豆玉娟 ,孫洪強(qiáng) ,代麗,楊越,付慶新 ,黃立華 ,朱虹
(1.遼寧省旱地農(nóng)林研究所,遼寧朝陽 122000 2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)中國棗研究中心,河北保定 071000)
棗為鼠李 科(Rhamnaleae)棗屬(Zizyphus)植物,原產(chǎn)于中國,由于其耐旱、耐瘠薄的特點(diǎn),兼具經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)等多重效益[1-2],適宜遼寧朝陽 地區(qū)坡地 、山坡地栽植。近年來在遼寧西部朝陽地區(qū)發(fā)現(xiàn)一個(gè)無核棗資源,經(jīng)多年觀察性狀穩(wěn)定,平均 單果重為6g,可食率達(dá)到100%,鮮食、加工均可[3]。由于大棗實(shí)生繁殖難以保持品種的優(yōu)良特性,主要采用嫁接 繁殖[4],大棗組織培養(yǎng)技術(shù)日益成熟,不僅有利于繁殖、增殖和保存,而且利用帶芽莖段誘導(dǎo)愈傷組織及叢生芽具有穩(wěn)定的遺傳性[5]。該試驗(yàn)以朝陽地區(qū)無核棗為試材,采集帶芽莖段建立脫菌苗,誘導(dǎo)愈傷組織萌發(fā)不定芽,力求實(shí)現(xiàn)無核棗的不定芽高效誘導(dǎo),為建立高效穩(wěn)定的植株再生體系提供理論依據(jù)。
早春無核棗棗頭長至 15~20 cm 時(shí),選晴天采集未木質(zhì)化帶芽莖段,朝陽地區(qū)5月中上旬取樣最好。
1.2.1培養(yǎng)基配置。選用 MS 基本培養(yǎng)基為誘導(dǎo)培養(yǎng)基,含瓊脂條 8~8.5 g/L,蔗糖 30 g/L,pH 5.8~6.0,按常規(guī)方法配置,121℃滅菌 20 min,避光保存?zhèn)溆肹5-6]。
1.2.2外植體處理。采集無核棗新生帶芽莖段,用自來水沖洗干凈,浸泡2h 后,用 0.1%升汞(HgCl2)消毒8min,無菌水沖洗 3~5 次后,接種到誘導(dǎo)培養(yǎng)基中。溫度為 24℃,弱光下培養(yǎng)[5-6]。
1.2.3基本培養(yǎng)基的篩選。將誘導(dǎo)出的愈傷組織分別接種到3種基本培養(yǎng)基中,分別是 1/2 MS、MS和3/2 MS 培養(yǎng)基,觀察并統(tǒng)計(jì)愈傷組織的培養(yǎng)結(jié)果,篩選最適基本培養(yǎng)基。
1.2.4不同植物生長調(diào)節(jié)劑組合。在篩選出的基本培養(yǎng)基中分別添加不同濃度的植物生長調(diào)節(jié) 劑(6-BA、IBA、NAA),濃度分別為 0.2、0.5、1.0、2.0、3.0 mg/L,以及不同植物生長調(diào)節(jié)劑組合(6-BA、TDZ和NAA,如表 1),觀察記錄愈傷組織和不定芽的誘導(dǎo)結(jié)果,在一部分培養(yǎng)基中添加不同濃度(10、20 mg/L)的 AgNO3,觀察其誘導(dǎo)效果。
表1 不同植物生長調(diào)節(jié)劑組合 mg/L
從圖1可以看出,平頂棗和無核棗愈傷組織在3種培養(yǎng)基上培養(yǎng) 25d后,在 MS和3/2MS 培養(yǎng)基上的愈傷組織均產(chǎn)生了大量的綠色圓球形顆粒,其中 3/2MS 培養(yǎng)的愈傷組織較為松散。經(jīng)過連續(xù)繼代培養(yǎng),由于 MS 培養(yǎng)基增殖率高,愈傷組織形態(tài)色澤正常,選其作為基本培養(yǎng)基。
圖1 不同培養(yǎng)基愈傷生長情況(A:1/2MS 培養(yǎng)基;B:MS 培養(yǎng)基;C:3/2MS 培養(yǎng)基)
2.2.1不同濃度植物生長調(diào)節(jié)劑對愈傷組織的影響。多數(shù)研究表明,單一的植物生長 調(diào)節(jié)劑有利 于胚 狀體發(fā)生[4,7-9]。以 MS 為基本培養(yǎng)基,研究不同濃度的 IBA、NAA對愈傷組織顆粒的影響,結(jié)果表明低濃度的生長素能夠促進(jìn)無核棗愈傷組織顆粒增殖(表 2)。
表2 不同植物生長調(diào)節(jié)劑種類及其濃度對愈傷組織的影響
2.2.2不同植物生長調(diào)節(jié)劑組合對愈傷組織不定芽的誘導(dǎo)。把愈傷組織顆粒接種到含有不同激素組合培養(yǎng)基中,培養(yǎng) 28d后,組合 I、II、III、VIII 可見不定芽,連續(xù)培養(yǎng) 3個(gè)月后,愈傷組織及不定芽生長情況見表3和圖 2。
表3 不同植物生長調(diào)節(jié)劑組合對愈傷組織的影響
圖2 不同植物生長調(diào)節(jié)劑對不定芽的誘導(dǎo)
研究表明,植物愈傷組織增殖與分化出不定芽受細(xì)胞內(nèi)外多重因素影響[10],適 宜的生長素和細(xì)胞分裂 素組 合可有效誘導(dǎo)植物外植體分化與生長[11]。該試驗(yàn)以朝陽地區(qū)無核棗帶芽莖段為試材誘導(dǎo)愈傷組織,篩選出 MS 為最適基本培養(yǎng)基。通過比較,MS 中加入低濃度(0.2~1.0 mg/L)植物生長調(diào)節(jié)劑(IBA和NAA)和不同配比植物生長調(diào)節(jié)劑(TDZ、6-BA、NAA)促進(jìn)愈傷組織增殖,其中愈傷組織增殖的最佳激素組合為 MS+0.5 mg/L TDZ+0.1 mg/L NAA,誘導(dǎo)愈傷組織形成不定芽的最佳組合為MS+1.0 mg/L TDZ+0.2 mg/L NAA,不定芽誘導(dǎo)率為 52.5%。
有學(xué)者認(rèn)為,培養(yǎng)基中添加 AgNO3、ABA、GA3等會(huì)提高胚狀體發(fā)生率[4],該試驗(yàn)在一部分培養(yǎng)基中添加不同濃度(10、20 mg/L)的 AgNO3,未發(fā)現(xiàn)對愈傷組織增殖與不定芽形成有明顯影響。實(shí)踐證明,誘導(dǎo)愈傷組織增殖和胚狀體發(fā)生的因素眾多,其作用也不盡相同,具體效果尚需設(shè)計(jì)試驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步研究。