不同培養(yǎng)基對(duì)朝天椒幼苗生長的影響

張夢(mèng)恩 馮雪鋒 安志遠(yuǎn) 岳新杰 凌娜

摘 要：為探究朝天椒組織培養(yǎng)的最佳培養(yǎng)基配方，以MS、B5、WPM為基礎(chǔ)培養(yǎng)基成分，通過添加不同含量瓊脂和蔗糖，在無菌條件下培養(yǎng)，分析不同培養(yǎng)基對(duì)朝天椒種子萌發(fā)及幼苗生長發(fā)育指標(biāo)的影響。結(jié)果表明：9個(gè)配方處理中，WPM+9 g/L瓊脂+30 g/L蔗糖處理種子發(fā)芽率100%，莖粗、株高、地下鮮重均最大，顯著高于其他處理，WPM+瓊脂（9 g/L）+蔗糖（30 g/L）為最佳培養(yǎng)基配方，生長的幼苗根冠比為0.3842，壯苗指數(shù)最高，組培苗質(zhì)量最好，且經(jīng)正交試驗(yàn)極差和方差分析三個(gè)因素對(duì)朝天椒幼苗生長影響的主次順序?yàn)锳（培養(yǎng)基）>C（蔗糖）>B（瓊脂），其中A（培養(yǎng)基）的影響差異顯著（P<0.05）。

關(guān)鍵詞：朝天椒;培養(yǎng)基;幼苗生長;影響

中圖分類號(hào)：S641.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Effects of Different Media on the Growth

of Pepper Seedlings

ZHANG Mengen，F(xiàn)ENG Xuefeng，AN Zhiyuan，YUE Xinjie，LING Na*

（College of Landscape Architecture，Shangqiu University，Shangqiu，Henan 476000，China）

Abstract： In order to find out the optimal medium formula for tissue culture of pepper，used MS，B5 and WPM as basic medium components，and added into different contents of agar and sucrose to cultivate pepper under sterile conditions to study the effects of different media on seed germination and seedling growth of pepper. The results showed that among the nine formula treatments， WPM+Agar （9g/L）+sucrose （30g/L）was the optimal medium formula，on which the seed germination rate was 100%，the stem diameter，plant height and underground fresh weight were the highest，the root-shoot ratio was 0.3842，the strong seedling index was the highest，and the seedling quality was the best. The results of range and variance analysis? of orthogonal test indicated that the influence order of the three factors on pepper seedling growth was A （medium） >C （Sucrose） >B （Agar），and the effect of A（medium） was significant （P<0.05） .

Key words：Pepper;medium;seedling growth;effect

朝天椒（Capsicum annuum L. var. conoides （Mill.） Irish），辣椒變種，屬茄科辣椒屬多年生半木質(zhì)性植物，常作一年生栽培，目前在我國大部分地區(qū)都有栽培，品種繁多，應(yīng)用廣泛。除了作為食用和觀賞性應(yīng)用外，全草入藥，能祛風(fēng)散寒，舒筋活絡(luò)并有殺蟲、止癢功效。相比番茄等茄科蔬菜，辣椒組織培養(yǎng)的再生率很低，且種子萌發(fā)易受各方面因素的影響，萌發(fā)率也較低[1]。植物組織培養(yǎng)技術(shù)是一種短時(shí)間內(nèi)可以獲得大量保持母體優(yōu)良性狀植株的經(jīng)濟(jì)有效的方法，自從1996年George第一個(gè)開展辣椒組織培養(yǎng)研究工作以來，國內(nèi)外相繼出現(xiàn)采用不同辣椒外植體進(jìn)行組織培養(yǎng)成功的報(bào)道[2]。鐘源源等人為解決辣椒植物組織培養(yǎng)不定芽分化率低等問題，建立了辣椒離體培養(yǎng)與植株再生體系[3]。作為干辣椒種植面積首位的朝天椒，目前關(guān)于朝天椒在組織培養(yǎng)方面的報(bào)道很少。隨著朝天椒培養(yǎng)再生體系及轉(zhuǎn)基因方面研究，朝天椒無菌苗的培養(yǎng)也顯得愈發(fā)重要。本試驗(yàn)通過研究不同培養(yǎng)基對(duì)朝天椒種子萌發(fā)及幼苗生長的影響，以期篩選出適宜于朝天椒組織培養(yǎng)幼苗生長的最佳培養(yǎng)基配方，為朝天椒的離體高效再生體系建立和無菌苗的培養(yǎng)遺傳轉(zhuǎn)化研究等方面奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

選擇河南本地自然充分成熟的朝天椒“天紅椒”品種的種子，在通風(fēng)處自然陰干后常溫貯存。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

A代表不同基本培養(yǎng)基（不含瓊脂和蔗糖）， A1、A2、A3分別代表MS、B5、WPM。B代表不同瓊脂含量，設(shè)置3個(gè)水平5 g/L、7 g/L、9 g/L， 分別用B1、B2、B3表示。C代表不同蔗糖含量，設(shè)置3個(gè)水平25 g/L、30 g/L、35 g/L，分別用C1、C2、C3表示。A、B、C組合設(shè)計(jì)9個(gè)處理A1B1C1、A1B2C2、A1B3C3、A2B1C2、A2B2C3、A2B3C1、A3B1C3、A3B2C1、A3B3C2，并進(jìn)行正交分析三個(gè)因素對(duì)朝天椒壯苗指數(shù)的影響。

1.2.2 無菌外植體

選取干凈、健康、飽滿、大小一致的朝天椒種子，25 ℃水中浸泡1 h，50 ℃熱水浸泡15 min，30 ℃溫水浸泡1 h，肥皂水清洗3次，流水沖洗15 min，GA3 150 mg/L浸泡1 h，清水沖洗干凈[4]。轉(zhuǎn)入超凈工作臺(tái)，75%乙醇消毒1 min，無菌水沖洗3次，2% NaClO消毒10 min，無菌水沖洗3次，用滅菌過的濾紙吸干水分備用[5]。根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)配制培養(yǎng)基，每瓶接種3粒種子，重復(fù)5次。

1.2.3 培養(yǎng)條件

發(fā)芽之前在溫度30±2 ℃進(jìn)行暗培養(yǎng)[6];第7 d大部分發(fā)芽長出胚根后轉(zhuǎn)入光照培養(yǎng)，溫度25±2 ℃，光照強(qiáng)度2000 Lx，光照時(shí)間14 h/d，濕度60±10%條件下培養(yǎng)[7]。

1.2.4 指標(biāo)測(cè)定

無菌培養(yǎng)3 d統(tǒng)計(jì)污染率，以胚軸長度超過種子1/2統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率[8]。培養(yǎng)20 d測(cè)量生長指標(biāo)，莖粗測(cè)量子葉正下方位置的粗度為莖粗;株高采用從莖基到莖尖的距離為株高;根長測(cè)量主根的長度，從莖基到根尖的距離;烘箱105 ℃殺青30 min，80 ℃烘干至恒重測(cè)量干重，幼苗質(zhì)量用壯苗指數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)[9]。

根冠比=地下部鮮重 /地上部鮮重。

壯苗指數(shù)=（莖粗/株高+根干重/地上部干重）×總干重。

1.2.5 數(shù)據(jù)分析

利用 Excel? 2010和 SPSS? 23.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析和制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)朝天椒生長狀態(tài)的影響

采用9種培養(yǎng)基配方，通過無菌接種培養(yǎng)，分析不同處理對(duì)朝天椒幼苗生長狀態(tài)的影響結(jié)果見表1。經(jīng)試驗(yàn)觀察所有培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)均未出現(xiàn)污染情況，且發(fā)芽率除了A1B1C1處理以外均為100%。無菌操作和種子發(fā)芽處理方法保證了試驗(yàn)的順利進(jìn)行，數(shù)據(jù)的完整性和可信度。由表1可知，不同瓊脂和蔗糖含量的9種處理，其培養(yǎng)基狀態(tài)、是否易碎，生長的植株?duì)顟B(tài)及根系須根情況均有所差異，其中A1B1C1和A2B1C2瓊脂5 g/L，培養(yǎng)基均是流體狀態(tài)，且培養(yǎng)基易碎，植株不能直立生長，須根較少。說明MS和B5培養(yǎng)基使用瓊脂添加量要至少在9 g/L以上，才能保持植株直立生長。相比較MS和B5，WPM在瓊脂5 g/L時(shí)既可以使培養(yǎng)基呈固體狀態(tài)不易碎，還可以保持植株直立生長，且生長的植株根系須根較多。由此可見，MS和B5基本培養(yǎng)基添加不同瓊脂含量對(duì)其培養(yǎng)基狀態(tài)、是否易碎影響較大，而不同蔗糖添加量影響較小;對(duì)于WPM瓊脂和蔗糖含量對(duì)朝天椒生長狀態(tài)基本沒有差異，整體效果較好。

2.2 不同處理對(duì)朝天椒幼苗生長指標(biāo)的影響

由表2可知，不同培養(yǎng)基配方培養(yǎng)至第20 d時(shí)統(tǒng)計(jì)朝天椒幼苗生長發(fā)育指標(biāo)，莖粗最大1.67 mm，最小0.86 mm;株高最大61.73 mm，最小15.53 mm;

根長最大69.24 mm，最小43.78 mm;地上鮮重最大0.2176 g，最小0.0843 g;地下鮮重最大0.0823 g，最小0.0187 g;地上干重最大0.0189 g，最小0.0080 g;地下干重最大0.0102 g，最小0.0020 g，不同處理間存在顯著差異（P<0.05），表明不同處理對(duì)朝天椒幼苗生長指標(biāo)存在顯著影響。其中A3B3C2處理的莖粗、株高、地下鮮重、地上干重、地下干重均最大，均顯著高于其他處理（P<0.05），其與A1B1C1處理相比，A3B3C2莖粗提高42%，株高75%，地下鮮重70%。A3B2C1處理的根長、地上鮮重均最大，均顯著高于其他處理（P<0.05），根長與最小值相比提高47%，地上鮮重與最小值相比提高72%。A3B1C3和A3B3C2根冠比最大，分別為0.3883和0.3842，差異顯著高于其他處理，植物生長根系較好。根冠比大小可以反映植物地下部分與地上部分的相關(guān)性，根冠比高則反應(yīng)植物根系機(jī)能活性強(qiáng)，低則弱[10]。由此可見，不同基本培養(yǎng)基配方間差異顯著，其中WPM基本培養(yǎng)基配方的生長發(fā)育指標(biāo)均高于其他2種培養(yǎng)基，且整體比較而言，A3B3C2處理培養(yǎng)基硬度合適，滲透壓適宜，朝天椒幼苗生長指標(biāo)最佳，植株生長健壯。

2.3 正交分析

培養(yǎng)基種類A1、A2、A3，瓊脂含量B1、B2、B3和蔗糖含量C1、C2、C3進(jìn)行三因素三水平 L9（33）正交試驗(yàn)分析，結(jié)果見表3。可知，不同培養(yǎng)基配方朝天椒生長的壯苗指數(shù)均不相同，其中試驗(yàn)號(hào)9 的壯苗指數(shù)最大為0.0165，為最佳水平組合，培養(yǎng)的組培苗質(zhì)量最好，長勢(shì)良好，植株健壯。通過進(jìn)一步對(duì)壯苗指數(shù)的S值和 K 值進(jìn)行分析，三個(gè)因素的極差大小順序?yàn)?RA>RC>RB，說明A（培養(yǎng)基種類） 對(duì)壯苗指數(shù)的影響效果最大，其次為 C（蔗糖），B（瓊脂）影響作用最小。方差分析結(jié)果表明，A（培養(yǎng)基種類）有顯著性作用效果，是影響朝天椒壯苗指數(shù)的關(guān)鍵因素，而 C（蔗糖）和B（瓊脂）影響效果均不顯著。綜合分析，A3B3C2為朝天椒幼苗生長的最佳培養(yǎng)基配方。

3 結(jié)論

朝天椒種子在WPM培養(yǎng)基的所有處理中，發(fā)芽率均達(dá)到了100%，在WPM配方培養(yǎng)基培育朝天椒幼苗，從莖粗、株高、根長、干鮮重、根冠比和壯苗指數(shù)均明顯優(yōu)于MS和B5培養(yǎng)基配方所培育的朝天椒幼苗。結(jié)果表明朝天椒離體培養(yǎng)的最適基本培養(yǎng)基為WPM，且WPM+瓊脂（9 g/L）+蔗糖（30 g/L）為最佳培養(yǎng)基配方。

參考文獻(xiàn)

[1]? ? ? 曹亞從，張正海，王立浩，等.辣椒不同外植體處理方法組織培養(yǎng)再生的影響[J]. 中國蔬

菜，2012（8）：32.

[2]? ? ? 余小林，李乃堅(jiān)，黃自然，等.辣椒子葉離體培養(yǎng)和植株再生體系的建立[J]. 園藝學(xué)報(bào)，

2000，27（1）：42-46.

[3]? ? ? 鐘源源，李思琦，何小帆，等.‘宏綠1號(hào)’辣椒離體培養(yǎng)與植株再生體系的建立[J].云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2019，34（6）：1041-1047.

[4]? ? ? 連蕓蕓，李煥宇，李惠霞，等.不同種類激素對(duì)辣椒種子萌發(fā)及幼苗生長的影響[J].林業(yè)實(shí)用技術(shù)，2004，9（9）：20.

[5]? ? ? 李偉，敖艷飛，何文超，等.朝天椒子葉離體培養(yǎng)與植株再生體系的建立[J]. 北方園藝，

2014，（21）：91-97.

[6]? ? ?余小林，李乃堅(jiān)，黃自然，等.辣椒子葉離體培養(yǎng)和植株再生體系的建立[J]. 園藝學(xué)報(bào)，

2000，27（1）：42-46.

[7]? ? ? 黎定軍，張寶璽，趙開軍，等.辣椒子葉高效植株再生體系的建立[J]. 園藝學(xué)報(bào)，2002，29

（1）：25-29.

[8]? ? ? 張子君，徐礦紅.田云辣椒子葉離體培養(yǎng)及植株再生[J].遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)，2001（6）：4445.

[9]? ? ? 王達(dá)新，王健華，劉志昕.黃燈籠辣椒組織培養(yǎng)研究[J]. 廣西熱帶農(nóng)業(yè)，2009，22（6）：4-

7.

[10]? ?黃真池，李飛鳳，曾驥，等.辣椒子葉高效再生體系的建立[J]. 仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，

2007，20（1）：13-18.