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马铃薯新品种陇薯10号再生体系的建立

2013-03-03贾小霞文国宏齐恩芳李高锋李建武胡新元

甘肃农业科技 2013年11期
关键词:胚性陇薯茎段

贾小霞,文国宏,齐恩芳,李高锋,李建武,胡新元

(1.甘肃省农业科学院马铃薯研究所,甘肃 兰州 730070;2.甘肃省农业科学院生物技术研究所,甘肃 兰州 730070)

马铃薯是重要的粮食、蔬菜兼用作物。试管苗茎段是马铃薯组织培养中常用的材料,能诱导植株再生,但由于马铃薯茎段胚性愈伤的产生受遗传因素的影响,不同基因型胚性愈伤诱导率差异很大。目前研究人员已成功建立了马铃薯品种大西洋、夏波蒂、费乌瑞它、陇薯3号和陇薯6号等的再生体系。陇薯10号是甘肃省农业科学院马铃薯研究所选育的马铃薯新品种,结薯集中,单株结薯3~5个,薯形整齐美观,商品薯率一般90%以上,抗晚疫病。薯块休眠期长,耐运输,耐贮藏,适合菜用鲜食。我们将陇薯10号试管苗茎段在不同培养基上进行培养,旨在选择合适的培养基,建立该品种的高效再生体系。

1 材料和方法

1.1 材料

陇薯10号马铃薯试管苗(甘肃省农业科学院马铃薯研究所提供)。

1.2 方法

1.2.1 外植体制备 取带有4~6个茎节的脱毒马铃薯试管苗,在无菌条件下切成带1个腋芽的单节茎段,转接到盛有40mL经过高压灭菌的固体MS培养基、容积为150mL的三角瓶中。将三角瓶放于培养箱中,在温度(25±1)℃、光照强度2 000 Lx、光照时间16 h/d条件下培养,待试管苗长至4~5个茎节时,在相同条件下进行扩繁。

1.2.2 再生体系的建立 以生长健壮的试管苗茎段为外植体材料,将其切割成长0.5 cm的茎段,接种到不同激素配比的愈伤组织诱导培养基(表1)中,每种培养基接10皿,每皿20~24个茎段,共200~240个外植体,在温度(25±1)℃、光照强度2 000 Lx,光照时间16 h/d条件下培养28 d,统计胚性愈伤诱导率。将在编号为D的培养基上获得的胚性愈伤转入芽分化培养基(表2)中诱导芽分化,在同样的条件下培养至芽长1~2 cm时,将其切下转入MS培养基上诱导生根,愈伤组织每14 d继代1次。

表1 愈伤组织诱导培养基的成分及配比①

表2 芽分化培养基的成分及配比

1.2.3 观察与统计 于诱导愈伤28 d时统计产生愈伤组织的外植体数,计算出愈率。记录愈伤组织生长状况。

2 结果与分析

2.1 不同培养基愈伤诱导率比较

从表3可知,接种后28 d,培养基A上形成的愈伤组织大部分发粘、发软、排列松散、呈水渍状,为非胚性愈伤,胚性愈伤诱导率仅为11.60%。培养基B上非胚性愈伤诱导率为59.14%,胚性愈伤为34.14%,但大部分胚性愈伤组织颜色浅黄,色泽黯淡,两端膨大不明显,整体状态不良。而在C和E两种培养基上,一部分茎段膨大后形成白色须状物,非胚性愈伤诱导率分别为52.23%和27.03%,胚性愈伤分别为36.39%和63.67%,部分胚性愈伤组织颜色浅黄,两端膨大不明显。培养基D上胚性愈伤诱导率为93.85%,非胚性愈伤为5.03%,仅个别茎段膨大后褐化,形成的胚性愈伤深绿,组织致密呈哑铃状,整体状态良好。

表3 不同培养基上愈伤组织的诱导情况

2.2 胚性愈伤在不同分化培养基上的分化情况

将培养基D上诱导的胚性愈伤分别转入芽分化培养基后观察到,在1号、2号和7号培养基上,胚性愈伤表面出现白霜,长有白色须状物,无分化苗。在5号、10号培养基上,胚性愈伤颜色逐渐枯黄,没有光泽,无分化苗。在3号、4号和9号培养基上胚性愈伤逐渐褐化,并且表面出现粘状物,无分化苗出现。在6号和8号培养基上的胚性愈伤均有再生苗分化,其中8号培养基上的愈伤组织,颜色浅绿,15 d后生长缓慢,愈伤不再分化,24 d后有老化现象出现,分化苗弱小且弯曲;而6号培养基上的愈伤组织45 d后出现老化现象,较8号推迟21 d,且颜色鲜嫩,分化苗粗壮。因此,无论从植株再生率还是从外观形态特征来看,6号培养基的植株再生效果都好于其它几种培养基。

3 小结与讨论

1) 将茎段接种至MS+2.0mg/L 6-BA+0.2mg/LNAA+3.0mg/LGA3+0.5mg/L 2,4-D培养基上时,胚性愈伤诱导率最高。该培养基诱导的愈伤组织颜色正常,保持鲜绿色,两端膨大明显,成哑铃状,生活力强,是适合陇薯10号胚性愈伤诱导的最佳培养基。

2)6-BA的存在对于芽的分化与增殖具有决定性的影响。当6-BA浓度较小时(0.5mg/L)几乎没有芽的分化,随着6-BA浓度的升高(2.0mg/L),芽的分化率随之增加,而6-BA浓度过高(3.0mg/L)也不利于芽的分化。适当浓度ZT(2.0mg/L)的加入对芽的分化有一定的促进作用。两种生长调节剂的共同作用对芽的分化具有明显的协同促进作用,分化率可达63.05%,而两者单独存在时,都没有芽的发生,可见适合陇薯10号胚性愈伤芽分化的最佳培养基为MS+2.0mg/L 6-BA+2.0mg/LZT+3.0mg/LGA3。

3)诱导愈伤组织的形成和形态发生是外植株再生的关键[1]。而通常情况下所接种的外植体,其细胞都是处于静止状态下的并具有分裂潜能的成熟细胞。若要激活这些静止状态下的细胞,就需通过一些外源生长激素及细胞分裂素的诱导,使其重新参加代谢并进行旺盛分裂。对于不同植物、基因型及外植体的诱导,所需的生长素及细胞分裂素的种类和量也不一样[2~4]。

[1]方贯娜,庞淑敏.马铃薯愈伤组织再生体系的研究进展[J]. 中国马铃薯,2012,26(5):307-310.

[2]栾时雨,徐品三,夏秀英,等.适于马铃薯茎段再生的植物激素配比选择[J].中国马铃薯,2004,18(3):143-144.

[3]李风云,盛万民,于天峰,等.马铃薯不同品种茎段再生系统的筛选[J].中国农学通报,2005,21(8):99-100.

[4]李红梅,王义强.银杏胚芽组织培养试验初报[J].甘肃农业科技,2008(3):37-39.

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