歐李優系組培快繁技術研究

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　　摘要：為建立歐李（Cerasus humilis）優系離體快繁技術體系，對其離體培養過程中初代培養、增殖繼代培養、生根培養3個階段的培養條件進行了研究。結果表明，以其半木質化莖段為外植體，最適初代培養基為MS+0.5 mg/L 6-BA+0.1 mg/L IBA，最適增殖培養基為MS+0.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L KT+0.05 mg/L IBA+300 mg/L水解乳蛋白，最適生根培養基為1/2MS+0.2 mg/L IBA+0.5 mg/L IAA。
　　關鍵詞：歐李（Cerasus humilis）;組織培養;快速繁殖
　　中圖分類號：S662.3         文獻標識碼：A
　　文章編號：0439-8114（2019）06-0136-04
　　DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.06.031           開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：
　　Abstract： In order to establish the technical system of in vitro and rapid propagation of Cerasus humilis，the culture conditions of the first generation culture， the proliferation culture and the rooting culture were studied. The semi-lignified stem segments were used as explants. The results showed that the optimum medium of the first generation medium was MS+0.5 mg/L 6-BA+0.1 mg/L IBA，the optimum proliferation medium was MS+0.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L KT+0.05 mg/L IBA+300 mg/L LH， and the optimum proliferation medium was 1/2 MS+0.2 mg/L IBA+0.5 mg/L IAA.
　　Key words： Cerasus humilis; in vitro culture; rapid propagation
　　歐李（Cerasus humilis）又名鈣果，屬薔薇科櫻屬，是中國特產的落葉小灌木。栽培品種果實含有豐富的活性鈣元素，具有多種保健功能[1]。歐李抗寒、耐旱、耐貧瘠，是集營養、保健、綠化、美化于一身的多功能樹種，具有廣闊的市場前景[2]。通過組織培養進行離體快繁是繁殖歐李優良苗木的有效方法[3]。已有科研工作者對歐李的組織培養技術進行了研究[4-7]，但歐李種質資源變異類型多[8]，離體培養條件與品種、品系有一定關系[9，10]，通過離體快繁進行規模化生產技術體系尚未成熟。本研究以河北工程大學試驗基地引自河北涉縣的歐李優系為材料，通過初代培養，增殖繼代培養，生根與移栽3個階段的培養，確定了其完整的離體快繁體系，旨在為歐李規?；缣峁┘夹g支持。
　　1  材料與方法
　　1.1  試驗材料  試驗材料為河北工程大學實習基地引自河北涉縣山地的歐李優系植株，2015年至2016年以莖段為外植體，進行初代培養、增殖繼代培養、生根培養3個階段的試驗研究。
　　1.2  試驗方法
　　1.2.1  初代培養  以歐李半木質化莖段（距梢端第二個至第五個芽）為外植體，經過常規消毒后，剪切成單芽莖段，接種于各處理培養基，每瓶接種3～4個莖段。4周后統計各莖段腋芽的萌發情況與芽生長狀況。處理1，MS+0.5 mg/L 6-BA+0.1 mg/L IBA;處理2，MS+0.5 mg/L 6-BA+0.2 mg/L IBA;處理3，MS+1.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L IBA;處理4：MS+1.0 mg/L 6-BA+0.2 mg/L IBA。
　　1.2.2  增殖繼代培養
　　1）增殖培養基的選擇。將初代培養的不定芽繼代2次后，形成不定芽叢。將不定芽叢剪成含3～4個不定芽的小芽叢，轉接到MS為基本培養基，添加不同濃度6-BA、KT和IBA組合的繼代培養基上。每瓶轉接不定芽叢4～5個，每處理接種10～12瓶，3次重復。4周后觀察、統計各處理培養基試管苗的平均增殖率和生長狀況。處理1，MS+0.5 mg/L 6-BA+0.05 mg/L IBA;處理2，MS+0.5 mg/L 6-BA+0.10 mg/L IBA;處理3，MS+1.0 mg/L 6-BA+0.05 mg/L IBA;處理4，MS+1.0 mg/L 6-BA+0.10 mg/L IBA;處理5，MS+0.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L KT+0.05 mg/L IBA;處理6，MS+0.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L KT+0.10 mg/L IBA。
　　2）附加成分的篩選。增殖期間，為了保證試管苗良好生長，培養基中添加不同種類和濃度的附加物，不添加為對照。每處理接種12～22瓶。4周后觀察、統計各處理試管苗的平均增殖率和生長狀況?；九囵B基為MS+0.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L KT+0.05 mg/L IBA，處理1在基本培養基中加入100 mg/L水解乳蛋白，處理2在基本培養基中加入300 mg/L水解乳蛋白，處理3在基本培養基中加入50 mg/L馬鈴薯汁，處理4在基本培養基中加入100 mg/L馬鈴薯汁，處理5在基本培養基中加入2 mg/L AgNO3，處理6在基本培養基中加入5 mg/L AgNO3。 　　1.2.3  生根培養  當試管苗增殖到一定程度時，將不定芽叢剪成2～4 cm單芽（無根嫩枝），接入含有不同濃度和種類生長調節劑的生根培養基上，21 d后統計根系發生率和根系生長狀況。處理1，1/2MS+0.2 mg/L IBA;處理2，1/2MS+0.5 mg/L IBA;處理3，1/2MS+0.5 mg/L IAA;處理4：1/2MS+0.2 mg/L IBA+0.5 mg/L IAA。若無特殊說明，各培養階段每處理的培養基中均含30 g/L蔗糖，5.5 g/L瓊脂，pH 5.8。培養溫度（23±2） ℃，培養室光照度3 000 lx。
　　2  結果與分析
　　2.1  生長調節劑對歐李莖段初代培養的影響
　　將表面滅菌的歐李莖段接入不同的初代培養基，1～2周左右腋芽開始萌動（圖1），4周后的萌芽和生長狀況見表1。從生長情況來看，雖然在較高濃度1.0 mg/L 6-BA的培養基上不定芽發生數量多，但是形成的不定芽有玻璃化發生。在較低濃度0.5 mg/L 6-BA的培養基上不定芽發生數量較少，但是不定芽生長良好。因此，選擇最適的初代培養基為MS+0.5 mg/L 6-BA+0.1 mg/L IBA。
　　2.2  增殖培養條件的確定
　　2.2.1  生長調節劑對歐李試管苗增殖的影響  歐李試管苗在含有不同濃度生長調節劑組合的培養基上，生長狀況與增殖率有明顯不同（表2）。由表2可以看出， 處理1和處理2不定芽發生數量少，增殖率低。隨著6-BA和IBA濃度的提高，增殖率有顯著提高，但試管苗生長細弱，個別開始出現玻璃化現象（圖2）。在保證試管苗增殖率的同時保證其健壯生長，選擇處理5，即MS+0.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L KT+0.05 mg/L IBA，作為歐李試管苗增殖期間最適的生長調節劑組合，增殖率可達5.3（圖3）。
　　2.2.2  附加物對歐李試管苗增殖的影響  在MS+0.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L KT+0.05 mg/L IBA培養基中，添加不同種類和濃度的附加物，歐李試管苗的生長、增殖狀況見表3。從表3可以看出，添加AgNO3培養基的試管苗莖尖、葉尖壞死狀況均沒有明顯改善。在添加馬鈴薯汁的培養基中，試管苗莖尖變褐壞死狀況略有減輕，但葉片明顯變成黃綠色。添加水解乳蛋白的試管苗增殖率均比對照有所提高，同時莖尖及葉尖壞死現象明顯減少，增殖率可達5.6。因此，最合適的添加物種類及濃度為水解乳蛋白300 mg/L。
　　2.3  不同培養基對試管苗生根的影響
　　歐李試管苗在含有不同種類和濃度生長調節劑的培養基上培養21 d，生根情況見圖4和表4。結果表明，單獨添加IBA和IAA的生根效果均不理想，添加IAA與IBA組合的生根效果較好，生根率高，根系數量多。
　　3  小結與討論
　　3.1  小結
　　歐李最適初代培養基為MS+0.5 mg/L 6-BA +0.1 mg/L IBA，最適增殖培養基為MS+0.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L KT+0.05 mg/L IBA+300 mg/L水解乳蛋白，最適生根培養基為1/2MS+0.2 mg/L IBA+0.5 mg/L IAA。
　　3.2  討論
　　以歐李優系春季萌發的半木質化莖段為外植體進行了初代培養、增殖繼代培養與生根培養，建立了離體再生體系，實現了離體快繁。在初代培養階段，雖然在不同初代培養基上，莖段有較高的腋芽萌發率，但是相對幼嫩的莖段（距梢端第2～3個芽），其腋芽萌發形成的枝條有玻璃化的趨勢。相對老的莖段（距梢端第5～6個芽），腋芽萌發形成的枝條較充實，但污染率相對較高。因此，外植體的選擇為頂芽以下4～5個節位的半木質化莖段。這與張秀麗[5]的報道頂芽以下4～8個節位上的腋芽最適合作外植體略有不同。初代培養過程中，4—5月取材時未發現外植體有褐化現象，這與黃立華等[11]在研究歐李取材時期及取材部位時，外植體有褐化的報道也有不同。這可能由于歐李品系不同，枝條的生長特性有差異，枝條及其不同節位的芽充實程度也不同。
　　在歐李試管苗增殖培養期間，6-BA與KT配合使用優于6-BA單獨使用的效果，既能保證較高的增殖率，也能保證試管苗的正常生長，這與莊麗娟等[4]的報道一致。隨著繼代次數的增多，歐李試管苗出現了莖尖、葉尖壞死、玻璃化等現象。添加物合適濃度的水解乳蛋白有一定的緩解作用。同時，培養基中將蔗糖濃度由30 g/L提高到35 g/L時，玻璃化有減輕的趨勢[12，13]。試驗還發現，隨著培養時間的延長，增殖繼代2年以上的試管苗，試管苗的生長勢逐漸減弱，增殖率有所降低，其機理有待進一步研究。
　　參考文獻：
　　[1] 劉淑琴，常  虹，周家華，等.我國歐李的開發應用研究現狀[J].食品研究與開發，2009，30（12）：167-170.
　　[2] 張東為，賈天會，舒喬生.水保優良樹種歐李的研究進展及今后研究方向[J].中國水土保持，2012，34（1）：45-47.
　　[3] 劉  明，穆曉鵬，薛曉芳，等.歐李生物技術研究進展及其應用展望[J].落葉果樹，2010，42（5）：15-17.
　　[4] 莊麗娟，蘇福才.歐李的組織培養與快速繁殖技術[J].內蒙古農業大學學報，2005，26（1）：16-19.
　　[5] 張秀麗.歐李組織培養體系試驗研究[D].河北保定：河北農業大學，2007.
　　[6] 孫新政，申順先，李慶偉，等.鈣果4號歐李組織培養技術研究[J].果樹學報，2007，24（1）：80-83.
　　[7] 曹  琴，杜俊杰.歐李組培苗移栽成活影響因子的研究[J].山西農業大學學報，2009，29（3）：238-242.
　　[8] 王有信，何衛軍，李向東，等.歐李種質資源分布及種群分類特性研究[J].山西果樹，2005，25（6）：36-38.
　　[9] 周金梅.歐李芽離體誘導培養技術研究[J].江蘇農業科學，2011， 39（6）：97，110.
　　[10] 焦淑華，林麗華，李寶江，等.歐李莖尖組織培養研究[J].沈陽農業大學學報，2006，37（4）：573-577.
　　[11] 黃立華，龍忠偉，張  平.歐李組織培養技術的研究[J].中國新技術新產品，2009（11）：227.
　　[12] 梁偉玲，盧彥琦，陳翠果，等.歐李優系試管苗增殖關鍵技術研究[J].北方園藝，2016（17）：103-106.
　　[13] 范小峰，田興旺，王根旺.歐李快繁與生產中商品苗產率問題研究[J].中國水土保持，2006（8）：49-50.
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