八月瓜茎段初代培养基本条件筛选

2024-01-04王小红徐小茜

耕作与栽培 2023年5期

桂平, 王小红, 徐小茜, 袁瑞

(1.铜仁职业技术学院农学院, 贵州铜仁 554300; 2.贵州省农业科技信息研究所, 贵阳 550006)

八月瓜 (Akebiatrifoliata(Thunb.) Koidz.)又名三叶木通、野香蕉、八月炸等[1],是木通科木通属常绿缠绕性木质藤本,广泛分布于四川、云南、贵州、重庆、湖南、湖北等地区[2]。八月瓜果肉食用味糯甘甜,营养价值高,特别是总糖、氨基酸和维生素C等含量高,微量元素含量丰富,属于典型的高钾低钠植物[3-4];其花紫色飘香、叶碧绿光亮,果形似香蕉,具有较高的观赏价值;其种子含油量高,具备开发工业用油和食用油的潜力,是一种集药、食、赏、油同源植物[5],是一种珍稀的野生水果, 种质资源非常稀少。目前八月瓜繁殖技术主要以种子繁殖为主,扦插繁殖为辅,众所周知,八月瓜果实籽粒多,种子繁殖材料丰富,但采用此方法对选育的八月瓜优良种质进行繁育,其遗传变异大,优良种质的优良种性保持得不到保障;扦插繁殖作为无性繁殖方式虽能保持母本的优良性状,但其繁殖率低,扦插成活后通常一插穗为一植株。因此,为了保障选育的八月瓜优良种质得到保持,提高其繁殖系数,为产业化生产提供快繁技术,本试验以八月瓜当年生幼嫩茎段为外植体,摸索外植体适宜的消毒方式和探索其组织培养基本营养条件,以期为成功构建八月瓜组织培养快繁体系打下基础。

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料八月瓜当年生幼嫩茎段来源于2020年从铜仁市万山区大坪乡野外引栽至铜仁职业技术学院科技示范园的植株,剪取当年萌发的幼嫩枝条,洗净表面杂质,于实验室流水下冲洗1 h备用。

1.2 方法

1.2.1适宜消毒方式的筛选

将流水下冲洗干净的八月瓜试材转移至超净工作台,用无菌水冲洗2遍,再用70%浓度酒精浸泡30 s后,置于0.1%的HgCl2溶液中消毒,时间分别设置6 min、8 min、10 min、12 min、15 min等5个梯度,消毒期间和消毒后均用无菌水冲洗4～5遍,无菌滤纸吸干水分备用。

用刀片将试材切成基部斜45°,1.5～2 cm,带1个芽的外植体,接种至MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L+蔗糖30 g/L+琼脂7 g/L培养基中,pH值调至5.9±0.1。每个处理3次重复,每个重复25～30瓶,每瓶1个外植体,定期观察外植体情况,30 d后统计试验结果。

1.2.2基本培养基的筛选

在超净工作台上,将八月瓜试材用70%酒精30 s+0.1% HgCl212 min消毒后,用锋利刀片切成基部斜45°,长1.5～2 cm,带1个芽的外植体。分别接种至以B5、WPM、MS、1/2 MS为基本培养基,附加相同的激素6BA 1.0 mg/L+IAA 0.5 mg/L+GA32.0 mg/L,蔗糖30 g/L,琼脂7 g/L,pH值调至5.9±0.1的培养基中,定期观察外植体情况,45 d后统计实验结果。

1.2.3数据分析

用 Excel2016软件对试验数据进行整理,SPSS18.0软件对数据进行方差分析。计算公式如下:

死亡率/%=(死亡数/接种数)×100%;

污染率/%=(污染数/接种数)×100%;

成活率/%=[成活数/(接种数-污染数-死亡数)]×100%;

诱导率/%=(诱导芽的外植体数/成活数)×100%。

2 结果与分析

2.1 不同消毒方式对八月瓜幼嫩茎段的消毒效果

从表1可知,随着0.1% HgCl2消毒时间的增加,污染率呈下降趋势,死亡率却呈上升趋势,存活率总体呈上升又下降的趋势,综合污染率、死亡率、成活率3个指标,以70%酒精30 s+0.1% HgCl212 min的消毒方式最适宜,平均成活率最高,达81.47%。

表1 不同消毒方式对八月瓜茎段的消毒效果比较

方差分析结果显示,5个处理的平均污染率、平均死亡率、平均成活率均存在显著差异(p<0.05),其中A3号处理平均死亡率和平均成活率与其余4个处理均存在显著差异,平均污染率和A1～A3差异显著,与A5差异显著不显著。

2.2 不同基本培养基对八月瓜茎段初代培养的影响

从表2可知,4种基本培养基对八月瓜茎段初代培养均起到一定的诱导作用,WPM明显优于其他基本培养基,平均诱导率67.59%,分别较1/2 MS、MS、B5高30.26%,11.06%,18.03%;平均芽高2.43 cm,分别比1/2 MS、MS、B5的高0.9 cm、1.36 cm、0.5 cm;WPM唯一出现增殖的培养基,平均芽数1.6个。

表2 不同基本培养基对八月瓜茎段启动培养的影响

方差分析结果显示,不同的基本培养基对八月瓜茎段的平均芽诱导率、平均芽数和平均芽高均存在显著性差异。B3处理,即在WPM中平均芽诱导率、平均芽数、平均芽高均与其他3个处理存在显著性差异。

3 讨论

通过设置0.1%升汞溶液不同的时间梯度对八月瓜幼嫩茎段进行消毒处理,发现随着消毒时间的增加,其污染率虽呈下降趋势,但死亡率却呈上升趋势,成活率总体呈先上升后下降的趋势,这可能是随着时间的增加,升汞对幼嫩茎段的结构产生了部分生理伤害所致。升汞消毒效果好,但其毒性也大[6],在今后的研究中,应该尝试不同的消毒剂对八月瓜外植体的消毒效果。

注:B1、B2、B3、B4分别为1/2 MS、MS、WPM、B5培养基中的培养效果。图1 八月瓜茎段启动培养效果

不同的基本培养基所含的生长元素各有特点,筛选适宜的基本培养基是了解植物培养过程中对营养所需的基本手段。MS培养基硝酸及铵盐浓度较高,即含N量高,1/2 MS培养基无机盐浓度降低,即含N量降低,B5属于高无机盐、高 KNO3培养基,WPM是MS改良培养基,适合木本植物生长[7-9]。试验中,八月瓜在WPM培养基中表现较突出,芽诱导率67.59%均高于MS、1/2 MS、B5培养基,这与同属的白木通研究结果一致[10],在WPM培养基中能诱导部分丛生芽,而其他培养基中诱导的均只是单芽,这可能与WPM培养基中含有大量的Ca2+,Ca2+能够促进植物细胞分裂、物质合成等生理反应有关[11]。