棗離體胚培養(yǎng)研究*

張寶華，郝建平

(1.朔州師范高等?？茖W校，山西 朔州036000；2.山西大學 生命科學與技術學院，山西 太原 030006)

棗樹(ZizyphusjujubaMill.)是我國重要的特色經(jīng)濟樹種，素有“營養(yǎng)保健丸”、“鐵桿莊稼”之稱，其育種工作具有獨特的地位．然而，胚發(fā)育不良或中途敗育現(xiàn)象卻嚴重制約了棗樹中常規(guī)雜交育種工作的進行．離體胚培養(yǎng)技術能夠挽救敗育胚、提高胚的萌發(fā)率和成苗率，是品種改良的有效方法和重要手段．基于此，不少學者先后對部分棗品種進行離體培養(yǎng)，對外植體、接種方式和基本培養(yǎng)基等進行了研究，同時還對培養(yǎng)過程中的影響因素進行了比較和篩選，為雜種胚培養(yǎng)研究奠定了基礎．此外，了解棗樹品種的胚敗育狀況，尤其是雜交育種中母本品種的胚敗育狀況，將為選擇最佳的胚挽救時期提供參考依據(jù)，對雜交育種工作的成功尤其重要．

1 材料與方法

1.1 供試材料

實驗材料為自然授粉的灰棗、六月鮮和婆婆棗，均取自山西省農(nóng)業(yè)科學院果樹研究所國家棗種質(zhì)資源圃．

1.2 實驗方法

分別在坐果30d、45d和60d時采集幼果．用流水洗凈，剖開果實和種核，取出種仁，觀察胚敗育情況，統(tǒng)計敗育率．從外觀判斷，正常發(fā)育的胚為亮白色，幼胚時透明，而已經(jīng)敗育的胚開始時色澤發(fā)黃，之后變褐、變黑，表明胚停止發(fā)育或死亡．

將種仁表面消毒，然后在無菌條件下剝離出幼胚接種于培養(yǎng)基．其中一部分幼胚進行暗培養(yǎng)，誘導胚愈傷組織形成，然后進入胚狀體發(fā)生途徑,30d后轉(zhuǎn)至光培養(yǎng)；另一部分幼胚接種后先暗培養(yǎng)7d，再轉(zhuǎn)至光培養(yǎng)，以期直接萌發(fā)成苗．進行愈傷組織誘導的材料，后期要轉(zhuǎn)入分化培養(yǎng)基，去掉大劑量的2,4-D，否則會出現(xiàn)畸形．當胚根及真葉長出后轉(zhuǎn)入幼苗生長培養(yǎng)基，如根部不發(fā)達可再轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基生根(見表1)．

表1 胚培養(yǎng)培養(yǎng)基成分

接種30d后統(tǒng)計成活率，以胚細胞分裂、生長或子葉展開作為成活的標準，以胚褐變萎縮或子葉久不展開并且萎蔫作為死亡的標準．7個月后統(tǒng)計成苗率．培養(yǎng)溫度26～28℃，每日補加光照14h，光照強度為2000 lux．移栽前進行5～8d的強光鍛煉，移栽基質(zhì)為蛭石沙土，初期經(jīng)常噴水以保持濕度．

2 結果與分析

2.1 不同品種棗胚的敗育情況

棗核一般為扁紡錘型，頂端銳尖，基部鈍或鈍尖．核內(nèi)具種子，種皮兩層，外種皮堅硬具蠟質(zhì)，有光澤，紅褐色；內(nèi)種皮較厚，棕色．種皮內(nèi)為種仁，果核大多數(shù)含一個種仁，雙仁率不高，偶有三個種仁，空腔大多為二胚腔．對種胚進行形態(tài)觀察發(fā)現(xiàn):婆婆棗種胚最大，灰棗次之，六月鮮最?。渲?，六月鮮雙仁率最高．

圖1 3個品種棗的敗育率比較

由圖1可知，不同品種胚敗育率明顯不同，三個品種的胚敗育率均未超過30%，屬輕度敗育品種．其中，灰棗的胚敗育率最低，六月鮮和婆婆棗的敗育率相對高些．而且，同一品種在不同的坐果期胚敗育率也明顯不同．

2.2 不同胚齡對棗胚培養(yǎng)的影響

胚齡為30d的幼胚剝出后呈圓柱狀，透明，胚根端尖細，在培養(yǎng)基上培養(yǎng)數(shù)天后胚根端逐漸變?yōu)槿辄S色，呈不透明狀，與其余部分分界明顯(圖版I,1)，逐而轉(zhuǎn)為嫩綠色．胚齡為45d的幼胚呈扁圓狀，不透明，胚根端呈乳黃色，在培養(yǎng)3～4d后可見兩片清晰的子葉，子葉形成初期呈卷曲狀(圖版I,2)．胚齡為60d的種胚剝出時子葉已清晰可見，褪去珠被接種，接種后兩片子葉逐漸張開膨大，從中間萌發(fā)出幼嫩的小芽，胚根伸長，向下彎曲，變化最明顯也最快(圖版I,3)．當胚根及真葉長出后轉(zhuǎn)入幼苗生長培養(yǎng)基．胚根不同程度的變長變粗，約60d后成苗(圖版I,4～5)，煉苗后移栽幼苗生長正常(圖版I,6)．

表2 不同胚齡期3個品種棗的成活率及成苗率比較

由表2可知，灰棗的成活率及成苗率最高，六月鮮最低，婆婆棗居中．胚齡為45d的幼胚培養(yǎng)成活率及成苗率最高，60d的胚次之，30d的幼胚成苗率最低．據(jù)此得出結論：坐果后45d是棗胚培養(yǎng)成苗的最佳時期，胚齡30d和60d的胚成苗率均下降．

3 討論

本試驗研究發(fā)現(xiàn)胚齡為30d和60d的胚成活率和成苗率均下降．胚齡為30d的幼胚培養(yǎng)成活率低，主要原因是幼胚太小，幼胚在胚囊內(nèi)的發(fā)育對包括內(nèi)源激素等在內(nèi)的各種生長條件的要求非常嚴格，應進一步加強對營養(yǎng)條件的摸索．而坐果后60d的胚成活率較低，可能是由于子葉在剝出時受到損傷．綜合考慮，認為坐果后45d是棗胚培養(yǎng)成苗的最佳時期．同時發(fā)現(xiàn)棗胚的成苗率并不是和成活率相應增長的，離體培養(yǎng)最終成苗的寥寥可數(shù)．這可能是由于培養(yǎng)后期培養(yǎng)基成分不是最佳組合，因為，棗胚發(fā)育除受到基因型的嚴格控制外，還要受到年份、氣候、授粉和受精等條件變化的影響，這就導致同一品種在不同培養(yǎng)期所需的具體條件也不盡相同，具體原因還有待進一步研究．

圖版I 不同胚齡棗胚培養(yǎng)圖片

1.婆婆棗(坐果后30d材料),接種后20d;2.婆婆棗(坐果后45d材料),接種后10d;3.六月鮮(坐果后60d材料),接種后20d;4.六月鮮(坐果后45d材料),接種后150d;5.灰棗(坐果后60d材料),接種后100d;6.灰棗(坐果后60d材料),接種后120d.