閆芳 ,張春梅
(1.河西學院生態(tài)與綠洲農業(yè)研究院,甘肅張掖,734000;2.河西學院農業(yè)與生物技術學院)
洋蔥學名Allium cepaL.,別名蔥頭、圓蔥、胡蔥、玉蔥,是百合科蔥屬草本植物,具有極高的營養(yǎng)價值和藥用價值,它不僅能夠改善食物風味,而且具有殺菌、抗腫瘤、降血壓、抗血栓及動脈硬化等生理功能,耐寒,喜溫,適應性強,產量高,易栽培,耐貯運且供應期長,對調節(jié)淡季蔬菜供應具有重要作用[1]。莖尖培養(yǎng)是進行洋蔥脫毒、生產無毒種苗、恢復優(yōu)良種性的有效手段[2,3]。姜璐琰等[4]研究了洋蔥胚狀體的誘導及再生系統(tǒng)的建立。徐啟江等[5]對分蘗洋蔥試管鱗莖微繁技術進行了研究。但對洋蔥鱗莖快繁環(huán)節(jié)中培養(yǎng)基形態(tài)和用量的研究鮮有報道,特進行了此次試驗,以期獲得洋蔥鱗莖的最佳培養(yǎng)體系。
試驗材料為黃皮洋蔥鱗莖,購自甘肅省張掖市甘州區(qū)某蔬菜超市;50 mL三角瓶。
設3組試驗,每組試驗設4個處理。第一組MS固體培養(yǎng)基不同用量試驗,處理A1為50 mL三角瓶放入培養(yǎng)基10 mL,處理B1為15 mL,處理C1為20 mL,處理D1為25 mL。第二組MS液體培養(yǎng)基不同用量試驗,處理A2為50 mL三角瓶放入培養(yǎng)液10 mL,處理 B2為 15 mL,處理 C2為 20 mL,處理 D2為25 mL。第三組White固體培養(yǎng)基不同用量試驗,處理A3為50 mL三角瓶放入培養(yǎng)基10 mL,處理B3為 15 mL,處理 C3為 20 mL,處理 D3為 25 mL。
調整培養(yǎng)基pH值至5.8,消毒滅菌后于無菌條件下用莖盤切割方式切取0.3~0.5 mm洋蔥鱗莖為外植體,接種到MS+BA 0.4 mg/L+NAA 0.1 mg/L培養(yǎng)基(固體或液體)和White+BA 0.4 mg/L+NAA 0.1 mg/L培養(yǎng)基(固體)上,鱗莖每一處理接種10瓶,每瓶接種6個切段,然后放置在相同條件下培養(yǎng)。培養(yǎng)10、20、30 d時分別隨機抽取每處理5瓶30株調查,觀察植株生長發(fā)育動態(tài),記載葉片數(shù)、莖節(jié)數(shù)、株高、發(fā)根數(shù)、小苗長勢、葉片狀態(tài)、小苗狀態(tài)等。
①無菌材料的獲得、接種 剝去洋蔥蔥皮,用自來水沖洗10 min左右,采用莖盤切割的方式切取外層鱗莖上半部0.3~0.5 mm為外植體,將外植體放入75%酒精消毒滅菌30 s,再放入0.1%HgCl2消毒滅菌10 min,用無菌水認真沖洗4次。在超凈工作臺接種到培養(yǎng)基上,進行無菌培養(yǎng)。
②培養(yǎng)條件 培養(yǎng)溫度(25±2)℃,光照強度2 000~3 000 lx,光照培養(yǎng) 16 h,暗培養(yǎng) 8 h。
由圖1可知,MS固體培養(yǎng)基不同用量對洋蔥試管苗的生長影響比較明顯,鱗莖在MS固體培養(yǎng)基上前期生長無差異,葉片數(shù)、莖節(jié)數(shù)、株高、發(fā)根數(shù)都基本一致;后期試管苗差異很大,從10~20 mL范圍內試管苗葉片數(shù)、莖節(jié)數(shù)、株高、發(fā)根數(shù)都隨培養(yǎng)基用量的增加而增加,20 mL時達到最大值,20 mL以后試管苗生長無明顯變化。表明MS固體培養(yǎng)基用量過多會超過洋蔥試管苗生長所需的營養(yǎng)而造成浪費。由此可見,50 mL三角瓶放入20 mL是MS固體培養(yǎng)基的最佳用量。
由圖2可知,隨著培養(yǎng)液用量的增加,洋蔥試管苗葉片數(shù)、莖節(jié)數(shù)、發(fā)根數(shù)、株高先增大后逐漸減小,至15 mL時洋蔥試管苗葉片數(shù)、莖節(jié)數(shù)、發(fā)根數(shù)、株高達到最大值;20 mL以上時洋蔥試管苗的各項指標逐漸減小。表明液體培養(yǎng)基用量過多會使接種的切段浸沒于其中,因缺氧而不易發(fā)芽,導致試管苗生長勢弱。因此,50 mL三角瓶放入15 mL是MS液體培養(yǎng)基的最佳用量。
由圖3可知,鱗莖在White固體培養(yǎng)基上生長差異較小,隨著培養(yǎng)基用量的增加,葉片數(shù)、莖節(jié)數(shù)、株高、發(fā)根數(shù)都隨著培養(yǎng)基用量的增加而增加,25 mL時達到最大值。White固體培養(yǎng)基為低濃度鹽培養(yǎng)基,其營養(yǎng)元素與前兩組基本相同,pH值和培養(yǎng)條件也相同,至25 mL時洋蔥試管苗的各項指標達最大值,這與營養(yǎng)元素的濃度有關,因此,50 mL三角瓶放入 25 mL是White固體培養(yǎng)基的最佳用量。
由圖4可知,B2處理 (MS液體培養(yǎng)基)明顯優(yōu)于C1處理(MS固體培養(yǎng)基)和D3處理(White固體培養(yǎng)基),其表現(xiàn)在葉片數(shù)多、植株高、發(fā)根數(shù)多、莖粗壯、長勢強、苗壯、發(fā)芽生長快。同時處理B2培養(yǎng)成苗(達到4~6片有效葉的植株稱為成苗株)時間要比處理C1和處理D3提早5 d左右。因此50 mL三角瓶放入15 mL MS液體培養(yǎng)液是洋蔥鱗莖快繁的最佳用量及方式。
圖1 MS固體培養(yǎng)基不同用量對試管苗生長的影響
圖2 MS液體培養(yǎng)基不同用量對試管苗生長的影響
Phillips等[6]在 BDS+毒莠定 0.75 mg/L+BA 2 mg/L固體培養(yǎng)基上誘導出愈傷組織和體細胞胚。Fridborg[7]在 MS+NAA 1 mg/L+KT 1.5 mg/L固體培養(yǎng)基上把洋蔥鱗片直接誘導成芽,此試驗與本試驗的MS固體培養(yǎng)基相同,均能獲得小植株;不同之處是培養(yǎng)基激素種類及其配比和外植體不同,表現(xiàn)為對洋蔥試管苗生長的影響效果不同。徐啟江等[5]對分蘗洋蔥試管鱗莖微繁技術進行研究,以洋蔥鱗莖莖尖為外植體,以25 mL MS+BA 0.4 mg/L+NAA 0.1 mg/L固體培養(yǎng)基為起始培養(yǎng)基,培養(yǎng)40 d后獲得試管苗,再誘導獲得微鱗莖,此試驗與本試驗的不同之處在于培養(yǎng)基的形態(tài)和外植體的選取,本試驗選用洋蔥外層鱗莖上半部,可能由于不同形態(tài)培養(yǎng)基對洋蔥試管苗的生長影響不同。本試驗得出液體培養(yǎng)基有利于洋蔥試管苗的生長。
綜上所述,在洋蔥鱗莖快繁階段,MS液體培養(yǎng)基優(yōu)于MS固體培養(yǎng)基,其用量以50 mL三角瓶中放15 mL培養(yǎng)液最佳。但洋蔥鱗莖快繁過程中易產生遺傳性變異,特別是染色體倍性的變化有待進一步研究。
圖3 White固體培養(yǎng)基不同用量對試管苗生長的影響
圖4 不同形態(tài)、用量培養(yǎng)基對洋蔥試管苗生長的影響
[1]郭玉華,李鈺金,殷詩強.洋蔥食品的研究進展[J].中國調味品,2009,34(11):35-37.
[2]徐啟江,陳典,張云修.分蘗洋蔥莖尖培養(yǎng)脫毒苗技術研究[J].北農林科技大學學報:自然科學版,2002(2):6-11.
[3]陳典,徐啟江.分蘗洋蔥莖尖愈傷組織誘導及植株再生[J].園藝學報,2001,28(4):359-360.
[4]姜璐琰,楊建平,張松,等.洋蔥組織培養(yǎng)研究進展[J].山東農業(yè)大學學報:自然科學版,2003,34(2):299-302.
[5]徐啟江,楊守志,池春玉,等.分蘗洋蔥試管鱗莖微繁技術研究[J].植物學學報,2003,20(1):80-84.
[6]Phillips G C,Luyten J.Effectsof picloram and other auxious ononion tissue cultures[J].J Amer Soc Hort Sci,1987,108(6):948-950.
[7]Fridborg G.Growth and organogenesis in tissue cultures ofAllium cepavar.proliferum[J].Physiologia Plantarum,1971,25(3):436-440.