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脐红猕猴桃组培快繁技术研究

2020-08-06成思琼梁彬颜盟韩秀清

落叶果树 2020年4期
关键词:腋芽茎段外植体

成思琼,梁彬,颜盟,韩秀清

(1.杨凌新世界组培有限公司,陕西杨凌 712100;2.陕西省果业研究发展中心;3.陕西新世界果业集团有限公司)

中华猕猴桃原产中国。中华猕猴桃系中的脐红猕猴桃是红阳猕猴桃的芽变优系,具有品质优、结果早、丰产等特点[1]。果肉黄绿色,果心周围有放射状红色图案,风味甜,具香气,可溶性固形物含量19.9%,总糖含量12.56%,可滴定酸含量1.14%,每100g鲜果维生素C含量97.2mg[2]。2014年3月通过陕西省果树品种审定委员会审定。

猕猴桃为雌雄异株植物,常规育苗方法是将猕猴桃实生苗嫁接优良品种或枝条扦插繁殖[3]。随着繁殖技术的发展,组织培养无性繁殖周期短、效率高,已成为快速繁育猕猴桃苗的重要方式[4,5]。桂耀林最先进行了猕猴桃组织培养的相关研究,对猕猴桃不同组织器官例如茎段、叶片、根段、顶芽、腋芽、花药、花粉、胚、胚乳等进行了离体培养,并开展了与植物组织培养技术等方面相关的基础理论及应用研究[6]。

猕猴桃组织培养常用的外植体材料有叶片、茎尖、茎段等。叶片和茎段培养比较困难,愈伤组织培养次数过多会慢慢失去再生能力,而茎尖培养容易褐化[7]。笔者采用脐红猕猴桃带腋芽的茎段为外植体,分别研究了初代培养(即直接从植株取下细胞、组织和器官后立即进行培养,目的是建立良好的外植体)不同激素浓度及配比对外植体诱导的影响;继代培养(对试管苗进行扩繁增殖,要在保证不影响正常生长的前提下达到较高的增殖系数)不同激素浓度及配比对试管苗分化的影响;生根培养,试验不同激素浓度及配比对试管苗生根的影响,为脐红猕猴桃苗工厂化生产提供技术指导。

1 材料与方法

1.1 试材

以脐红猕猴桃健壮带腋芽茎段为试验材料,5月于杨凌新世界组培有限公司种质资源圃采集新梢,留叶柄摘除成龄叶片,剪成长3~5cm带腋芽枝段待用。

生长调节剂为玉米素(ZT)、6-苄基腺嘌呤(6-BA)、吲哚丁酸(IBA)、吲哚乙酸(IAA)、萘乙酸(NAA)等。基础培养基MS,122℃条件下灭菌20分钟,培养室内温度24±2℃,光照强度1500~2000Lx,光照时间每天16小时。

1.2 试验方法

1.2.1 激素浓度和配比对初代培养的影响 外植体消毒,将剪成3~5cm长的猕猴桃新梢茎段用自来水冲洗30~60 分钟,置于无菌超净工作台上。用75%酒精消毒30秒,无菌水冲洗2次,每次10~15秒。0.1%HgCl2处理8分钟,无菌水冲洗5~6次。将茎段剪成1.5cm左右的带腋芽(仅留叶柄)小段,接种在初代培养基上:基础培养基MS+蔗糖30g/L+琼脂6.5g/L,pH值5.8,添加不同的激素。激素添加设置18个处理组合,分别为6-BA(1.0、2.0、3.0mg/L)+NAA(0.05、0.1、0.2mg/L),以及ZT(0.5、1.0、1.5mg/L)+NAA(0.05、0.1、0.2mg/L),每个处理组合接种6瓶,每瓶5个外植体,即每个处理组合接种30个外植体,重复3次。置于培养室内培养,25天后统计外植体的诱导成活率。

1.2.2 激素浓度和配比对继代培养的影响 将初代培养获得的无菌外植体接种到继代培养基上进行增殖培养(图1):基础培养基MS+蔗糖40g/L+琼脂6.5g/L,pH值5.8,激素添加量设置16个处理组合,分别为6-BA(2.0、3.0、3.5、4.0mg/L)+NAA(0.1、0.2、0.3、0.4mg/L)。每个处理组合接种6瓶,每瓶放置5个外植体,即每个处理接种30个外植体,重复3次,40天后调查外植体不定芽的生长状况,统计增殖系数和平均茎干高度。

1.2.3 激素浓度和配比对生根培养的影响 继代试管苗选择高度1.5~2.0cm的健壮植株,接种于生根培养基上(图2):基础培养基1/2MS+蔗糖25g/L+琼脂6.5g/L,pH值5.8,激素添加量设置12个处理组合,分别为IBA(0.5、0.6、0.7mg/L)+IAA(0.5、1.0、2.0、3.0mg/L),每个处理组合接种6瓶,每瓶放置5株苗,即每个处理接种30个继代苗,重复3次,20天后统计试管苗的生根率和生根条数。

图2生根苗

1.2.4 驯化炼苗并移栽 试管苗根长1cm左右,有5~6条侧根时,将瓶苗置于温室驯化炼苗,分闭口炼苗和开口炼苗两个阶段,开口炼苗3天后,当试管苗茎干颜色由嫩绿变青绿时开始移栽,将试管苗根系的培养基小心洗净,移栽于穴盘中,穴盘下层2/3基质、上层1/3蛭石。

2 结果与分析

2.1 激素浓度和配比诱导外植体不定芽效果

不同激素处理组合对猕猴桃组培外植体不定芽的诱导效果不同(图3)。当6-BA浓度和ZT浓度一定时,NAA在0.05~0.2mg/L浓度范围内随浓度升高,不定芽诱导成活率也升高;当NAA浓度一定时,不定芽诱导成活率随6-BA(1.0~3.0mg/L)浓度增加而升高,随ZT(0.5~1.5mg/L)浓度增加呈先升高后降低趋势。当NAA浓度为0.2mg/L,6-BA 3.0mg/L和ZT 1.0mg/L时,不定芽诱导成活率最高,分别为81.2%和83.3%。综合比较,最佳初代培养基为MS+ZT 1.0mg/L+NAA 0.2mg/L。

2.2 激素浓度和配比对外植体继代培养增殖率及茎干高度的影响

不同的激素组合处理对猕猴桃组培外植体芽的分化有影响(图4)。将初代培养的外植体用不同浓度的6-BA和NAA处理,当6-BA浓度一定时,外植体增殖率和茎干高度随NAA浓度(0.1~0.4mg/L)的增加而先升高后降低,NAA浓度为0.2mg/L时,两项指标最佳;NAA浓度一定时,增殖系数和茎干高度随6-BA(2.0~4.0mg/L)浓度的增加也呈先升高后降低趋势,6-BA最佳浓度为3.5mg/L。因此,脐红猕猴桃最佳的继代培养基为MS+6-BA 3.5mg/L+NAA 0.2 mg/L,增殖系数和茎干高度分别为4.54和2.48cm。

2.3 激素浓度和配比对外植体生根率及生根条数的影响

由图5可知,在含有不同激素的培养基上,脐红猕猴桃生根效果不同。当IBA浓度一定时,生根率和生根条数随IAA(0.5~3.0mg/L)浓度增加而增加,当IAA浓度一定时,生根率和生根条数在IBA浓度为0.6mg/L时达到最高。因此,脐红猕猴桃最佳的生根培养基配方为1/2MS+IBA 0.6mg/L+IAA 3.0mg/L,生根率为95.2%,平均生根条数为4.8条。

2.4 试管苗移栽成活率

试管苗移栽是组织培养过程的重要环节,移栽于不同的基质中效果有差别。蛭石的保水性、透气性好,有利于植株吸收营养和水分;山坯土主要成分是枯枝、叶片等形成的腐殖质,透气保水性均较好;纯沙透水透气性好而保水性差;珍珠岩保水性强而易于积水。研究发现,当下层2/3基质(商品)、上层1/3蛭石时,试管苗移栽成活率最高,达97.6%。

3 小结与讨论

采用脐红猕猴桃带腋芽的茎段为外植体进行组培快繁试验,试管苗在各培养阶段采用不同配方的培养基能够培育高质量的健壮组培苗[6]。张茜等发现,红阳猕猴桃的初代培养中,用6-BA代替ZT 诱导效果更为明显,且可大大降低成本[8]。本研究发现,ZT和6-BA作用效果相近,而ZT更优,作为外植体的建立用量也少,MS+ZT 1.0mg/L+NAA 0.2mg/L被认为是初代培养基的最佳配方。在继代培养中,细胞分裂素与植物生长素作用是相互协同的。生长素对外植体的分化起到了辅助作用,适宜浓度的6-BA和NAA配合使用可促进芽苗的主茎伸长,否则,对芽苗主茎伸长有抑制作用[9]。MS+6-BA 3.5mg/L+NAA 0.2mg/L被选定为继代培养基的最佳配方。当激素浓度较低时,生根速度慢,根系虚弱;激素浓度适当升高,生根速度加快,根系较强壮;当激素浓度继续升高时,根系生长趋于弱化,这与高浓度的植物激素抑制了对不定芽生根的诱导作用有关[10]。1/2MS+IBA 0.6mg/L+IAA 3.0mg/L被选定为脐红猕猴桃生根培养基的最佳配方。

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