魯棗1號組織培養(yǎng)和植株再生體系研究

孫洪雁 孫清榮 單公華 劉慶忠 周廣芳

摘要：以魯棗1號為試材，以正在生長的棗頭嫩枝為外植體，進(jìn)行了芽的誘導(dǎo)和試管苗快繁研究。結(jié)果表明，嫩枝莖段上未萌發(fā)的主芽在啟動培養(yǎng)基(MS+1mg/L BA+0.2mg/LIBA+3％蔗糖)上可萌發(fā)成新梢，萌發(fā)率為54.8％。在相同的啟動培養(yǎng)基上，遠(yuǎn)離培養(yǎng)基的莖段切口處可誘導(dǎo)產(chǎn)生不定芽，不定芽再生率為23.8％。不定芽和主芽新梢在MS+2mg/L BA+0.4mg/L lAA+3％蔗糖+6g/L瓊脂培養(yǎng)基上增殖生長良好。試管綠苗在1/4MS+0.5mg/LIBA+2％蔗糖+6g/L瓊脂培養(yǎng)基上生根率達(dá)70％以上。

關(guān)鍵詞：棗；嫩枝；莖段；組織培養(yǎng)；不定芽再生

中圖分類號：S665.104⁺.3文獻(xiàn)標(biāo)識號：A文章編號：1001-4942(2012)01-0014-03

棗是鼠李科棗屬多年生落葉木本果樹，原產(chǎn)地中國。棗樹適應(yīng)性強(qiáng)，有“鐵桿莊稼”之稱。全國除西藏、東北等極寒冷地區(qū)尚無栽培外，其他省、自治區(qū)、直轄市均有棗樹栽培。棗產(chǎn)業(yè)在農(nóng)民脫貧致富、發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮了重要作用。棗樹品種的繁殖通常采用嫁接繁殖，繁殖效率低。采用組織培養(yǎng)的方法，進(jìn)行工廠化快速育苗已在香蕉、蘋果、櫻桃砧木吉塞拉、草莓等品種上獲得了成功。棗的組織培養(yǎng)研究雖然比其他果樹起步晚，但棗樹品種的組織培養(yǎng)研究已有一些成功報道。魯棗1號是2009年山東省審定的極早熟鮮食棗新品種，采用常規(guī)嫁接繁殖方法短時間內(nèi)不能滿足生產(chǎn)上對該品種的需求，因此開展組織培養(yǎng)快速繁殖研究，對實現(xiàn)魯棗1號品種的無性系快繁及優(yōu)良品種資源的保存具有重要意義。

1.材料與方法

1.1試驗材料

魯棗1號正在生長的棗頭嫩枝。

1.2試驗方法

1.2.1芽的啟動和增殖培養(yǎng)在生長季節(jié)，選取正在生長的棗頭枝和二次枝，剪段，每段含有一個未萌發(fā)的主芽，流水沖洗30min，在超凈工作臺上先用70％酒精殺菌1min，然后用0.1％HgCl₂殺菌7min，最后用無菌水沖洗5～6次，接種到誘導(dǎo)培養(yǎng)基：MS+1mgL BA(單位，下同)+0.2 IBA+3％蔗糖上。芽萌發(fā)生長后分別轉(zhuǎn)移到增殖培養(yǎng)基：(1)MS+2 BA+0.4 IAA+3％蔗糖和(2)WPM+2 BA+1 KT+0.1 NAA+3％蔗糖上進(jìn)行繼代增殖培養(yǎng)。啟動培養(yǎng)4周時統(tǒng)計芽萌發(fā)率(萌發(fā)芽莖段數(shù)/接種總莖段數(shù)×100％)和不定芽再生率(產(chǎn)生不定芽莖段數(shù)/接種總莖段數(shù)×100％)。增殖培養(yǎng)6周時統(tǒng)計增殖倍數(shù)。

1.2.2試管苗生根切取在增殖培養(yǎng)基上生長高度在2cm以上的健壯綠苗轉(zhuǎn)移到生根培養(yǎng)基1/4MS+0.5 IBA+2％蔗糖上進(jìn)行生根誘導(dǎo)，誘導(dǎo)培養(yǎng)3周時統(tǒng)計生根率(生根梢數(shù)/接種總梢數(shù)×100％)。

以上培養(yǎng)基均加瓊脂6g/L，滅菌前調(diào)pH5.8。

1.3培養(yǎng)條件

培養(yǎng)室溫度(25±2)℃，光照時間14h/d。

2.結(jié)果與分析

2.1莖段主芽的啟動培養(yǎng)

莖段在啟動培養(yǎng)基上培養(yǎng)10d后，主芽開始萌發(fā)(圖1A)，培養(yǎng)15d，主芽伸長生長(圖1B)，培養(yǎng)20d，主芽伸長生長成梢(圖1C)。主芽萌發(fā)率為54.8％。

2.2不定芽再生

莖段在誘導(dǎo)培養(yǎng)基上培養(yǎng)10d后，莖段上部切口處(即培養(yǎng)基上面的切口)產(chǎn)生大量白色愈傷組織(圖1A)，培養(yǎng)20d后，上部切口處可觀察到不定芽產(chǎn)生(圖1C和圖2A)。不定芽再生率為23.8％。但產(chǎn)生不定芽的莖段其主芽不萌發(fā)，主芽萌發(fā)的莖段不產(chǎn)生不定芽，同一莖段上未觀察到主芽萌發(fā)和不定芽發(fā)生同時存在的現(xiàn)象。

2.3試管苗增殖

把萌發(fā)的主芽和產(chǎn)生的不定芽切下轉(zhuǎn)移到增殖培養(yǎng)基上進(jìn)行繼代增殖。以增殖培養(yǎng)基(1)上增殖生長較好(圖2B)，表現(xiàn)為增殖倍數(shù)較高，增殖培養(yǎng)6周時，平均增殖倍數(shù)為3.4，綠苗生長健壯，表現(xiàn)為葉綠、大而伸展，而在增殖培養(yǎng)基(2)上，增殖倍數(shù)平均為2.8，苗生長較細(xì)弱，葉小不伸展，且葉片上產(chǎn)生少量愈傷組織。可見，魯棗1號適宜的增殖培養(yǎng)基為MS+2mg/L BA+0.4mg/L IAA+3％蔗糖+6g/L瓊脂。

2.4試管苗生根與移栽

試管綠苗在生根培養(yǎng)基上培養(yǎng)20d，生根率可達(dá)85％以上。生根培養(yǎng)40d，在室內(nèi)打開瓶蓋煉苗3d，取出生根苗用自來水洗凈根部培養(yǎng)基，移栽入干凈的河沙中，移栽后蓋塑料薄膜保濕。隔3～5d澆一次水，4周后成活率達(dá)76％以上。

3.討論

棗試管苗建立時，可以取度過休眠期的枝條，水培催芽，以萌發(fā)的芽為外植體經(jīng)殺菌消毒后接種，也可以直接從田間大樹上取正在生長的棗頭嫩枝，剪段消毒后接種，以這兩種方式建立棗試管苗，已在很多品種上獲得了成功。本試驗以正在生長的棗頭嫩枝為試材，成功獲得了魯棗1號的試管苗，這和前人研究報道結(jié)果一致，但嫩枝莖段產(chǎn)生不定芽為首次發(fā)現(xiàn)。

同一莖段上不能既產(chǎn)生不定芽又能使主芽萌發(fā)，這可能是外源激素影響所致。培養(yǎng)基中加入的外源細(xì)胞分裂素由莖段吸收后向上運(yùn)輸，促進(jìn)莖段頂端細(xì)胞產(chǎn)生脫分化，產(chǎn)生不定芽，不定芽生長產(chǎn)生的生長素向下運(yùn)輸，抑制莖段下面的主芽萌發(fā)。如果主芽萌發(fā)生長，主芽生長產(chǎn)生的生長素影響細(xì)胞分裂素的運(yùn)輸方向和在植物體中的分布，影響外源細(xì)胞分裂素向莖段頂端的運(yùn)輸，影響不定芽的產(chǎn)生。

本試驗利用嫩枝莖段為試材，在啟動培養(yǎng)基Ms+1mg/LBA+0.2mg/LIBA+3％蔗糖+6g/L瓊脂上既可使莖段主芽萌發(fā)，也可誘導(dǎo)莖段產(chǎn)生不定芽，莖段總生芽率可達(dá)78.6％，表明以嫩枝莖段為外植體可獲得較高的試管成苗率，是建立試管苗比較理想的外植體材料。

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