‘津韻1號’草莓組織培養(yǎng)技術(shù)的優(yōu)化

孔維東 崔少杰 金鳳媚 孫海波

摘??? 要：以‘津韻1號草莓莖尖生長點為外植體，探究其最適的誘導(dǎo)和分化一體培養(yǎng)基、增殖培養(yǎng)基、生根培養(yǎng)基的激素濃度和配比，建立了該品種組織培養(yǎng)快繁體系。結(jié)果表明：莖尖誘導(dǎo)和分化一體培養(yǎng)基最適宜的激素濃度和配比為MS+6-BA 0.8 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1，誘導(dǎo)率為76.7%，分化率為97%，既可省去愈傷轉(zhuǎn)接操作步驟，又獲得了較高的分化率;增殖培養(yǎng)基最適宜的激素濃度和配比為MS+6-BA 0.25 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1，其增殖系數(shù)為5.67，生根培養(yǎng)基不添加激素為1/2MS+蔗糖15 g·L-1+瓊脂7 g·L-1，平均生根數(shù)達9.74條。

關(guān)鍵詞：草莓;激素;組織培養(yǎng)

中圖分類號： F592.3?????? 文獻標識碼： A?????? DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2021.09.004

Optimization on Tissue Culture Technology of 'JIN Yun No. 1' Strawberry

KONG Weidong， CUI Shaojie，JIN Fengmei，SUN Haibo

（Institute of Modern Urban Agriculture， Tianjin Academy of Agricultural Sciences，? Tianjin 301700，China）

Abstract： Taked the stemtip as explant from? 'JIN Yun No. 1' strawberry，studing the optimal hormone concentration and ratio required for induction and differentiation integrated medium， proliferation medium， and rooting medium， and the tissue culture and rapid propagation technology system of the 'JIN Yun No. 1'strawberry was established.The results showed that the most suitable medium for? induction and differentiation integrated medium was? MS+6-BA 0.8 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1， and the induction rate was 76.7%，the differentiation rate was 97% .This medium was used as an integrated medium for shoot tip induction and differentiation， which not only saved the procedure of callus transfer， shortened the time of shoot tip formation， but also obtained a high differentiation rate.The proliferation coefficient was 5.67 on MS+6-BA 0.25 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1， and the rooting medium was 1/2MS+ Sucrose 15 g·L-1+ AGAR 7 g·L-1. The average number of rooting reached 9.74.

Key words： strawberry; hormone; tissue culture

草莓（Fragaria ananassa Duch.）為多年生宿根性草本植物，具有較高的經(jīng)濟價值[1-2]。近年來草莓產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，天津市草莓產(chǎn)業(yè)日漸崛起。草莓品種主要以日系草莓‘紅顏為主，其品質(zhì)好，但抗病性差、產(chǎn)量低[3-4]，嚴重制約了天津市草莓產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。本研究所在育種過程中發(fā)現(xiàn)了適應(yīng)天津地區(qū)環(huán)境條件的‘紅顏變異株系‘津韻1號，經(jīng)過多年栽培，該株系性狀表現(xiàn)優(yōu)良，耐鹽堿，抗白粉病，果實品質(zhì)好。

本研究選用‘津韻1號為試材，建立其組織培養(yǎng)快繁體系，探究其最適的誘導(dǎo)和分化一體培養(yǎng)基、增殖培養(yǎng)基、生根培養(yǎng)基的激素濃度和配比，以期為該品種草莓規(guī)?；a(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試材料為‘津韻1號草莓匍匐莖莖尖，來自天津農(nóng)科院科技創(chuàng)新基地。

1.2 試驗方法

1.2.1 外植體消毒 取‘津韻1號草莓帶有1片未完全展開葉的匍匐莖莖尖，在實驗室將采集的莖尖進行處理，并留匍匐莖長5 cm，剝?nèi)ネ獠堪?。將選好的莖尖放在200 mL的燒杯中，每個燒杯放不超過20根莖尖，加一滴洗潔精和一滴吐溫，用紗布包上燒杯口，在自來水下流水沖洗3 h。在超凈工作臺上將沖洗干凈的匍匐莖用無菌水沖洗3次，75%酒精浸泡30 s，隨后用無菌水洗滌2～3次，再用2%次氯酸鈉溶液消毒10 min，無菌水洗滌5次，封上封口膜在4 ℃恒溫環(huán)境下保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 培養(yǎng)基的配置 本研究的激素配比和濃度是在前期的試驗基礎(chǔ)上的進一步優(yōu)化。

誘導(dǎo)和分化一體培養(yǎng)基的篩選：在解剖鏡下，從經(jīng)過消毒處理的匍匐莖上，用解剖針剝?nèi)?.2 mm的莖尖，依次接種在不同濃度激素配比的誘導(dǎo)分化一體培養(yǎng)基中，以蔗糖30 g·L-1，瓊脂粉7 g·L-1的MS培養(yǎng)基為基礎(chǔ)，pH 6.0左右，6-BA濃度和NAA濃度配比方案見表1，試驗共6個處理，每處理接種10個外植體，3次重復(fù)。培養(yǎng)室溫度設(shè)置為22 ℃，光照時間12 h·d-1，光照強度為4 000 Lux。在莖尖培養(yǎng)35 d后，統(tǒng)計分析莖尖的誘導(dǎo)率、分化率。

誘導(dǎo)率=成活外植體數(shù)/接種外植體數(shù)

分化率=不定芽數(shù)/接種外植體數(shù)

增殖培養(yǎng)基的篩選：將經(jīng)過誘導(dǎo)分化培養(yǎng)的不定芽，依次接種在不同激素濃度的增殖培養(yǎng)基中，其中6-BA濃度和NAA濃度配比方案見表2，以蔗糖30 g·L-1，瓊脂粉7 g·L-1的MS培養(yǎng)基為基礎(chǔ)，pH 6.0左右。培養(yǎng)30 d后調(diào)查愈傷類型、顏色、增殖系數(shù)及葉片顏色。

增殖系數(shù)=總增殖芽個數(shù)/總接種芽個數(shù)

生根培養(yǎng)基的篩選：取增殖培養(yǎng)獲得不定芽轉(zhuǎn)接至生根培養(yǎng)基，生根培養(yǎng)基采用1/2MS+蔗糖15 g·L-1+瓊脂7 g·L-1和以MS+蔗糖30 g·L-1+瓊脂7 g·L-1兩種處理，每瓶接種1株，每個處理接種10瓶，3次重復(fù)。培養(yǎng)室溫度設(shè)置為24 ℃，光照時間16 h·d-1，光照強度為3 000 Lux。經(jīng)過35 d的生根培養(yǎng)，測定組培苗地上部鮮質(zhì)量、地下部鮮質(zhì)量、根長、株高及生根數(shù)等指標。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0和Excel 2007進行數(shù)據(jù)整理與統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度激素配比對草莓莖尖誘導(dǎo)分化的影響

由表3可知，變異株系在不同濃度激素配比處理下均能誘導(dǎo)莖尖分生組織形成不定芽，誘導(dǎo)率在不同處理間具有顯著性差異。當6-BA的濃度為0.5 mg·L-1時，隨著NAA濃度的升高，誘導(dǎo)率升高，生成不定芽數(shù)逐漸降低。當NAA濃度為0.2 mg·L-1時，隨著6-BA濃度的升高，誘導(dǎo)不定芽分化的能力增強，當6-BA濃度為0.8 mg·L-1時，誘導(dǎo)率最大，達到76.67%，生成不定芽數(shù)也最多達到9.67個，分化率達到97%。但6-BA濃度過高也會抑制莖尖的生長，誘導(dǎo)率下降。因此，莖尖誘導(dǎo)和分化一體最適宜的培養(yǎng)基為MS+6-BA 0.8 mg·L-1L+NAA 0.2 mg·L-1。2.2 不同濃度激素配比對草莓不定芽增殖的影響

由表4可知，當NAA濃度為0.2 mg·L-1時，草莓愈傷組織為疏松型，當NAA濃度為0.1 mg·L-1時，草莓愈傷組織為硬質(zhì)型。當6-BA濃度為0.25 mg·L-1時，NAA濃度為0.1 mg·L-1時，愈傷為綠色硬質(zhì)型，增殖的草莓苗葉色翠綠，植株健壯，增殖系數(shù)最大，與處理1、2、3、6差異顯著，與處理4無顯著差異，當6-BA濃度為0.2 mg·L-1，NAA濃度為0.1 mg·L-1時，增殖系數(shù)最低為2.67。因此，莖尖不定芽增殖適宜的培養(yǎng)基為MS+6-BA 0.25 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1。

2.3 不同生根培養(yǎng)基對草莓組培苗生長的影響

試管苗經(jīng)過35 d的生根培養(yǎng)，所有處理都能生根，對試管苗各品種的地上部鮮質(zhì)量、地下部鮮質(zhì)量、根長、株高進行測定。由表5可知，兩個處理在地上部鮮質(zhì)量、株高、平均生根數(shù)之間存在顯著性差異，在地下部鮮質(zhì)量、根長之間無顯著性差異。1/2MS+蔗糖15 g·L-1+瓊脂7g·L-1的生根培養(yǎng)基，在地上部鮮質(zhì)量、地下部鮮質(zhì)量、株高、根長、平均生根數(shù)等指標均優(yōu)于MS+蔗糖30 g·L-1+瓊脂7 g·L-1處理。因此，1/2MS+蔗糖15 g·L-1+瓊脂7 g·L-1生根培養(yǎng)基為最適生根培養(yǎng)基。

3 結(jié)論與討論

眾所周知，影響植物脫分化和再分化最重要的因素就是植物激素，它分為生長素和細胞分裂素。對于誘導(dǎo)外植體成芽，促進不定芽增殖，誘發(fā)不定芽生根，這些階段所需生長素和細胞分裂素的種類、濃度和配比是不同的[5-6]。本試驗采用不同濃度植物激素6-BA和NAA，調(diào)節(jié)莖尖生長點分化和增殖。在誘導(dǎo)培養(yǎng)基的篩選試驗中，處理MS+6-BA 0.5 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1與夏瑾等[7]、羅靜靜等[8]、張黎鳳[9]等的誘導(dǎo)培養(yǎng)基處理相同，但誘導(dǎo)結(jié)果存在較大差異，說明不同品種適合的誘導(dǎo)培養(yǎng)基激素配比也不同。在增殖培養(yǎng)基的篩選中，甘煌燦等[10]研究認為綠色硬質(zhì)型愈傷質(zhì)量較好，MS+6-BA 0.25 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1與MS+6-BA 0.3 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1培養(yǎng)基，增殖系數(shù)相同，但后者的畸形株數(shù)量更多，因此MS+6-BA 0.25 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1培養(yǎng)基為適宜的增殖培養(yǎng)基。在草莓生根培養(yǎng)基篩選的過程中，大多研究認為以1/2MS培養(yǎng)基加激素效果較好，翟婷婷等[11]以‘豐香和‘章姬為試驗材料，1/2

MS培養(yǎng)基中附加0.5 mg·L-1 IBA生根效果最佳;楊波等[12]以‘京藏香為試材，1/2MS培養(yǎng)基中附加0.1 mg·L-1 IBA生根效果最佳，本研究只選用1/2

MS培養(yǎng)基未加激素，生根效果也很好，與張建盈等[13]的研究結(jié)果相同。

綜上所述，本研究選用莖尖誘導(dǎo)和分化一體培養(yǎng)基，既可省去愈傷轉(zhuǎn)接操作步驟，縮短生長點成苗的時間，又獲得了較高的誘導(dǎo)率和分化率;生根培養(yǎng)基不添加激素，既保證了生根效果，又降低了試驗成本，經(jīng)過優(yōu)化的‘津韻1號莖尖組培快繁技術(shù)為該品種的大面積推廣提供物質(zhì)保障。

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收稿日期：2021-07-06

基金項目：天津市種業(yè)科技重大專項（18ZXZYNC00130）;青年科研人員創(chuàng)新研究與實驗項目（2021014、2021015）

作者簡介：孔維東（1987—），男，甘肅人，研究實習員，碩士，主要從事草莓脫毒種苗繁育方面研究。

通訊作者簡介：崔少杰（1982—），男，天津人，助理研究員，主要從事草莓栽培及種苗繁育方面研究。