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三倍体葡萄胚挽救苗驯化及移栽技术研究

2016-11-25路凤珍温晓敏张娜陈三春黄建全田淑芬

天津农业科学 2016年10期
关键词:移栽

路凤珍 温晓敏 张娜 陈三春 黄建全 田淑芬

摘 要: 以玫瑰香优系×早甜、玫瑰香优系×户太8号、玫瑰香优系×醉金香、玫瑰香优系×巨玫瑰杂交的胚挽救苗为试材,系统地研究了基质种类和组成、生根粉浓度、营养液浓度、胚挽救苗苗龄、不同杂交组合5个方面对三倍体葡萄胚挽救苗移栽成活率的影响。结果表明,珍珠岩∶蛭石∶河沙=1∶1∶1作为基质的移栽成活率显著高于其他处理组; 300 mg·L-1生根(ABT)溶液浸泡根系30 s的移栽成活率最高;1/8MS营养液处理胚挽救苗的成活率最高,为71.67%;培养40 d的胚挽救苗移栽成活率为65.00%,显著高于其他试验组;玫瑰香优系×醉金香杂交苗移栽成活率最高。初步探索出一套简单易行、实用高效的葡萄胚挽救苗优化配套移栽技术。

关键词:三倍体葡萄;胚挽救苗;移栽

中图分类号:S663.1 文献标识码:A DOI 编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2016.10.021

Abstract: Grape seedlings from hybrids of Muscat Hamburg × Zaotian, Muscat Hamburg × Hutai No.8, Muscat Hamburg × Zuijinxiang, Muscat Hamburg × Jumeigui seedless grapes through embryo rescue were taken as experimental materials. The effects of transplant matrix, rooting powder concentration, the concentration of nutrient solution, seedling transplant stages and different cross combination on transplant survival percent of triploid grape embryo rescue seedlings were systematically studied. The results showed that the transplanting survival rate with perlite∶vermiculite∶sand =1∶1∶1 matrix was significantly higher than other treatment groups; the survival rate were best with 300 mg·L-1 ABT solution soaking for 30 s; the survival rate of embryo rescue seedlings treated with 1/8MS nutrient solution was the highest, which was 71.67%;survival rate of embryo rescue seedlings of 40 d was 65%, which was significantly higher than other experimental groups; the transplanting survival rate of the hybrid seedlings of Muscat Hamburg × Zuijinxiang was the highest. A set of simple, available, practical and efficient technique of embryo rescue seedlings was obtained.

Key words: triploid grape; embryo rescue seedlings; transplant

通过胚挽救技术获得三倍体葡萄胚挽救组培苗已有不少报道[1-10],而关于试管苗驯化移栽的研究较少[11]。究其原因,主要是葡萄胚挽救苗驯化移栽的过程是一个由半异养到自养、高湿到低湿、恒温到变温、无菌到有菌的过程[11-13],胚挽救苗的生理特性和组织结构与大气环境中生长的植株有较大差别,如叶表面角质层较薄,气孔开度大且无开闭功能,栅栏组织发育不完善,细胞间隙较大,因此炼苗移栽时易过度失水萎蔫,移栽成活率普遍较低,甚至不能成活[14-15]。若要获得较高的移栽成活率,需要驯化移栽过程中的各环节达到最佳搭配。本研究旨在摸索一套高效的葡萄胚挽救苗移栽成活优化配套技术,以达到提高三倍体葡萄胚挽救育种效率的目的,同时为葡萄胚挽救苗田间生物学性状鉴定奠定基础。

1 材料和方法

1.1 试验材料

试验于2015年5月—2016年5月在天津市农业科学院葡萄研究中心武清试验基地、天津市葡萄遗传与育种企业重点实验室进行。

供试材料为2015年通过胚挽救技术获得的以二倍体品种玫瑰优系为母本、四倍体品种作父本的杂交胚挽救苗,共4个组合227株。具体为:玫瑰香优系×早甜71株、玫瑰香优系×户太8号25株、玫瑰香优系×醉金香89株、玫瑰香优系×巨玫瑰42株。

1.2 试验方法

所有的胚挽救苗均在春季开始驯化(2016年3—4月),初夏季节进行移栽(2016年5月)。具体操作步骤为:用无菌水将已经经过光照锻炼7 d的胚挽救苗根部洗净,0.1%KMnO4浸根10 s后,再经生根粉溶液浸泡处理,移栽至盛有移栽基质的营养钵中,用100 mL营养液浇灌(每隔7 d浇1次),加盖与营养钵同样大小的塑料杯以保持湿度,然后放入培养室培养,同时标记品种名称、移栽日期,2~3 d后浇灌杀菌剂(杀菌剂为稀释800倍25%多菌灵,每隔7 d浇1次)。炼苗室具体培养条件为:温度(25±1) ℃,湿度由塑料杯的开口大小进行调节,光照时间12 h·d-1。待炼苗室的胚挽救苗长出2~3片新叶后,移栽到盛有营养土的营养钵中,在温室中继续锻炼,培养30 d左右移栽至大田,统计胚挽救苗成活率。

1.3 试验处理

试验按单因素随机区组设计,选取闭瓶炼苗7 d的胚挽救苗为移栽材料,每个处理重复3次,每次20株,每组处理共计60株。30 d后调查苗高、叶片数、成活率,每组调查5株苗,表中数据为各组平均值。

1.3.1 不同移栽基质种类和组成 移栽基质设为:A.珍珠岩;B. 蛭石;C.珍珠岩∶蛭石=1∶1;D.珍珠岩∶蛭石∶河沙=1∶1∶1;E.河沙 。

1.3.2 不同生根粉浓度 试验设计为100,200,300,400 mg·L-1 4个浓度,每个浓度分别浸泡10,20,30,40 s,空白试验为CK,共17个处理,详见表1。

1.3.3 不同营养液浓度 营养液浓度设定为:(1)CK为空白试验;(2)1/2MS+0.1 mg·L-1 IBA;(3)1/4MS+0.1 mg·L-1IBA;(4)1/6MS+0.1 mg·L-1IBA;(5)1/8MS+0.1 mg·L-1 IBA。

1.3.4 葡萄胚挽救苗不同苗龄 分别选取玫瑰香优系×醉金香杂交胚挽救苗的不同苗龄,以在锥形瓶内培养天数划分,具体为:Ⅰ培养30 d;Ⅱ培养40 d;Ⅲ培养50 d;Ⅳ培养60 d。

1.4 数据处理与分析

采用Microsoft Excel 2016对数据进行处理,SPSS 17.0软件进行方差分析(P<0.05)。

2 结果与分析

2.1 不同移栽基质对葡萄胚挽救苗移栽成活率的影响

不同的基质种类和组成对葡萄胚挽救苗的移栽成活率有显著影响(表1)。由表1可见,珍珠岩∶蛭石∶河沙=1∶1∶1作为基质的移栽效果最好,移栽成活率达到73.33%,其次是珍珠岩∶蛭石=1∶1,二者差异不大,而河沙作为基质的移栽效果最差。以珍珠岩∶蛭石∶河沙=1∶1∶1为基质进行炼苗,平均茎生长量最大,平均长出的新叶数优于其他基质,说明移栽基质要保持一定的疏松度,使其具有良好的保水性与通气性,从而提高葡萄胚挽救苗的移栽成活率。

2.2 不同生根粉浓度对葡萄胚挽救苗移栽成活率的影响

使用合适的生根粉浓度可显著提高葡萄胚挽救苗移栽成活率,见表2。300 mg·L-1生根粉溶液浸根30 s胚挽救苗的成活率可高达68.33%,效果最好,300 mg·L-1生根粉溶液浸根20 s胚挽救苗的成活率为66.67%,两种处理之间无显著性差异。说明与其他处理组相比,300 mg·L-1生根粉浸根20 s或30 s均适用于葡萄胚挽救苗的驯化移栽。

2.3 不同营养液浓度对葡萄胚挽救苗移栽成活率的影响

由表3可以看出,营养液浓度不同对葡萄胚挽救苗移栽成活率的影响也不同。随着MS浓度的降低,用1/8MS+0.1 mg·L-1 IBA营养液浇灌胚挽救苗的移栽成活率最高,为71.67%,其次为1/6MS+0.1 mg·L-1 IBA,其移栽成活率为65.00%。

2.4 苗龄不同对葡萄胚挽救苗移栽成活率的影响

葡萄胚挽救苗的苗龄是影响移栽成活率的关键因素之一。由表4可知,在锥形瓶中培养40 d的胚挽救苗移栽成活率(65.00%)显著高于培养30,50,60 d的胚挽救苗。从胚挽救苗茎生长量、新叶数指标来看,培养40 d的胚挽救苗也优于其他试验组。因此,葡萄胚挽救苗移栽时,选择培养40 d的幼苗作为移栽材料是保证葡萄胚挽救苗驯化移栽成功的首要条件。

2.5 父本不同对葡萄胚挽救苗移栽成活率的影响

以玫瑰香优系为母本,不同父本的胚挽救苗移栽成活率结果见表5。从表5可以看出,父本不同的杂交胚挽救苗移栽成活率存在差异。玫瑰香优系×醉金香的杂交苗在培养室炼苗成活率(56.35%)、温室炼苗成活率(85.21%)和定植大田成活率(98.35%)均高于其他杂交组合的胚挽救苗。玫瑰香优系×早甜的杂交苗在培养室炼苗的成活率(40.63%)和定植大田成活率(89.83%)均比其他杂交组合低。这可能是由于父本以及不同杂交苗对环境变化的适应能力不同导致的。

3 讨论与结论

提高胚挽救苗移栽成活率是三倍体葡萄胚挽救育种的重要环节,然而驯化移栽过程中幼苗的成活率却一直达不到预期的目标,使得很多来之不易的胚挽救苗,由于最终无法在大田成活而半途而废[11]。

李玉玲等[16]研究认为,用椰糠作为移栽基质可以改善透气性,促进根系毛根的生长,显著提高了葡萄胚挽救苗的成活率。任杰等[17]试验结果表明,采用基质分层技术(即上层选用蛭石或珍珠岩,下层选用田间土)进行移栽,胚挽救苗的移栽成活率显著高于使用单种特定的基质。本试验的研究结果表明,珍珠岩∶蛭石∶河沙=1∶1∶1作为基质的移栽成活率达到最高,为73.33%。

生根粉的主要成分为生长素类生长调节剂,生长素能调控侧根根原基的形成,可促进植物侧根和不定根的发生和生长[20]。本研究结果表明,300 mg·L-1生根粉溶液浸根30 s对葡萄胚挽救苗的成活率最高,浸根20 s处理的成活率次之,生根粉溶液浓度过高或者浸根时间过长都会对植株产生抑制作用;在驯化移栽过程中,使用1/8MS营养液处理胚挽救苗的成活率显著高于其他处理组,不加营养液的对照组成活率最低,这与李桂荣[18]、 唐冬梅[19]的研究结果一致;选择培养40 d的胚挽救苗可得到更高的移栽成活率;以玫瑰香优系为母本,不同父本的移栽成活率存在差异,在本试验中玫瑰香优系×醉金香的杂交苗移栽成活率最高。

参考文献:

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