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鲁枣1号组织培养和植株再生体系研究

2012-04-29孙洪雁孙清荣单公华刘庆忠周广芳

山东农业科学 2012年1期
关键词:嫩枝茎段组织培养

孙洪雁 孙清荣 单公华 刘庆忠 周广芳

摘要:以鲁枣1号为试材,以正在生长的枣头嫩枝为外植体,进行了芽的诱导和试管苗快繁研究。结果表明,嫩枝茎段上未萌发的主芽在启动培养基(MS+1mg/L BA+0.2mg/LIBA+3%蔗糖)上可萌发成新梢,萌发率为54.8%。在相同的启动培养基上,远离培养基的茎段切口处可诱导产生不定芽,不定芽再生率为23.8%。不定芽和主芽新梢在MS+2mg/L BA+0.4mg/L lAA+3%蔗糖+6g/L琼脂培养基上增殖生长良好。试管绿苗在1/4MS+0.5mg/LIBA+2%蔗糖+6g/L琼脂培养基上生根率达70%以上。

关键词:枣;嫩枝;茎段;组织培养;不定芽再生

中图分类号:S665.104+.3文献标识号:A文章编号:1001-4942(2012)01-0014-03

枣是鼠李科枣属多年生落叶木本果树,原产地中国。枣树适应性强,有“铁杆庄稼”之称。全国除西藏、东北等极寒冷地区尚无栽培外,其他省、自治区、直辖市均有枣树栽培。枣产业在农民脱贫致富、发展农村经济中发挥了重要作用。枣树品种的繁殖通常采用嫁接繁殖,繁殖效率低。采用组织培养的方法,进行工厂化快速育苗已在香蕉、苹果、樱桃砧木吉塞拉、草莓等品种上获得了成功。枣的组织培养研究虽然比其他果树起步晚,但枣树品种的组织培养研究已有一些成功报道。鲁枣1号是2009年山东省审定的极早熟鲜食枣新品种,采用常规嫁接繁殖方法短时间内不能满足生产上对该品种的需求,因此开展组织培养快速繁殖研究,对实现鲁枣1号品种的无性系快繁及优良品种资源的保存具有重要意义。

1.材料与方法

1.1试验材料

鲁枣1号正在生长的枣头嫩枝。

1.2试验方法

1.2.1芽的启动和增殖培养在生长季节,选取正在生长的枣头枝和二次枝,剪段,每段含有一个未萌发的主芽,流水冲洗30min,在超净工作台上先用70%酒精杀菌1min,然后用0.1%HgCl2杀菌7min,最后用无菌水冲洗5~6次,接种到诱导培养基:MS+1mgL BA(单位,下同)+0.2 IBA+3%蔗糖上。芽萌发生长后分别转移到增殖培养基:(1)MS+2 BA+0.4 IAA+3%蔗糖和(2)WPM+2 BA+1 KT+0.1 NAA+3%蔗糖上进行继代增殖培养。启动培养4周时统计芽萌发率(萌发芽茎段数/接种总茎段数×100%)和不定芽再生率(产生不定芽茎段数/接种总茎段数×100%)。增殖培养6周时统计增殖倍数。

1.2.2试管苗生根切取在增殖培养基上生长高度在2cm以上的健壮绿苗转移到生根培养基1/4MS+0.5 IBA+2%蔗糖上进行生根诱导,诱导培养3周时统计生根率(生根梢数/接种总梢数×100%)。

以上培养基均加琼脂6g/L,灭菌前调pH5.8。

1.3培养条件

培养室温度(25±2)℃,光照时间14h/d。

2.结果与分析

2.1茎段主芽的启动培养

茎段在启动培养基上培养10d后,主芽开始萌发(图1A),培养15d,主芽伸长生长(图1B),培养20d,主芽伸长生长成梢(图1C)。主芽萌发率为54.8%。

2.2不定芽再生

茎段在诱导培养基上培养10d后,茎段上部切口处(即培养基上面的切口)产生大量白色愈伤组织(图1A),培养20d后,上部切口处可观察到不定芽产生(图1C和图2A)。不定芽再生率为23.8%。但产生不定芽的茎段其主芽不萌发,主芽萌发的茎段不产生不定芽,同一茎段上未观察到主芽萌发和不定芽发生同时存在的现象。

2.3试管苗增殖

把萌发的主芽和产生的不定芽切下转移到增殖培养基上进行继代增殖。以增殖培养基(1)上增殖生长较好(图2B),表现为增殖倍数较高,增殖培养6周时,平均增殖倍数为3.4,绿苗生长健壮,表现为叶绿、大而伸展,而在增殖培养基(2)上,增殖倍数平均为2.8,苗生长较细弱,叶小不伸展,且叶片上产生少量愈伤组织。可见,鲁枣1号适宜的增殖培养基为MS+2mg/L BA+0.4mg/L IAA+3%蔗糖+6g/L琼脂。

2.4试管苗生根与移栽

试管绿苗在生根培养基上培养20d,生根率可达85%以上。生根培养40d,在室内打开瓶盖炼苗3d,取出生根苗用自来水洗净根部培养基,移栽入干净的河沙中,移栽后盖塑料薄膜保湿。隔3~5d浇一次水,4周后成活率达76%以上。

3.讨论

枣试管苗建立时,可以取度过休眠期的枝条,水培催芽,以萌发的芽为外植体经杀菌消毒后接种,也可以直接从田间大树上取正在生长的枣头嫩枝,剪段消毒后接种,以这两种方式建立枣试管苗,已在很多品种上获得了成功。本试验以正在生长的枣头嫩枝为试材,成功获得了鲁枣1号的试管苗,这和前人研究报道结果一致,但嫩枝茎段产生不定芽为首次发现。

同一茎段上不能既产生不定芽又能使主芽萌发,这可能是外源激素影响所致。培养基中加入的外源细胞分裂素由茎段吸收后向上运输,促进茎段顶端细胞产生脱分化,产生不定芽,不定芽生长产生的生长素向下运输,抑制茎段下面的主芽萌发。如果主芽萌发生长,主芽生长产生的生长素影响细胞分裂素的运输方向和在植物体中的分布,影响外源细胞分裂素向茎段顶端的运输,影响不定芽的产生。

本试验利用嫩枝茎段为试材,在启动培养基Ms+1mg/LBA+0.2mg/LIBA+3%蔗糖+6g/L琼脂上既可使茎段主芽萌发,也可诱导茎段产生不定芽,茎段总生芽率可达78.6%,表明以嫩枝茎段为外植体可获得较高的试管成苗率,是建立试管苗比较理想的外植体材料。

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