不同形态、用量培养基对黄皮洋葱试管苗生长的影响
2013-08-09闫芳张春梅
闫芳 ,张春梅
(1.河西学院生态与绿洲农业研究院,甘肃张掖,734000;2.河西学院农业与生物技术学院)
洋葱学名Allium cepaL.,别名葱头、圆葱、胡葱、玉葱,是百合科葱属草本植物,具有极高的营养价值和药用价值,它不仅能够改善食物风味,而且具有杀菌、抗肿瘤、降血压、抗血栓及动脉硬化等生理功能,耐寒,喜温,适应性强,产量高,易栽培,耐贮运且供应期长,对调节淡季蔬菜供应具有重要作用[1]。茎尖培养是进行洋葱脱毒、生产无毒种苗、恢复优良种性的有效手段[2,3]。姜璐琰等[4]研究了洋葱胚状体的诱导及再生系统的建立。徐启江等[5]对分蘖洋葱试管鳞茎微繁技术进行了研究。但对洋葱鳞茎快繁环节中培养基形态和用量的研究鲜有报道,特进行了此次试验,以期获得洋葱鳞茎的最佳培养体系。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验材料为黄皮洋葱鳞茎,购自甘肃省张掖市甘州区某蔬菜超市;50 mL三角瓶。
1.2 试验处理
设3组试验,每组试验设4个处理。第一组MS固体培养基不同用量试验,处理A1为50 mL三角瓶放入培养基10 mL,处理B1为15 mL,处理C1为20 mL,处理D1为25 mL。第二组MS液体培养基不同用量试验,处理A2为50 mL三角瓶放入培养液10 mL,处理 B2为 15 mL,处理 C2为 20 mL,处理 D2为25 mL。第三组White固体培养基不同用量试验,处理A3为50 mL三角瓶放入培养基10 mL,处理B3为 15 mL,处理 C3为 20 mL,处理 D3为 25 mL。
1.3 试验方法
调整培养基pH值至5.8,消毒灭菌后于无菌条件下用茎盘切割方式切取0.3~0.5 mm洋葱鳞茎为外植体,接种到MS+BA 0.4 mg/L+NAA 0.1 mg/L培养基(固体或液体)和White+BA 0.4 mg/L+NAA 0.1 mg/L培养基(固体)上,鳞茎每一处理接种10瓶,每瓶接种6个切段,然后放置在相同条件下培养。培养10、20、30 d时分别随机抽取每处理5瓶30株调查,观察植株生长发育动态,记载叶片数、茎节数、株高、发根数、小苗长势、叶片状态、小苗状态等。
①无菌材料的获得、接种 剥去洋葱葱皮,用自来水冲洗10 min左右,采用茎盘切割的方式切取外层鳞茎上半部0.3~0.5 mm为外植体,将外植体放入75%酒精消毒灭菌30 s,再放入0.1%HgCl2消毒灭菌10 min,用无菌水认真冲洗4次。在超净工作台接种到培养基上,进行无菌培养。
②培养条件 培养温度(25±2)℃,光照强度2 000~3 000 lx,光照培养 16 h,暗培养 8 h。
2 结果与分析
2.1 MS固体培养基不同用量对试管苗生长的影响
由图1可知,MS固体培养基不同用量对洋葱试管苗的生长影响比较明显,鳞茎在MS固体培养基上前期生长无差异,叶片数、茎节数、株高、发根数都基本一致;后期试管苗差异很大,从10~20 mL范围内试管苗叶片数、茎节数、株高、发根数都随培养基用量的增加而增加,20 mL时达到最大值,20 mL以后试管苗生长无明显变化。表明MS固体培养基用量过多会超过洋葱试管苗生长所需的营养而造成浪费。由此可见,50 mL三角瓶放入20 mL是MS固体培养基的最佳用量。
2.2 MS液体培养基不同用量对试管苗生长的影响
由图2可知,随着培养液用量的增加,洋葱试管苗叶片数、茎节数、发根数、株高先增大后逐渐减小,至15 mL时洋葱试管苗叶片数、茎节数、发根数、株高达到最大值;20 mL以上时洋葱试管苗的各项指标逐渐减小。表明液体培养基用量过多会使接种的切段浸没于其中,因缺氧而不易发芽,导致试管苗生长势弱。因此,50 mL三角瓶放入15 mL是MS液体培养基的最佳用量。
2.3 White固体培养基不同用量对试管苗生长的影响
由图3可知,鳞茎在White固体培养基上生长差异较小,随着培养基用量的增加,叶片数、茎节数、株高、发根数都随着培养基用量的增加而增加,25 mL时达到最大值。White固体培养基为低浓度盐培养基,其营养元素与前两组基本相同,pH值和培养条件也相同,至25 mL时洋葱试管苗的各项指标达最大值,这与营养元素的浓度有关,因此,50 mL三角瓶放入 25 mL是White固体培养基的最佳用量。
2.4 不同形态、用量培养基对洋葱试管苗生长的影响
由图4可知,B2处理 (MS液体培养基)明显优于C1处理(MS固体培养基)和D3处理(White固体培养基),其表现在叶片数多、植株高、发根数多、茎粗壮、长势强、苗壮、发芽生长快。同时处理B2培养成苗(达到4~6片有效叶的植株称为成苗株)时间要比处理C1和处理D3提早5 d左右。因此50 mL三角瓶放入15 mL MS液体培养液是洋葱鳞茎快繁的最佳用量及方式。
3 小结与讨论
图1 MS固体培养基不同用量对试管苗生长的影响
图2 MS液体培养基不同用量对试管苗生长的影响
Phillips等[6]在 BDS+毒莠定 0.75 mg/L+BA 2 mg/L固体培养基上诱导出愈伤组织和体细胞胚。Fridborg[7]在 MS+NAA 1 mg/L+KT 1.5 mg/L固体培养基上把洋葱鳞片直接诱导成芽,此试验与本试验的MS固体培养基相同,均能获得小植株;不同之处是培养基激素种类及其配比和外植体不同,表现为对洋葱试管苗生长的影响效果不同。徐启江等[5]对分蘖洋葱试管鳞茎微繁技术进行研究,以洋葱鳞茎茎尖为外植体,以25 mL MS+BA 0.4 mg/L+NAA 0.1 mg/L固体培养基为起始培养基,培养40 d后获得试管苗,再诱导获得微鳞茎,此试验与本试验的不同之处在于培养基的形态和外植体的选取,本试验选用洋葱外层鳞茎上半部,可能由于不同形态培养基对洋葱试管苗的生长影响不同。本试验得出液体培养基有利于洋葱试管苗的生长。
综上所述,在洋葱鳞茎快繁阶段,MS液体培养基优于MS固体培养基,其用量以50 mL三角瓶中放15 mL培养液最佳。但洋葱鳞茎快繁过程中易产生遗传性变异,特别是染色体倍性的变化有待进一步研究。
图3 White固体培养基不同用量对试管苗生长的影响
图4 不同形态、用量培养基对洋葱试管苗生长的影响
[1]郭玉华,李钰金,殷诗强.洋葱食品的研究进展[J].中国调味品,2009,34(11):35-37.
[2]徐启江,陈典,张云修.分蘖洋葱茎尖培养脱毒苗技术研究[J].北农林科技大学学报:自然科学版,2002(2):6-11.
[3]陈典,徐启江.分蘖洋葱茎尖愈伤组织诱导及植株再生[J].园艺学报,2001,28(4):359-360.
[4]姜璐琰,杨建平,张松,等.洋葱组织培养研究进展[J].山东农业大学学报:自然科学版,2003,34(2):299-302.
[5]徐启江,杨守志,池春玉,等.分蘖洋葱试管鳞茎微繁技术研究[J].植物学学报,2003,20(1):80-84.
[6]Phillips G C,Luyten J.Effectsof picloram and other auxious ononion tissue cultures[J].J Amer Soc Hort Sci,1987,108(6):948-950.
[7]Fridborg G.Growth and organogenesis in tissue cultures ofAllium cepavar.proliferum[J].Physiologia Plantarum,1971,25(3):436-440.