NaClO消毒時(shí)間與外植體污染率、褐化率、成活率的關(guān)系是,外植體污染率消毒時(shí)間在10 min以內(nèi)為100%,隨著消毒時(shí)間的增加,污染率逐漸降低,但始終保持在70%以上的較高水平;外植體褐化率消毒時(shí)間超過10 min后,隨著消毒時(shí)間的增加而逐漸增加,消毒時(shí)間為30 mim時(shí),褐化率達(dá)到最高;成活率在消毒時(shí)間≤8 min 時(shí),隨消毒時(shí)間延長而升高,消毒時(shí)間超過8min之后,又下降。
試驗(yàn)結(jié)果為,外植體滅菌,消毒處理時(shí)間很關(guān)鍵,但滅菌劑的選擇也至關(guān)重要。用5%NaClO滅菌消毒,消毒時(shí)間低于10 min,污染率100%,高于10 min,污染率略有下降,但褐化率隨之增加,最高成活率僅為8%; 5%的NaClO消毒效果達(dá)不到實(shí)際應(yīng)用的要求,不適合做榿葉唐棣外植體滅菌劑。用0.1%HgCl對榿葉唐棣外植體消毒10 min,污染率32%,褐化率16%,成活率52%;0.1%HgCl消毒10 min是榿葉唐棣外植體比較理想的滅菌消毒方法。表明只要達(dá)到足夠消毒時(shí)間,較低濃度的HgCl也能達(dá)到有效滅菌效果,建立榿葉唐棣無菌繁殖體系。
進(jìn)行外植體消毒滅菌,方可保證無菌組織培養(yǎng)的進(jìn)行。在對外植體消毒滅菌,確定消毒劑種類、消毒濃度、消毒時(shí)間,要考慮外植體不同取材部位、取材季節(jié)、取材大小,其帶菌程度不同,對不同種類、不同濃度的消毒劑的敏感度也不一樣,選擇的滅菌方案既要消滅材料上的病菌,同時(shí)又不損傷或只輕微損傷組織材料而不影響其生長。操作過程中,仔細(xì)理解并牢固建立“無菌”思想,時(shí)時(shí)處處嚴(yán)格執(zhí)行無菌操作要求。只要做到這些,就可建立無菌繁殖體系。