大荔冬棗莖段叢生芽誘導初步研究
來源:用戶上傳
作者:
摘 要:為建立高效的大荔冬棗無病毒苗組培快繁體系,以大荔冬棗莖段腋芽作為外植體,MS為基礎培養基,研究不同消毒組合對其外植體的消毒效果以及不同植物生長調節劑組合對叢生芽誘導、增殖的影響。結果表明,大荔冬棗莖端經75%酒精處理30s,0.1%HgCl2消毒11min,消毒效果最佳,污染率最低且無死亡;不同激素配比對大荔冬棗莖段腋芽的萌發均有一定的促進作用,且差異極顯著(P<0.01),在MS+6-BA 2.0mg/L+NAA 0.2mg/L的培養條件下叢生芽誘導率最高,為83.33%。研究結果可以為大荔冬棗無毒苗的選育和獲取及其規?;敝程峁├碚摶A和技術支持。
關鍵詞:大荔冬棗;快繁;叢生芽;誘導
中圖分類號 S567 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2019)10-0023-03
棗(Ziziphus jujuba Mill)為鼠李科棗屬植物,原產于中國,是我國具有代表性的古老特色果樹之一[1]。棗樹適應性強,在我國分布面積廣,大面積種植主要集中在河北、山東、河南、陜西等地,這幾個省份的栽培面積和產量占全國的90%左右[2]。因各地環境與土壤條件的不同,生產出棗的品質也存在一定的差異。大荔冬棗是陜西省大荔縣特有的冬棗品種,果實中的維生素A、維生素E、cAMP、鉀、鈉、鐵、銅等含量均較高,不僅具有保持毛細血管暢通、防止血管壁脆性增加的功能,而且對預防高血壓、動脈粥樣硬化病癥也有一定的效果。
目前,大荔冬棗的育苗方式一直采用較為傳統的無性繁殖,主要包括分蘗法、嫁接法和扦插法,這幾種繁殖方法不僅生產出的幼苗存活率低,而且育苗周期長[3],在急需大規模繁殖且種源較少的情況下,繼續使用傳統無性繁殖方法,將會限制大荔冬棗的大規模推廣,且會失去很好的市場機會。傳統無性繁殖無法去除新生苗體內的病毒,使一些有害病毒代代相傳,危害日益嚴重,如病毒引起的棗瘋病[4]以棗樹為介質傳播的,對棗樹有毀滅性危害,所有棗樹栽培區幾乎都存在。而植物組織培養技術不僅可以在短期內快速大量繁殖,并且可以徹底去除母體內的病毒。
為此,筆者首次采用植物組織培養技術,研究不同消毒組合對大荔冬棗外植體消毒效果的影響以及不同植物生長調節劑組合對叢生芽誘導、增殖的影響,以期為大荔冬棗無毒苗的選育和獲取以及規?;敝程峁├碚摶A和技術支持。
1 材料與方法
1.1 實驗材料 大荔冬棗采自陜西省大荔縣冬棗種植園,采當年新生枝條為外植體材料。
1.2 實驗方法
1.2.1 外植體消毒 將采集的棗樹枝條洗凈,剪成1~2cm帶腋芽的小莖段,放入干凈燒杯中,用蒸餾水沖洗30min后75%乙醇消毒30s,蒸餾水沖洗3~5次,再用0.1%HgCl2分別消毒3、5、7、9、11min,蒸餾水沖洗5次。用剪刀剪去外植體莖段兩側與消毒液接觸部位,接種于芽誘導培養基中:MS+蔗糖20g/L+瓊脂6g/L。每組接種6個,培養10后觀察其污染情況。培養條件:溫度(25±2)℃,光照強度2000lx,光照時間12h/d。
1.2.2 大荔冬棗叢定芽的誘導 將消毒完成的莖段接種至以MS培養基為基礎培養基[5],添加6-BA(0.5、1.0、2.0mg/L)和NAA(0.05、0.1、0.2mg/L)共9組不同激素配比的芽誘導培養基中。其培養基成分為:MS+蔗糖20g/L+瓊脂6g/L+6-BA+NAA。每組接種20個,分別于培養5、15、30d時觀察其生長狀況。培養條件:溫度(25±2)℃,光照強度2000lx,光照時間12h/d。叢生芽誘導率(%)=(誘導的叢生芽數/接種的莖段數)×100。
1.2.3 數據處理 對所得數據進行SPSS 19.0進行方差分析及多重比較分析。
2 結果與分析
2.1 不同消毒時間對大荔冬棗外植體消毒效果的影響 由表1可知,在接種數相同的條件下,外植體污染率與死亡率隨0.1%HgCl2消毒時間的增加而逐漸降低。以0.1%HgCl2消毒3min時,外植體污染率最高(100%),且死亡率最大(100%);0.1%HgCl2消毒11min時,外植體污染率最小(16.7%),并且沒有死亡外植體,死亡率為0。因此,大荔冬棗外植體經75%酒精處理30s后,再經0.1%HgCl2消毒11min,消毒效果最佳,污染率最低且無死亡,為最佳消毒組合。
2.2 不同激素濃度組合對叢生芽誘導的影響 外植體消毒后接種至由6-BA和NAA組成的不同激素濃度的芽誘導培養基中,培養5d左右,大荔冬棗莖段出現圓球狀小芽(圖1A),隨后不斷突起變大(圖1B),同時莖段逐漸枯萎死亡,15d后統計其各激素梯度的芽誘導情況。由表2和表3可知,不同濃度NAA與6-BA激素組合對大荔冬棗叢生芽均有誘導效果,無論是6-BA、NAA或6-BA和NAA的組合均具有極顯著影響效果(P<0.01)。當6-BA濃度為1mg/L時,叢生芽誘導率隨NAA濃度的增加而逐漸降低;當6-BA濃度為2mg/L時,隨著NAA濃度的增加,誘導率逐漸升高;當6-BA濃度為1.5mg/L時隨著著NAA濃度的升高,誘導率先降低后升高。在設計的9個處理中,以處理9的叢生芽誘導效果最佳,誘導率達83.33%;其次是處理1、處理2和處理8,誘導率均達50%以上,但處理1與處理2和處理8之間差異達極顯著水平(P<0.01),說明6-BA和NAA不同濃度組合對大荔冬棗叢生芽誘導存在一定差異。因此,芽誘導的最適培養基為MS+蔗糖20g/L+瓊脂6g/L+2mg/L6-BA+0.2mg/LNAA。
3 討論與結論
棗樹外植體進行叢生芽誘導較為困難[6],因而其外植體誘導叢生芽的報道相對較少。徐化凌[5]利用沾化冬棗新生嫩枝進行叢生芽誘導及植株再生研究,結果表明,分化效果最好的基礎培養基是MS培養基以及叢生芽誘導最適激素配比;羅曉芳[7]以良種金絲小棗的不同組織作為外植體,篩選出最佳培養基,使其快速繁殖實用化。 植物外植體的表面與內部攜帶有大量的微生物[8],在植物組織培養中,外植體消毒是至關重要的一步。由于外植體種類的不同,其消毒時間也有一定的差異。萬國平[9]等進行駿棗外植體消毒時,首先用70%酒精浸泡處理30s,其次無菌水沖洗后用0.1%氯化汞消毒5~10min,與本實驗所得大荔冬棗外植體最佳消毒結果稍有差距,本實驗所得75%酒精消毒30s,其后0.1%氯化汞進行消毒11min時消毒結果最佳。這種結果是由于不同品種棗樹含有微生物不同還是由于試驗所采集外植體生長程度不同造成的,需進行下一步的深入研究。氯化汞是一種毒性物質,本實驗在消毒組合方面只研究了其消毒效果,其消毒時間對外植體是否存在損傷以及對芽誘導是否存在影響需進一步探討。
研究表明,外源植物生產調節劑對植物體快速繁殖起著重要作用,生長素類激素有利于外植體進行根的誘導與生長,細胞分裂素類激素有利于外植體進行芽的分化與生長,此兩者的類型與濃度配比對植物外植體器官的再分化誘導至關重要[10]。本實驗選取NAA與6-BA作為外源激素,并設置9組濃度梯度組合,分析其對大荔冬棗外植體叢生芽的誘導作用。結果表明,在設計的9個處理中,以處理9的叢生芽誘導效果最佳且誘導率最高(83.33%);其次是處理1、處理2和處理8,誘導率均達50%以上,但處理1與處理2和處理8之間差異達極顯著水平(P<0.01),說明6-BA和NAA不同濃度組合對大荔冬棗叢生芽誘導存在一定差異,不同激素濃度配比對外植體雖都有誘導作用但誘導情況不相同。易雙雙[11]等研究表明,當6-BA濃度為1.0mg/L、NAA濃度增加時,叢生芽誘導率呈先上升后下降的趨勢;當6-BA濃度為2.0mg/L時,叢生芽誘導率隨NAA濃度的增加呈逐漸降低的趨勢。這與本實驗所得結果存在差異,這可能是由于所采外植體不同造成,也可能是所采用的激素的批次不同造成的。因此,今后在研究叢生芽誘導時,應采用同一批次的激素進行試驗,以減少激素所帶來的誤差;采用同一時期采取的外植體進行芽誘導對比,以減少外植體采取狀況不同所帶來的影響。
參考文獻
[1]王嬌,王玖瑞,趙錦,等.棗瘋病帶病組培苗的離體器官再生[J].河北農業大學學報,2016,39(5):51-56.
[2]任繼海.棗樹管理與紅棗貯藏加工[M].北京:中國科學技術出版社,1998:1-5
[3]劉秀君.不同棗樹品種組織培養快速繁殖比較研究[D].晉中:山西農業大學,2003.
[4]王嬌,王玖瑞,趙錦,等.棗瘋病帶病組培苗的離體器官再生[J].河北農業大學學報,2016,39(5):51-56.
[5]徐化凌,陳紀香,于德花,等.沾化冬棗組培快繁技術研究[J].山東林業科技,2003(5):29-30.
[6]李云,王宇,田硯亭,等.贊皇大棗葉片再生植株的初步研究[J].核農學報,2003,17(3):187-190.
[7]羅曉芳,田硯亭,李云,等.金絲小棗組織培養快速繁殖的研究[J].北京林業大學學報,1996(2):9-15.
[8]鄭文靜,趙海巖,楊立國.植物組織培養操作過程中的常見問題及其解決辦法[J].遼寧農業科學,2001(2):49-51.
[9]王國平,李曉梅,陳秋芳.棗不定芽再生體系的研究[J].中國農學通報,2006,22(4):281-283.
[10]XUMIAO-YUN SUN Q Z.Buds Induction and High-frequency Plant Regeneration of Salivia miltiorrhiza Bunge[J].Journal of Agricultural Science & Technology,2008,10:76-80.
[11]易雙雙,陸順教,冷青云,等.樹蘭莖段叢生芽快繁體系的建立[J].西北農林科技大學學報(自然科學版),2016,44(12):157-162. (責編:張宏民)
轉載注明來源:http://www.hailuomaifang.com/1/view-14855386.htm