‘紅城7號(hào)’甜瓜組織培養(yǎng)研究

池慧芳+翟麗麗+劉麗娜+韓永霞

摘 要：選取‘紅城7號(hào)甜瓜的子葉為外植體，接種于含有不同激素配比的MS培養(yǎng)基中，進(jìn)行了組織培養(yǎng)研究。結(jié)果表明：‘紅城7號(hào)甜瓜葉片離體培養(yǎng)的最佳愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)基為MS+6-BA 2.00 mg·L-1 +2，4-D 0.10 mg·L-1，誘導(dǎo)率達(dá)90.0%，在MS +6-BA 2.00 mg·L-1 + 2，4-D 0.01 mg·L-1培養(yǎng)基中的出芽率最好，分化率為86.7%。在MS+ IBA 0.50 mg·L-1生根培養(yǎng)基上誘導(dǎo)不定芽生根的效果最好，生根率達(dá)83.3%。試驗(yàn)為‘紅城7號(hào)甜瓜再生植株的進(jìn)一步研究提供了理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：‘紅城7號(hào)甜瓜；組織培養(yǎng)；植株再生

中圖分類號(hào)：S652 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2015.08.028

甜瓜（ Cucumis melo L. ）果實(shí)營養(yǎng)豐富，清甜可口，因其較好的口感和較高的糖度而深受消費(fèi)者的喜愛，是全世界普遍栽培的葫蘆科經(jīng)濟(jì)作物。植物組織培養(yǎng)技術(shù)是建立高效遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)的基礎(chǔ)，也是甜瓜育種的新方法之一。在甜瓜組織培養(yǎng)方面，目前已通過子葉、下胚軸、真葉等外植體再生完整植株[1-3]。有研究表明，不同甜瓜品種的組織培養(yǎng)條件差異顯著，再生能力明顯不同[4]，而且培養(yǎng)基種類不同其組織培養(yǎng)效應(yīng)也不盡相同[5]?！凹t城7號(hào)”薄皮甜瓜是內(nèi)蒙古烏蘭浩特市北方瓜類蔬菜研究所培育的新品種，具有早熟、抗病、含糖量高、外形美觀等突出優(yōu)點(diǎn)。將組織培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用于‘紅城7號(hào)薄皮甜瓜，是改良其品質(zhì)的快捷可行的新途徑，但目前關(guān)于‘紅城7號(hào)薄皮甜瓜組織培養(yǎng)技術(shù)的研究報(bào)道甚少。因此，本研究以‘紅城7號(hào)薄皮甜瓜無菌苗子葉為外植體，進(jìn)行組織培養(yǎng)再生研究，以期為其遺傳轉(zhuǎn)化、優(yōu)良品種快繁提供參考依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)以‘紅城7號(hào)薄皮甜瓜種子為材料（種子從包頭市種子公司購買）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 外植體的獲取 選取新鮮粒大飽滿的‘紅城7號(hào)薄皮甜瓜種子，接種于培養(yǎng)基上，在人工培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)3 d后，待子葉長出并脫去種皮時(shí)，在無菌操作臺(tái)上將其截取，切去其基部和頂部，并橫切為二，用體積分?jǐn)?shù)為75%的酒精浸泡30 s，無菌水沖洗1次，再用0.2%HgCl2消毒約10 min，無菌水充分沖洗3次[6]，用無菌濾紙吸去多余水分，作為試驗(yàn)所需外植體。

1.2.2 誘導(dǎo)愈傷組織及不定芽 將制備好的外植體正面朝上，背面朝下接種到附加不同濃度配比6-BA和2， 4-D的MS誘導(dǎo)培養(yǎng)基上（表1），誘導(dǎo)外植體產(chǎn)生愈傷組織及不定芽。試驗(yàn)每處理接種10瓶，每瓶接種5個(gè)外植體，每隔2 d觀察記錄外植體的生長情況，15 d時(shí)統(tǒng)計(jì)愈傷組織形成情況，40 d后統(tǒng)計(jì)不定芽形成情況。

1.2.3 誘導(dǎo)生根 從分化出的不定芽（叢）中選取長度3.0～5.0 cm的個(gè)體，將連帶其基部的母體外植體組織切下[7]，轉(zhuǎn)接至附加不同濃度IBA的MS生根培養(yǎng)基（表2）中誘導(dǎo)生根，試驗(yàn)每處理接種6瓶，每瓶接種5個(gè)不定芽，每隔2 d觀察記錄不定芽的生根情況，15 d后觀察IBA對(duì)不定芽誘導(dǎo)生根的影響，統(tǒng)計(jì)根數(shù)和出根率。

1.2.4 培養(yǎng)條件 人工培養(yǎng)箱，培養(yǎng)溫度（25±1） ℃，光強(qiáng)約3 000 lx，日光燈照14 h·d-1。固體培養(yǎng)基含0.65%瓊脂，pH值為5.8。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同激素配比對(duì)愈傷組織與不定芽的誘導(dǎo)

將‘紅城7號(hào)薄皮甜瓜無菌苗子葉接種于附加不同激素濃度配比6-BA和2，4-D的MS基本培養(yǎng)基，進(jìn)行愈傷組織誘導(dǎo)和芽分化試驗(yàn)。結(jié)果表明：外植體誘導(dǎo)愈傷組織的能力在各處理之間有一定差異，不同激素濃度產(chǎn)生的愈傷組織在形態(tài)、大小上不同；不同的6-BA濃度，對(duì)外植體的誘導(dǎo)效果不同，適宜的6-BA 濃度可顯著地促進(jìn)不定芽的形成。

從表1中可以看出，附加較高濃度的2，4-D培養(yǎng)基不利于愈傷組織和不定芽的形成，當(dāng)2，4-D濃度為0.10 mg·L-1時(shí)能夠較快地促進(jìn)外植體愈傷組織的形成，濃度為0.01 mg·L-1時(shí)則更有利于不定芽的形成；6-BA濃度對(duì)愈傷組織誘導(dǎo)率沒有顯著影響，但隨著6-BA濃度的升高，不定芽的誘導(dǎo)率也相應(yīng)增加。愈傷組織誘導(dǎo)率在MS +6-BA 2.00 mg·L-1 + 2，4-D 0.10 mg·L-1培養(yǎng)基中最高，愈傷組織誘導(dǎo)率達(dá)到90.0%；外植體在MS +6-BA 2.00 mg·L-1 + 2，4-D 0.01 mg·L-1培養(yǎng)基中的出芽率最高，分化率為86.7%。

2.2 不定根的誘導(dǎo)

當(dāng)不定芽伸長至3.0～5.0 cm時(shí)，將其切割成0.5 cm的小段，接種到附加不同濃度IBA的MS培養(yǎng)基中誘導(dǎo)生根。培養(yǎng)7 d后，不定芽基部開始膨大，形成少量不定根，20 d左右分化出長度約2.0 cm左右的不定根，再經(jīng)一段時(shí)間的培養(yǎng)，可形成生長旺盛、根系粗壯的完整根系。結(jié)果表明（表2）：外植體在IBA濃度為0.00，0.50，1.00，1.50，2.00 mg·L-1的MS生根培養(yǎng)基中均能誘導(dǎo)生根，以MS+ IBA 0.50 mg·L-1的生根培養(yǎng)基中不定根誘導(dǎo)率最好，生根率達(dá)83.3%。

3 結(jié)論與討論

在組織培養(yǎng)過程中，愈傷組織的誘導(dǎo)、芽苗的發(fā)育受到細(xì)胞分裂素與生長素的調(diào)控[8-10]。生長素 2，4-D、NAA具有促進(jìn)細(xì)胞分裂及愈傷組織生長的作用，細(xì)胞分裂素6-BA可促使分生組織分裂并打破頂端優(yōu)勢促進(jìn)不定芽的形成[11]。以子葉作為外植體，進(jìn)行愈傷組織誘導(dǎo)、芽分化及植株再生在其它甜瓜品種中都取得了成功[12-16]，研究結(jié)果表明，附加激素的濃度、子葉切割部位及方式是能否誘導(dǎo)出愈傷組織及不定芽的關(guān)鍵因素。本試驗(yàn)以‘紅城7號(hào)薄皮甜瓜無菌苗子葉為外植體，探討了 2，4-D、6-BA和 IBA 3種濃度配比對(duì)愈傷組織的誘導(dǎo)、芽分化及生根的影響，為其再生植株的進(jìn)一步研究提供了理論依據(jù)。

本試驗(yàn)以‘紅城7號(hào)薄皮甜瓜子葉為外植體進(jìn)行組織培養(yǎng)研究，結(jié)果表明，外植體在附加不同激素濃度的培養(yǎng)基中誘導(dǎo)愈傷組織、不定芽及不定芽生根的能力不同。在愈傷組織誘導(dǎo)中，MS+6-BA 2.00 mg·L-1 +2，4-D 0.10 mg·L-1培養(yǎng)基中形成愈傷組織效果最好，誘導(dǎo)率明顯高于其它培養(yǎng)基達(dá)90.0%；在芽分化試驗(yàn)中，MS +6-BA 2.00 mg·L-1 + 2，4-D 0.01 mg·L-1培養(yǎng)基中的出芽率最高，芽分化率為86.7%。在生根試驗(yàn)中，根的誘導(dǎo)率主要由IBA的濃度決定，最佳不定根誘導(dǎo)培養(yǎng)基為MS+ IBA 0.50 mg·L-1，生根率達(dá)83.3%。

參考文獻(xiàn)：

[1] 夏海武，馬秀蘭，萬永霞，等.甜瓜組織培養(yǎng)與快速繁殖的研究[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2001（2）：23-24.

[2] 鄧向東，耿玉軒，路子顯，等.外植體和培養(yǎng)因子對(duì)哈密瓜不定芽誘導(dǎo)的影響[J].園藝學(xué)報(bào)，1996，23（1）：57-61.

[3] Curuk S， Ananthakrishnan G， Singer S， et al.Regeneration in vitro from the hypocotyl of Cucumis species produces almost exclusively diploid shoots， and does not require light [J].Hort Science，2003，38（1）：105-109.

[4] Galperin M， Zelcer A， Kenigsbuch D. High competence for adventitious regeneration in the BU-21/3 melon genotypeis controlled by a single dominant locus[J].Hort Science，2003，38（6）：167-168.

[5] Kint Zios S， Seret I E， Blu Chos P， et al. Growth regulator pretreatment improves somatic embryogenesis from leaves of squash （Cucurbitapepo L.） and melon （Cucumismelo L.） [J]. Plant Cell Reports， 2002， 21（1） ： 1-8.

[6] 趙 穎 雷，朱 祝 軍，任莉，等. “東方蜜一號(hào)”甜瓜組織培養(yǎng)與快速繁殖研究[J]. 北方園藝，2012（18）：122-124.

[7] 黃海良，趙國良，高建剛，等.雜種甜瓜組培快繁技術(shù)[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2001（6）：57-59.

[8] 劉金英，徐有明，李雙來，等.佛手山藥組織培養(yǎng)的研究[J].植物研究，2006，26（3）：323-328.

[9] 張麗君，劉龍龍，馬名川，等.燕麥成熟胚組織培養(yǎng)體系的優(yōu)化及其影響因素[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015（3）：269-272.

[10] 姚瑤，李勇鵬，杜麗.香樟成年態(tài)莖段組織培養(yǎng)的研究[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014（12）：125-127，148.

[11] 龔學(xué)臣，季靜，王萍，等.苗齡與6-BA濃度對(duì)大豆子葉節(jié)叢生芽誘導(dǎo)的影響[J].吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，27（2）： 128-130.

[12] 于喜艷， 孔慶國.“伊麗沙白”甜瓜子葉組織培養(yǎng)研究[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2002 （3）：55-56.

[13] 孫天國， 沙偉， 金忠民.薄皮甜瓜子葉組織培養(yǎng)的研究[J].北方園藝， 2005 （2）：64-65.

[14] 施先鋒，孫玉宏，陳鋼，等.甜瓜子葉組織培養(yǎng)與植株再生體系建立的研究[J].北方園藝，2010 （20）：133-135.

[15] 池慧芳，翟麗麗，劉麗娜，等.甜瓜組織培養(yǎng)研究進(jìn)展及應(yīng)用概況[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技，2014（5）：108-109.

[16] 池慧芳.豆科植物組織培養(yǎng)研究進(jìn)展[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技，2014（3）：15-16.