西番蓮離體快繁研究

董麗蘭，岑秀芬，韋鵬霄

(1.廣西賀州市平桂管理區(qū)水果生產(chǎn)辦公室，廣西賀州 542827；2.廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院，廣西南寧 530005)

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西番蓮離體快繁研究

董麗蘭1，岑秀芬2*，韋鵬霄2

(1.廣西賀州市平桂管理區(qū)水果生產(chǎn)辦公室，廣西賀州 542827；2.廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院，廣西南寧 530005)

[目的] 建立西番蓮快速高效的離體再生系統(tǒng)。[方法]采用西番蓮一年生莖段、葉片及葉柄為離體培養(yǎng)材料，對(duì)誘導(dǎo)部位的選擇、不同取材時(shí)間、愈傷組織誘導(dǎo)與分化、不定芽繼代增殖、生根誘導(dǎo)等方面進(jìn)行研究。[結(jié)果]MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L +TDZ 0.05 mg/L組合較優(yōu)，其嫩莖尖誘導(dǎo)率為96.6%，嫩葉柄為88.4%，嫩葉片為83.5%；MS+6-BA 1.0 mg/L +NAA 0.5 mg/L +TDZ 0.05 mg/L組合為最優(yōu)組合，分化叢生芽率為92.8%；MS+6-BA 2 mg/L +NAA 0.2 mg/L +TDZ 0.05 mg/L組合不定芽誘導(dǎo)率達(dá)90.9%；MS+6-BA 2.5 mg/L +NAA 0.2 mg/L組合芽增殖倍數(shù)為2.91；1/2MS+NAA 2 mg/L +PP3330.5 mg/L組合平均生根數(shù)為1.3條；1/2MS+NAA 2 mg/L +ABT 0.5 mg/L組合生根率為95.4%；1/2MS+NAA 2 mg/L +IBA 0.5 mg/L組合平均根長(zhǎng)為1.23 cm。[結(jié)論]該研究為今后西番蓮的選育及綜合利用奠定基礎(chǔ)。

西番蓮；組織培養(yǎng)；快速繁殖

西番蓮(Passifloraedulis)，俗稱百香果、雞蛋果、熱情之果，屬西番蓮科西番蓮屬多年生草質(zhì)到半木質(zhì)藤本攀緣性熱帶及亞熱帶果樹[1-2]，主要分布于臺(tái)灣、廣西、云南、福建、廣東、浙江及西川等省[3]。西番蓮果實(shí)中富含VC等多種維生素、礦物質(zhì)元素、還原糖、蛋白質(zhì)及人體需要的17種氨基酸等，其根、莖、葉、花均可入藥，集果用、藥用、油用和綠化觀賞為一體，經(jīng)濟(jì)價(jià)值非常高。近年來(lái)西番蓮生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)發(fā)展迅速，被稱為第3代新興果樹[4]。

西番蓮的繁殖方式以有性繁殖和無(wú)性繁殖為主。有性繁殖主要是種子繁殖。用種子繁殖出來(lái)的實(shí)生苗木，雖然根系較強(qiáng)大，抗逆性較強(qiáng)，但存在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)偏旺，開花結(jié)果較少、較遲，變異較大，產(chǎn)量不穩(wěn)定，果實(shí)大小不均勻，果實(shí)內(nèi)可溶性固形物含量降低，風(fēng)味變差，香味變淡以及出汁率變低等問(wèn)題。無(wú)性繁殖主要是用蔓條扦插繁殖。由于不加選擇地隨意壓藤繁殖，加快了品種的退化，極易感染莖腐病，產(chǎn)量大大降低。而組織培養(yǎng)作為細(xì)胞水平的一種現(xiàn)代生物技術(shù)，具有繁殖系數(shù)大、繁殖周期短、去除病毒迅速、可周年生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。筆者從外植體的選擇、滅菌、不同激素種類的選擇等方面，研究西番蓮離體培養(yǎng)快繁技術(shù)，以期為其工廠化育苗提供技術(shù)參考。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)材料西番蓮取自廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院植物組織培養(yǎng)中心頂樓苗圃。選取當(dāng)年新抽、無(wú)病蟲危害、生長(zhǎng)健壯的紫果西番蓮作為外植體。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1外植體的滅菌。將取回的嫩枝用自來(lái)水沖洗干凈，置于飽和洗潔精溶液中浸泡10 min并用軟毛刷刷洗表面灰塵，然后用流水沖洗30 min，將沖洗好的材料置于超凈工作臺(tái)上。先用75%乙醇棉球擦試材料表面，然后按葉片、葉柄、莖段分別剪切并放置于各個(gè)滅菌瓶中，最后用0.1%HgCl214 min+10%NaClO 10 min 2種滅菌劑組合進(jìn)行滅菌處理，在滅菌過(guò)程中為保證滅菌劑全面浸透外植體，要不斷地?fù)u晃滅菌瓶。滅菌完畢后用無(wú)菌水沖洗4～5次，每次間隔1～2 min，最后用無(wú)菌濾紙吸干外植體表面的水分備用。

1.2.2愈傷組織的誘導(dǎo)。將西番蓮嫩莖尖、嫩葉柄及嫩葉片接入2，4-D、NAA、KT、CPPU、TDZ激素的不同組合及濃度的MS培養(yǎng)基中，設(shè)置5個(gè)處理，每個(gè)處理8瓶，每瓶接種3個(gè)，3次重復(fù)，統(tǒng)計(jì)愈傷組織平均誘導(dǎo)率，探討不同激素組合對(duì)西番蓮?fù)庵搀w愈傷組織誘導(dǎo)的影響。

1.2.3愈傷組織分化叢生芽的誘導(dǎo)。將西番蓮葉柄、葉片及無(wú)節(jié)莖3個(gè)不同部位誘導(dǎo)出的愈傷組織接入6-BA、NAA、KT、CPPU、TDZ激素的不同組合及濃度的MS培養(yǎng)基中，設(shè)置5個(gè)處理，每個(gè)處理8瓶，每瓶接種3個(gè)，3次重復(fù)，統(tǒng)計(jì)成活率，探討不同激素組合對(duì)西番蓮愈傷組織分化叢生芽的影響。

1.2.4莖段初代培養(yǎng)不定芽誘導(dǎo)。將西番蓮初代誘導(dǎo)的不定芽接入6-BA、NAA、KT、TDZ激素的不同組合及濃度的MS培養(yǎng)基中，設(shè)置5個(gè)處理，每個(gè)處理8瓶，每瓶接種3個(gè)，3次重復(fù)，統(tǒng)計(jì)成活率，探討不同激素組合對(duì)不定芽誘導(dǎo)效果的影響。

1.2.5不定芽的繼代增殖。將誘導(dǎo)、分化培養(yǎng)所得的不定芽分成單株，轉(zhuǎn)接至不同濃度6-BA的培養(yǎng)基中誘導(dǎo)。設(shè)置5個(gè)處理，每個(gè)處理8瓶，每瓶接種3個(gè)，3次重復(fù)，計(jì)算芽增殖倍數(shù)，探討不同激素組合對(duì)不定芽增殖的影響。

1.2.6組培苗生根培養(yǎng)。將繼代增殖培養(yǎng)所得的無(wú)根芽苗分成單株，接種至NAA、PP333、IBA激素的不同組合及不同濃度的1/2MS培養(yǎng)基中，設(shè)置5個(gè)處理，每個(gè)處理8瓶，每瓶接種1個(gè)，3次重復(fù)，測(cè)定平均根長(zhǎng)和平均生根數(shù)，統(tǒng)計(jì)生根率，探討激素組合對(duì)生根誘導(dǎo)效應(yīng)的影響。

2　結(jié)果與分析

2.1不同激素組合對(duì)愈傷組織誘導(dǎo)的影響由表1可知，不同激素組合對(duì)西番蓮愈傷組織誘導(dǎo)有很大差異。在E1～E12處理中，E6愈傷組織誘導(dǎo)率最低，只有64.2%，E10愈傷組織誘導(dǎo)率最高為96.6%，除處理E1和E12差異不顯著外，其他處理間誘導(dǎo)率差異達(dá)極顯著水平。以MS+6-BA 1.0 mg/L +NAA 0.2 mg/L +TDZ 0.05 mg/L組合對(duì)嫩莖尖愈傷組織誘導(dǎo)效果最好，誘導(dǎo)率最高。

表1　不同外植體部位對(duì)愈傷組織誘導(dǎo)的影響

2.2不同激素組合對(duì)愈傷組織分化叢生芽的影響由表2可知，不同激素組合對(duì)西番蓮愈傷組織分化叢生芽有很大差異。在F1～F5處理中，F(xiàn)1(CK)愈傷組織分化率最低為70.23%，F(xiàn)5愈傷組織分化率最高為92.8%，各處理分化率由高到低依次為F5、F4、F3、F2、F1(CK組)，不同處理間分化率差異達(dá)極顯著水平，以MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L +TDZ 0.05 mg/L對(duì)愈傷組織分化效果最好，分化率最高。2.3不同激素組合對(duì)不定芽誘導(dǎo)效果的影響由表3可知，在西番蓮初代培養(yǎng)中，不同激素組合對(duì)不定芽誘導(dǎo)有不同的效果，在6個(gè)處理中，同一激素組合不同濃度其以高濃度的誘導(dǎo)效果優(yōu)于低濃度不定芽誘導(dǎo)效果。從激素的生理效應(yīng)看，6-BA>KT，以MS+6-BA 2 mg/L +NAA 0.2 mg/L+TDZ 0.05 mg/L組合對(duì)不定芽誘導(dǎo)成活率最高，誘導(dǎo)率為90.9%，組合之間不定芽誘導(dǎo)成活率由高到低依次為G5、G2、G1、G6、G4、G3，除G1和G6之間誘導(dǎo)率差異顯著外，其他處理均達(dá)極顯著差異。

表2不同激素組合對(duì)愈傷組織分化叢生芽的影響

Table 2Effects of different hormone combinations on callus differentiated shoots

處理Treatment培養(yǎng)基及激素組合Culturemediumandhormonecombination∥mg/L平均成活率Averagesurvivalrate∥%F1MS+6-BA1.0+NAA0.2(CK)70.23eDF2MS+6-BA1.0+NAA0.577.33dCF3MS+6-BA1.0+NAA0.5+KT1.088.90cBF4MS+6-BA1.0+NAA0.5+CPPU0.587.60bBF5MS+6-BA1.0+NAA0.5+TDZ0.0592.80aA

表3不同激素組合對(duì)不定芽誘導(dǎo)效果的影響

Table 3Effects of different hormone combinations on induction of adventitious buds

處理Treatment培養(yǎng)基及激素組合Culturemediumandhormonecombination∥mg/L平均成活率Averagesurvivalrate∥%G1MS+6-BA1.0+NAA0.270.90dCG2MS+6-BA2.0+NAA0.278.70bBG3MS+KT1+NAA0.262.33fEG4MS+KT2+NAA0.268.90eDG5MS+6-BA2+NAA0.2+TDZ0.0590.90aAG6MS+KT2+NAA0.2+TDZ0.0572.50cC

2.4不同濃度6-BA與NAA組合對(duì)不定芽增殖的影響由表4可知，不同濃度6-BA與NAA組合對(duì)西番蓮不定芽增殖有不同的影響。當(dāng)NAA固定濃度0.2 mg/L分別與6-BA 0.5～2.5 mg/L等梯度的5個(gè)濃度配合使用時(shí)，不定芽增殖倍數(shù)隨著6-BA濃度的增大而增大，各濃度處理中芽增殖倍數(shù)差異達(dá)極顯著水平，以MS+6-BA 2.5 mg/L +NAA 0.2 mg/L組合效果最佳，芽增殖倍數(shù)達(dá)2.91。

表4不同濃度6-BA與NAA組合對(duì)不定芽增殖的影響

Table 4Effects of different concentration of 6-BA and NAA combination on adventitious buds proliferation ofP.caerulea

處理Treatment6-BA濃度6-BAconcentration∥mg/L芽增殖倍數(shù)BudproliferationtimesH10.51.20aAH21.01.68bBH31.52.08cCH42.02.50dDH52.52.91eE

2.5不同激素組合對(duì)生根誘導(dǎo)效應(yīng)的影響由表5可知，不同激素組合對(duì)生根誘導(dǎo)有不同的效果。在5個(gè)處理中，組合之間平均生根數(shù)由多到少依次為I3、I5、I4、I2、I1，處理間差異顯著，但平均根數(shù)達(dá)1.3條的組合1/2MS+NAA 2 mg/L +PP3330.5 mg/L生根率只有88.4%，平均長(zhǎng)度只有0.93 cm，而生根率最高95.4%的組合為1/2MS+NAA 2 mg/L +ABT 0.5 mg/L，平均根長(zhǎng)最長(zhǎng)1.23 cm的組合為1/2MS+NAA 2 mg/L +IBA 0.5 mg/L

表5不同激素組合對(duì)生根誘導(dǎo)效應(yīng)的影響

Table 5Effects of different hormone combinations on rooting induction

處理Treat-ment激素及濃度Hormoneandconcentration∥mg/L生根率Rootingrate∥%平均根長(zhǎng)Averagerootlengthcm平均生根數(shù)Averagerootingnumber∥條I11/2MS+NAA1+PP33341.00.300.44eDI21/2MS+NAA1+PP3330.547.30.550.76dCI31/2MS+NAA2+PP3330.588.40.931.30aAI41/2MS+NAA2+IBA0.592.21.231.07cBI51/2MS+NAA2+ABT0.595.41.101.18bAB

3　討論

從田間直接采取的西番蓮?fù)庵搀w，由于其攜帶大量的外源微生物，且植物體本身帶有內(nèi)生細(xì)菌，因此，在進(jìn)行組織培養(yǎng)時(shí)，如何成功地對(duì)其滅菌是進(jìn)行后續(xù)研究的前提。同時(shí)，莖段過(guò)嫩或過(guò)老，均不利于滅菌效果。過(guò)嫩，則在滅菌過(guò)程中極易被滅菌劑損傷，造成外植體無(wú)法萌發(fā)；過(guò)老，則外植體內(nèi)含菌類較多，既提高了滅菌難度也不利于芽的產(chǎn)生和生長(zhǎng)。另外，污染率還與滅菌劑種類、滅菌時(shí)間、操作過(guò)程中的每個(gè)環(huán)節(jié)以及外植體的帶菌程度、外植體結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)外植體的幼嫩程度，取材季節(jié)的不同以及滅菌部位的不同，選擇合適的滅菌劑種類、濃度及滅菌時(shí)間，從而提高西番蓮的滅菌效果。

植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)植物離體培養(yǎng)具有重要的調(diào)控作用。選擇合適的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類和濃度是愈傷組織誘導(dǎo)及分化的關(guān)鍵因素。該試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，不同部位的外植體所含的植物激素水平不同，其所需要的激素種類及濃度也不盡相同[5]。因此，西番蓮?fù)庵搀w不同部位也是影響其愈傷組織誘導(dǎo)與分化的另一因素。

誘導(dǎo)西番蓮生根的無(wú)菌幼苗，首先要選擇生活力強(qiáng)、健壯的幼苗，對(duì)于生長(zhǎng)不良的小苗、弱苗、老化苗、發(fā)黃苗因其不利于生根，要淘汰掉。其次，培養(yǎng)基不能是高鹽成分的培養(yǎng)基，因培養(yǎng)基中含鹽量過(guò)高不利于根的生長(zhǎng)。最后，選擇植物激素種類和濃度是關(guān)鍵，因不同植物生長(zhǎng)所需的環(huán)境條件不同，即使是相同植物，不同季節(jié)及不同部位所產(chǎn)生的無(wú)菌苗所需的生根條件也不同，因此，在誘導(dǎo)西番蓮生根時(shí)要綜合考慮。

[1] 余東，熊丙全，袁軍，等.西番蓮種質(zhì)資源概況及其應(yīng)用研究現(xiàn)狀[J].中國(guó)南方果樹，2005，34(1)：36-37.

[2] 陳金偉.保健佳果：西番蓮[J].中國(guó)中醫(yī)藥報(bào)，2006(4)：1.

[3] 趙蘋，焦懿，趙虹.西番蓮的研究現(xiàn)狀及在中國(guó)的利用前景[J].資源科學(xué)，1999，2(3)：77-79.

[4] 張勇，熊丙全，曾明.種子處理對(duì)西番蓮活力及苗木生長(zhǎng)的影響[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2003，25(4)：136-137.

[5] 張婷婷，吳田，張瑞麗，等.紫果西番蓮種子萌發(fā)及根部誘導(dǎo)愈傷組織研究[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2013，26(3)：1148-1151.

Research on Rapid PropagationinvitroofPassifloracaeruleaL.

DONG Li-lan1, CEN Xiu-fen2, WEI Peng-xiao2

(1. Fruit Production Office of Pinggui District in Hezhou, Hezhou, Guangxi 542827; 2. Agricultural College of Guangxi University, Nanning, Guangxi 530005)

[Objective] The aim was to build a fast and efficient regeneration system ofPassifloracaeruleaL.invitro. [Method] One year stems, leaves and petioles ofP.caeruleawere used as propagation materialsinvitro, and studies focused on the selection of induced tissues, different time of getting materials, callus induction and differentiation, reproduction of irregular buds and induction of taking roots were conducted in detail. [Result] The results showed that MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L +TDZ 0.05 mg/L was comparatively superior, induction rate of stem tips of which is 96.6%, petioles is 88.4%, and leaf is 83.5%; MS+6-BA 1.0 mg/L +NAA 0.5 mg/L +TDZ 0.05 mg/L showed optimal, and the rate of differentiated multiple shoots of which is 92.8%; the induction rate involved with adventitious buds of MS+6-BA 2 mg/L +NAA 0.2 mg/L +TDZ 0.05 mg/L is 90.9%; the propagation times of buds of MS+6-BA 2.5 mg/L +NAA 0.2 mg/L is 2.91; the number of average taking roots of 1/2MS+NAA 2 mg/L +PP3330.5 mg/L is 1.3; the rate of taking roots of 1/2MS+NAA 2 mg/L +ABT 0.5 mg/L is 95.4%; the average root length of 1/2MS+NAA 2 mg/L +IBA 0.5 mg/L is 1.23 centimeter. [Conclusion] The study lays a foundation for breeding and integrated utilization ofP.caeruleain future.

PassifloracaeruleaL.; Tissue culture; Rapid propagation

董麗蘭(1986- )，女，廣西鐘山人，初級(jí)農(nóng)藝師，從事水果生產(chǎn)方面的研究。*通訊作者，副研究員，從事組織培養(yǎng)方面的研究。

2016-07-22

S 604+.3

A

0517-6611(2016)24-160-03