極早熟李品種“紅美麗”的組織培養(yǎng)與快速繁殖

孫清榮　王金政　薛曉敏　關(guān)秋竹　孫洪雁

摘要[目的]建立極早熟李優(yōu)良品種“紅美麗”的組織培養(yǎng)快繁技術(shù)體系。[方法]以半木質(zhì)化的嫩枝莖段為外植體，研究基本培養(yǎng)基對腋芽萌發(fā)的影響。以試管苗為試材，研究基本培養(yǎng)基及不同濃度的植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)對試管苗增殖及生根的影響。[結(jié)果]以半木質(zhì)化的嫩枝莖段為外植體進行腋芽的啟動培養(yǎng)，QL比MS明顯提高腋芽萌發(fā)率；試管苗增殖培養(yǎng)以WPM最佳，其次為MS和QL；不同生長素濃度上的生根率無顯著差異，但較高濃度（2 mg/L）IBA上的平均單株生根數(shù)顯著高于較低濃度（1 mg/L）IBA上的。最佳生根培養(yǎng)基為MS+2 mg/L IBA+0.5 mg/L NAA，生根率為83.5%。[結(jié)論]該研究為“紅美麗”李無病毒苗木的生產(chǎn)及利用生物技術(shù)育種方法進行品種改良奠定了研究和技術(shù)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞李；“紅美麗”；組織培養(yǎng)；增殖；生根

中圖分類號S662.3文獻標識碼A文章編號0517-6611（2017）33-0146-03

Tissue Culture and Rapid Propagation of Early Matured Plum Cultivar "Red Beauty"

SUN Qingrong， WANG Jinzheng*， XUE Xiaomin et al

（Shandong Institute of Pomology， Tai′an，Shandong 271000）

Abstract[Objective] To establish the system of tissue culture and rapid propagation of early matured plum cultivar "Red Beauty". [Method] Semilignified young shoots were selected as explants， the effects of basal medium composition on the initial growth of axillary bud were investigated. In vitro shoots were selected as materials， the effects of basal medium composition and the concentration of plant growth regulators on proliferation of tube seedling and rooting of tube seedling were examined. [Result] Basal medium QL evidently improved the sprouting percentage of axillary buds in inducing the initial growth of axillary buds when half lignification stem section was selected as explant. For proliferation， WPM was best， followed by MS and QL. For rooting percentage， there was no significant difference among different auxin concentrations. But the higher concentration of 2 mg/L IBA significantly improved the average root number per plantlet than lower concentration of 1 mg/L IBA. The best rooting medium was MS+2 mg/L IBA+0.5 mg/L NAA. Rooting percentage was 83.5%. [Conclusion] This research laid a research and technical foundation for virus-free plantlet production of plum cultivar "Red Beauty" and breed improvement by using biotechnology breeding methods.

Key wordsPlum；"Red Beauty"；Tissue culture；Proliferation；Rooting

多年生木本植物果樹多采用無性繁殖，如扦插、嫁接等常規(guī)方法進行優(yōu)良品種的繁殖與生產(chǎn)。但這種常規(guī)無性繁殖方法應(yīng)用的前提是新品種或新種質(zhì)材料要有足夠的數(shù)量。如果一個新材料可獲得的數(shù)量有限時，采用這種常規(guī)的嫁接或扦插繁殖方法，則很難實現(xiàn)良種的快速繁殖和推廣。而采用組織培養(yǎng)方法，可將莖尖或芽放置在人工控制的生長環(huán)境中，使其處在生長發(fā)育的最佳狀態(tài)，有效提高了其繁殖系數(shù)。組織培養(yǎng)另一個優(yōu)點是培養(yǎng)材料在密閉的無菌培養(yǎng)瓶內(nèi)生長，避開了病蟲的侵染和危害，有利于新生植株的健康生長及無病毒種苗的生產(chǎn)快繁。目前已有越來越多的果樹種類或品種獲得了組織培養(yǎng)的成功[1-5]。但李這種核果類果樹仍屬于組織培養(yǎng)比較困難的果樹種類之一，目前仍有很多品種尚未獲得組培成功[5-8]。不同品種組培所需的條件不同，應(yīng)針對不同品種篩選最適宜的組培條件。該研究擬建立極早熟李品種[9]“紅美麗”的組培快繁體系，以期為無病毒苗木的生產(chǎn)及利用生物技術(shù)育種方法進行品種改良奠定研究和技術(shù)基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1材料

供試材料為山東省果樹研究所苗圃種植的極早熟李優(yōu)良品種“紅美麗”的成年大樹。

1.2方法

1.2.1試管苗建立。從生長健壯的大樹上剪取半木質(zhì)化綠枝條，去除葉片，將綠枝剪成一芽一段的芽段。先用洗衣粉水對芽段進行清洗，再用自來水流水沖洗30 min以上，將芽段放入無菌燒杯，加入70%乙醇殺菌1 min， 倒出乙醇再加入次氯酸鈉（有效氯為5%）溶液，殺菌8 min，期間搖動3～5次，倒出次氯酸鈉，用無菌水洗4～5次，然后將材料置于無菌濾紙上吸去表面多余水分，將芽段接種到裝有芽啟動培養(yǎng)基的培養(yǎng)瓶內(nèi)。芽啟動培養(yǎng)基為分別添加1 mg/L BA，0.1 mg/L IBA和 0.3 mg/L GA3的QL、MS和WPM培養(yǎng)基。接種后放在光周期為16 h/8 h（光/暗），培養(yǎng)溫度為（25±2）℃的培養(yǎng)條件下培養(yǎng)，28 d后，腋芽萌發(fā)并伸長生長形成綠梢，將獲得的這些無菌苗用作增殖試驗的材料。

1.2.2

試管苗增殖。將腋芽萌發(fā)獲得的無菌綠苗，轉(zhuǎn)移到增殖培養(yǎng)基進行增殖培養(yǎng)。增殖培養(yǎng)基為都添加0.5 mg/L BA和0.1 mg/L IBA的MS、WPM和QL培養(yǎng)基及添加1.0 mg/L BA和0.2 mg/L IBA的MS培養(yǎng)基，共構(gòu)成4個培養(yǎng)基處理。每個處理接種5瓶，每瓶種5個外植體。每一繼代培養(yǎng)周期為42 d，繼代培養(yǎng)3次，分別記錄每個外植體的新增梢數(shù)。增殖梢數(shù)為繼代培養(yǎng)3次的平均值，試驗重復2次。

1.2.3試管苗生根。切取在增殖培養(yǎng)基上生長至1.5 cm以上的健壯綠梢，將其轉(zhuǎn)移到生根培養(yǎng)基中進行生根誘導。生根培養(yǎng)基共設(shè)4種：MS+1 mg/L IBA；MS+1 mg/L IBA+0.5 mg/L NAA；MS+2 mg/L IBA；MS+2 mg/L IBA+0.5 mg/L NAA。接種后放黑暗條件下培養(yǎng)7d，然后轉(zhuǎn)到光周期為16 h/8 h培養(yǎng)條件下培養(yǎng)。培養(yǎng)28 d后觀察記錄生根情況，計算生根率，生根率=生根株數(shù)/接種總梢數(shù)×100%。

1.3數(shù)據(jù)分析

試驗結(jié)果采用DPS 7.5分析軟件進行統(tǒng)計分析，不同處理平均值用LSD法進行差異比較分析。

2結(jié)果與分析

2.1培養(yǎng)基對腋芽萌發(fā)生長的影響

在供試的培養(yǎng)基上都獲得了腋芽萌發(fā)，但不同培養(yǎng)基組成上其腋芽萌發(fā)率不同。由表1可知，在添加外源植物生長物質(zhì)相同條件下，“紅美麗”李在QL上的萌發(fā)率最高（圖1A，73.7%），其次為MS（50.0%），WPM上最低（36.8%）。這一結(jié)果表明“紅美麗”李腋芽萌發(fā)以在基本培養(yǎng)基QL上最有效，其次為MS，WPM效果最差。

2.2培養(yǎng)基對試管苗增殖生長的影響

培養(yǎng)基組成明顯影響試管苗的增殖和苗的生長形態(tài)（表2）。從試管苗的增殖數(shù)量分析，在添加外源激素相同的條件下，不同基本培養(yǎng)基QL、MS和WPM之間差異顯著，以QL上增殖數(shù)量最高，WPM上增殖數(shù)量最低。在基本培養(yǎng)基相同條件下，細胞分裂素BA的濃度從0.5 mg/L提高到1.0 mg/L，平均增殖梢數(shù)也顯著增加，但新梢生長較弱。這一結(jié)果表明基本培養(yǎng)基的組分及細胞分裂素濃度都影響“紅美麗”李試管苗的增殖生長。

從試管苗生長形態(tài)觀察，WPM培養(yǎng)基上生長的綠苗較壯，表現(xiàn)為葉片伸展而大，葉色綠（圖1B），而在QL培養(yǎng)基上試管苗生長較弱，表現(xiàn)為葉片卷曲較小，葉色黃綠（圖1C）。這一結(jié)果表明QL培養(yǎng)基適宜于“紅美麗”李的增殖生長，而WPM更適宜于“紅美麗”李的壯苗生長。該研究選用添加0.5 mg/L BA和0.1 mg/L IBA的MS和WPM培養(yǎng)基交替培養(yǎng)，獲得了“紅美麗”李試管苗的良好繼代增殖及壯苗生長。

2.3培養(yǎng)基對試管苗生根的影響

不同生根培養(yǎng)基處理上的生根率差異不顯著，但不同處理平均單株生根數(shù)不同（表3）。MS+IBA 2 mg/L+NAA 0.5 mg/L培養(yǎng)基上的平均單株生根數(shù)高于其他3個處理（圖1D、E）。這一結(jié)果表明較高濃度的生長素更有利于提高平均單株生根數(shù)。“紅美麗”李最適宜生根培養(yǎng)基為MS+IBA 2 mg/L+NAA 0.5 mg/L。

3討論與結(jié)論

不同基因型啟動培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基不同?！坝人_”李的啟動培養(yǎng)在添加1.0 mg/L BA和0.05或0.1 mg/L NAA的MS培養(yǎng)基上可獲得葉片伸展及芽伸長生長的正常綠梢，而在添加0.5 mg/L BA和0.05或0.1 mg/L NAA的MS培養(yǎng)基

上不能獲得芽伸長生長的綠苗[10]。MS培養(yǎng)基能有效啟動空心李的腋芽生長[6]，而野生歐洲李的啟動培養(yǎng)以B5優(yōu)于MS[7]。該研究中，成年樹歐洲李新品種“紅美麗”的啟動培

養(yǎng)以QL優(yōu)于MS，與前人研究結(jié)果不一致，表明啟動培養(yǎng)的

最適培養(yǎng)基組成因基因型的不同而不同。

不同品種或類型試管苗的增殖所用基本培養(yǎng)基、激素種類及濃度都有所不同。黑刺李[11]、日本李[6，10]等在添加細胞分裂素BA的MS培養(yǎng)基中獲得了叢生芽增殖，而野生歐洲李在MS和B5培養(yǎng)基上都獲得了良好的增殖[7]。該研究中的“紅美麗”李在QL培養(yǎng)基上可獲得增殖倍數(shù)高的試管苗，而在WPM培養(yǎng)基上可獲得健壯生長的試管苗，這2種培養(yǎng)基交替使用可獲得既有良好增殖又有健壯生長的試管苗，這同孫清榮等[8]報道的MS和WPM培養(yǎng)基交替使用才能獲得正常生長的“紅艷1號”李試管苗的研究結(jié)果相一致。

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