野生草莓资源种子无菌萌发条件优化建立

黄系伦 刘海婷 刘雅 段可 高清华 邹小花

摘 要 为初步建立野生草莓资源组织培养快速繁殖体系，对“Yellow Wonder”“Hawaii4”“Rugen”3种野生草莓资源种子萌发进行条件优化。结果表明：1）野生草莓种子适合在1/2 MS+0.525 g·L-1 MES+3%蔗糖+7 g·L-1琼脂培养基上诱导萌发;2）“Yellow Wonder”资源春化5 d，暗培养10 d，光照培养5 d时发芽率达100%;3）“Hawaii4”资源春化7 d，暗培养10 d，光照培养5 d时发芽率达100%;4）“Rugen”资源春化15 d，暗培养10 d，光照培养7 d时发芽率达100%。

关键词 草莓;种子萌发;低温春化

中图分类号：S668.4 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.02.067

草莓（Fragaria）是蔷薇科多年生草本植物，在园艺学上属浆果类果树。中国是世界上野生草莓资源最丰富的国家，自然分布有13个种。草莓果实是由许多小瘦果聚生长在果肉上的聚合瘦果，草莓种子较小，成熟后种皮不会裂开，种皮较厚，吸水性较差，这导致在获取大量无菌优质材料时，直接培养出苗率低，并且出芽缓慢、不整齐等问题，对野生草莓资源无菌增殖扩繁、育种造成了一定的阻碍[1]。基于此，本试验对3种野生草莓资源的种子进行低温春化处理来打破种子休眠，促进种子快速萌发，并筛选出草莓无菌种子萌发、生根壮苗的最适培养基，以达到野生草莓无菌苗增殖扩繁的目标。

1 材料与方法

1.1 试验材料、消毒与接种培养

试验材料“Yellow Wonder”“Hawaii4”“Rugen”3种不同野生草莓资源种植于上海市农业科学院庄行基地。果实成熟采收种子，4 ℃过夜浸泡，用无菌水清洗2～3次，再用5%次氯酸钠消毒3 min，消毒2次，最后用无菌水清洗8～10次，转移到培养皿中，黑暗培养或者放于光照16 h（光）/8 h（暗），光照强度2000～3000 lx，温度26～28 ℃培养。

1.2 低温春化和草莓种子诱导萌发

种子发芽诱导培养基：1/2 MS+MES+3%蔗糖+7g·L-1

琼脂（pH为5.8）、

实验针对3个野生草莓品种进行0 d、3 d、5 d、7 d、10 d、12 d和15 d的4 ℃低温春化处理，每个品种处理两个培养皿（每个培养皿接种30～50粒种子），3次重复。暗培养10 d后进行光照培养，并开始统计发芽数。

1.3 发芽率调查

各个条件下春化处理发芽率与对照发芽率比较;直接光照培养与暗培养10 d处理后再光照培养进行比较。春化处理后第10 d、12 d、15 d、17 d、20 d、22 d和

25 d统计发芽数，计算发芽率和发芽速度。

1.4 数据分析

采用Microsoft excel 2010进行数据处理，采用SPSS 17.0软件中Duncan比较法进行差异极显著性分析及LSD（P<0.01）检验。

2 结果与分析

许多野生草莓资源在利用种子发芽来获取无菌材料时，受种子自身条件约束，发芽速度慢、不齐、出芽率不高阻碍，本实验利用低温春化和暗培养等方法促进草莓种子萌发。结果如图1所见，图1A为“Yellow Wonder”，春化处理5 d后，暗培养10 d发芽速度最快，光照下培养5 d能完成100%发芽率;其次是春化处理7 d，光照培养7 d完成100%发芽率，其余春化处理后在培养间光照培养15 d都能完成100%发芽率，没有春化处理的对照组发芽率为40%。

图1B是“Yellow Wonder”直接光照培养，春化处理7 d后，光照培养22 d时发芽率达到100%。其他低温春化处理3 d、10 d、15 d、12 d、5 d后在光照培养25 d

时发芽率分别是100%、100%、90%、85%和75%;不进行春化处理对照组发芽率为45%，春化处理组平均发芽率比对照组高46.67%。在同等春化条件后，暗培养

10 d比不进行暗培养发芽率平均高8.3%。

图1C是“Hawaii4”春化后暗培养10 d进行光照培养，圖1D是“Hawaii4”春化处理后不进行暗培养直接光照培养，图1C和图1D都是春化处理7 d发芽速度最快。图1C在光照培养5 d时等同条件下比较，其他春化处理条件发芽率分别为10 d，80%;15 d，75%;5 d，50%;3 d，40%;12 d，40%。图1D中在光照培养15 d时等同条件下比较，不同春化条件下的发芽率分别为10 d，75%;15 d，55%;3 d，40%;5 d，35%;12 d，35%。由此可见，暗处理10 d可以将“Hawaii4”的发芽率提高9%。

图1E是“Rugen”暗培养10 d后进行光培养。由图1E可见，暗培养10 d，春化处理15 d时，“Rugen”发芽速度最快，光照培养7 d时，达到100%发芽率;其余春化处理后光照培养15 d时发芽率分别为12 d，100%;10 d，100%;3 d，100%;7 d，80%;5 d，20%。不进行春化处理对照组发芽率为0%。图1F为“Rugen” 不进行暗培养直接光照处理组，该条件下春化处理12 d发芽速度最快，光照培养25 d时达到100%发芽率;春化处理10 d，发芽率为50%;其他春化条件下“Rugen”发芽率和对照组均为0%。

综上所述，3种不同野生草莓资源在相应春化处理条件下，暗培养10 d后进行光照培养比春化处理后直接光照培养的发芽率高、发芽速度快。“Yellow Wonder”暗培养10 d，春化处理5 d的发芽速度最快，光照培养5 d就达到了100%发芽率;而不进行10 d暗培养处理，春化处理7 d的发芽速度最快，光照培养22 d可达到100%的种子发芽率。“Hawaii4”春化处理7 d，暗培养10 d，光照培养5 d发芽速度最快;不进行暗培养时，也是春化处理7 d发芽速度最快，光照培养15 d就能达到100%发芽率。“Rugen”春化处理15 d，暗培养10 d处理后，光培养7 d能完成100%发芽率;不进行10 d暗培养处理，春化处理12 d发芽速度最快，光照培养25 d完成100%发芽率;在同等培养条件下，培养25 d，进行10 d暗培养比不进行10 d暗培养“Rugen”发芽率平均高出41.7%。

3 讨论

在提高草莓种子离体培养发芽率的研究中，李好琢等[2]研究培養基质对发芽的影响，以1/2 MS+3%蔗糖+0.6%琼脂的培养基质最佳，发芽率达90%以上，本试验在1/2 MS+3%蔗糖+0.7%琼脂培养基上培养，也得到了相应的效果，发芽率能到100%[3]。Bringhurst等和Thompsen等[4]认为，草莓瘦果一般需经120 d的低温冷藏才能达到最高发芽率，这与马鸿翔等[3]在草莓瘦果离体培养对种子发芽率的影响时利用新鲜种子处理萌发试验相反。

本研究发现“Yellow Wonder”野生草莓资源春化5 d暗培养10 d后发芽率最高。针对“Hawaii4”野生草莓资源，本试验采用4 ℃低温春化处理7 d后进行10 d暗培养处理，15 d就能完成100%种子发芽率。“Rugen”在春化15 d暗培养10 d后种子发芽率最高（图2）。该结果与刘南波、郑穗平等[5]在尾穗苋种子萌发及愈伤组织的诱导研究中4 ℃春化处理第7天的种子萌发率高达82.7%的试验结果有相似性。所以，种子快速萌发与温度有一定的关系，短时间的低温春化有利于提高种子的发芽率。岳永寰[6]在不同光照条件和水分胁迫下对醉马草种子萌发特性的研究表明，种子的发芽率和发芽势均随着黑暗时间的增加呈现上升的趋势。本实验中3种野生草莓资源种子暗培养10 d发芽速度要比不进行暗培养的种子快。王鸿彬等[7]在光照、水分、基质对江南油杉种子萌发的影响研究中表明，光照对江南油杉种子萌发无显著性影响，在持续黑暗胁迫条件下江南油杉幼苗均为黄化苗;间歇性光照对江南油杉种子萌发和幼苗生长均无显著影响，说明不同资源种子萌发率对光照条件的敏感度不同，仍需探索。

参考文献：

[1] 雷家军.世界草莓属（Fragaria）植物的种类与分布[A].草莓研究进展（IV）[C].中国园艺学会，2015：364-375.

[2] 李好琢，张志宏.提高草莓种子离体培养发芽率的研究[J].北方果树，2009（2）：8-10.

[3] 马鸿翔，余桂红，吴伟民，等.草莓瘦果离体培养对种子发芽率的影响[J].江苏农业学报，2001（2）：87-90.

[4] Thompson P A.The use of chiling and chemical treatments to promote rapid germination of strawberry achenes[J].Journal of Pomology and Horticultural

Science，1969，44（2）：201-210.

[5] 刘南波，郑穗平.尾穗苋种子萌发及愈伤组织的诱导研究[J].现代食品科技，2009，25（1）：15-18.

[6] 岳永寰.不同光照条件和水分胁迫下醉马草种子萌发特性[A].中国草学会.2018中国草学会年会论文集[C].中国草学会：中国草学会，2018：551-552.

[7] 王鸿彬，刘雄盛，蒋燚，等.光照、水分、基质对江南油杉种子萌发的影响[J].广西林业科学，2018，47（2）：

170-174.

（责任编辑：赵中正）