“赤顏”草莓脫毒苗增殖的研究

利爽　吳榮哲

摘要[目的] 對“赤顏”草莓組培快繁技術(shù)進行研究，為其規(guī)?；a(chǎn)提供保證。 [方法]以“赤顏”草莓匍匐莖尖為試驗材料，對適宜其增殖的主要因素：培養(yǎng)基種類、細胞分裂素的種類及濃度、糖源種類及濃度、光照強度進行研究。[結(jié)果]MS培養(yǎng)基是適合“赤顏”草莓組培苗增殖的基本培養(yǎng)基；細胞分裂素為BA 1.2 mg/L （附加NAA 0.10 mg/L）時植株鮮重、干重、增殖系數(shù)均達到最大值，分別為2.259 g、0.221 g、12.4；30 g/L的蔗糖、1 600 lx的光照強度最適合“赤顏”草莓組培苗的增殖。[結(jié)論] 適合“赤顏”草莓增殖的培養(yǎng)基為MS+BA 1.2 mg/L+NAA 0.04 mg/L+蔗糖30 g/L+瓊脂8 g/L，光照強度1 600 lx。

關(guān)鍵詞脫毒；培養(yǎng)基；細胞分裂素；糖源；增殖

中圖分類號S188文獻標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2015）07-025-03

草莓（Fragaria ananassa Duch.），又叫洋莓、紅莓，是薔薇科（Rosaceae）草莓屬（Fragaria）多年生宿根草本植物，園藝學(xué)上將其歸為漿果類[1]。草莓色澤鮮艷，果肉香嫩多汁，無果皮，可食部分高達98%，果實酸甜可口，有機酸和維生素含量居水果之首[2]。草莓具有栽培簡單、管理方便、產(chǎn)量高、適應(yīng)性廣、經(jīng)濟效益好等優(yōu)點，是一種經(jīng)濟價值和栽培價值較高的天然高檔食品[3-6]。我國草莓在育苗生產(chǎn)上通常采用無性繁殖，但繁殖系數(shù)小，新莖分枝繁殖苗質(zhì)量差，病毒病發(fā)生嚴(yán)重，植株長勢弱，品種退化，果實變小，畸形果多，經(jīng)濟產(chǎn)量明顯降低；草莓屬異花授粉作物，種子繁殖，實生苗間個體變異大，難以保持原品種的優(yōu)良性狀[7-8]。采用組織培養(yǎng)方法既可以有效脫除病毒，快速繁殖草莓苗，又可以改善草莓品質(zhì)、提高草莓產(chǎn)量[9]。該試驗草莓引自日本，結(jié)果早、成熟快、產(chǎn)量高，但植株價格昂貴，筆者對其組培快繁環(huán)境進行了初步研究，為其規(guī)?；a(chǎn)提供保證。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料采自吉林省圖們市涼水鎮(zhèn)的草莓新生匍匐莖。用流水沖洗30 min，75%乙醇浸泡40 s，無菌水沖洗4～5次后用0.1%的氯化汞消毒6 min并不斷攪拌，再用無菌水沖洗5次。在實體顯微鏡下剝?nèi)∏o尖0.3 mm，接種于MS+BA 2.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L+蔗糖30 g/L+瓊脂8 g/L （pH 5.8）培養(yǎng)基上以獲得脫毒組培苗。

1.2試驗方法

1.2.1

培養(yǎng)基種類對“赤顏”草莓增殖的影響。將脫毒草莓苗接種于含BA 2.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L+蔗糖30 g/L+瓊脂8 g/L的 MS、B5、WPM、White的柱形培養(yǎng)瓶（110 ml）培養(yǎng)基中，pH 5.8，每個柱形瓶中加入培養(yǎng)基35 ml，高壓滅菌20 min后冷凝。無菌條件下將帶2葉1心大小一致的脫毒苗接入培養(yǎng)基中。

培養(yǎng)溫度（25±2）℃，相對濕度70%，光照強度1 600 lx，光照14 h/d。每個處理重復(fù)3次，28 d 后調(diào)查脫毒苗增殖及生長情況。

增殖系數(shù)=增殖的芽數(shù)/每瓶接入的芽數(shù)。

1.2.2

細胞分裂素種類及濃度對“赤顏”草莓增殖的影響。將脫毒草莓苗接種于培養(yǎng)基MS+NAA 0.1 mg/L+蔗糖30 g/L+瓊脂8 g/L，pH 5.8。BA、KT、2，4-D濃度均設(shè)置為0、0.8、1.2、1.6、2.0、2.4 mg/L，TDZ 濃度設(shè)置為0、0.08、0.12、0.16、0.20、0.24 mg/L 。其他培養(yǎng)條件與方法同試驗“1.2.1”。

1.2.3

糖源種類對“赤顏”草莓增殖的影響。將脫毒草莓苗接種于培養(yǎng)基MS+BA 1.2 mg/L+NAA 0.1 mg/L+瓊脂8 g/L，pH 5.8。糖源為葡萄糖、果糖、蔗糖、白糖、麥芽糖，濃度均為30 g/L。

1.2.4

蔗糖濃度對“赤顏”草莓增殖的影響。將脫毒草莓苗接種于培養(yǎng)基MS+BA 1.2 mg/L+NAA 0.1 mg/L+瓊脂8 g/L，pH 5.8。蔗糖濃度分別為0、10、20、30、40、50 g/L。

1.2.5

光照強度對“赤顏”草莓增殖的影響。將脫毒草莓苗接種于培養(yǎng)基MS+BA 1.2 mg/L+NAA 0.1 mg/L+蔗糖30 g/L+瓊脂8 g/L，pH 5.8。光照強度設(shè)置為0、800、1 600、2 400、3 200 lx。

2 結(jié)果與分析

2.1培養(yǎng)基種類對“赤顏”草莓增殖的影響

不同培養(yǎng)基對“赤顏”草莓增殖效果不同。White培養(yǎng)基中幼苗基部莖葉變紅，葉片畸形，玻璃化現(xiàn)象嚴(yán)重，增殖最少。WPM培養(yǎng)基中葉片較大，顏色黃綠色，增殖較少。B5培養(yǎng)基中葉片卷曲，增殖效果不如MS。MS培養(yǎng)基上植株生長健壯，葉色嫩綠，增殖最多（圖1）。當(dāng)培養(yǎng)基為MS培養(yǎng)基時，鮮重2.194 g，干重0.217 g，增殖系數(shù)為11.9，均顯著高于其他處理（表1）。

圖1培養(yǎng)基種類對“赤顏”草莓增殖的影響

表1培養(yǎng)基種類對“赤顏”草莓增殖的影響

培養(yǎng)基鮮重∥g干重∥g株高∥cm增殖系數(shù)

White0.883 d0.078 d1.0 b3.8 d

WPM1.204 c0.149 c2.3 a6.2 c

B51.730 b0.170 b2.3 a9.6 b

MS2.194 a0.217 a2.3 a11.9 a

注：同列不同小寫字母表示差異顯著（P<0.05）。

2.2細胞分裂素種類及濃度對“赤顏”草莓增殖的影響

由表2可知，植株的增殖情況隨著4種細胞分裂素濃度的增加呈先升后降的趨勢，但整體上BA的增殖效果明顯優(yōu)于其他處理。KT和2，4-D作為細胞分裂素處理時，愈傷組織較

多，株高較高，增殖較少。TDZ作為細胞分裂素時，草莓苗整

體玻璃化現(xiàn)象嚴(yán)重，愈傷組織多且硬，植株基部發(fā)紅，葉片矮

小且呈黃綠色（圖2）。BA、KT、2，4-D濃度為1.2 mg/L時增殖系數(shù)分別為12.4、10.0、9.8；TDZ濃度為0.12 mg/L時，增殖系數(shù)為8.7，均高于同種激素的其他處理。當(dāng)BA濃度為2.0 mg/L時，玻璃化現(xiàn)象嚴(yán)重，BA濃度為2.4 mg/L時，愈傷組織變?yōu)楹诤稚?，培養(yǎng)基變硬。因此適合“赤顏”草莓增殖的細胞分裂素是BA，濃度為1.2 mg/L。

表2細胞分裂素的種類及濃度對“赤顏”草莓增殖的影響

2.3糖源種類對“赤顏”草莓增殖的影響

麥芽糖作糖源時，植株矮小，培養(yǎng)基硬度大，且玻璃化現(xiàn)象嚴(yán)重，增殖最少。葡萄糖作為糖源時，植株較高，增殖較少，且有生根現(xiàn)象。果糖作為糖源時，增殖不如蔗糖和白糖（圖3）。白糖處理下的植株鮮重、干重、株高、增殖系數(shù)均不如蔗糖。蔗糖處理時植株鮮重2.306 g，干重0.232 g，增殖系數(shù)12.1，均達到最大值，顯著高于其他處理（表3）。因此，適合“赤顏”草莓增殖的糖源為蔗糖。從節(jié)約成本的角度考慮，大規(guī)模生產(chǎn)時可以用白糖增殖。

圖3 糖源種類對“赤顏”草莓增殖的影響

表3糖源種類對“赤顏”草莓增殖的影響

糖源鮮重∥g干重∥g株高∥cm增殖系數(shù)

麥芽糖0.777 d0.102 e1.6 d 4.2 d

葡萄糖1.643 c0.181 d4.3 a 5.1 c

果糖1.913 b0.192 c2.7 b 8.4 b

白糖2.202 a0.215 b2.4 c11.5 a

蔗糖2.306 a0.232 a 2.5 b12.1 a

注：同列不同小寫字母表示差異顯著（P<0.05）。

2.4蔗糖濃度對“赤顏”草莓增殖的影響

當(dāng)蔗糖濃度為0時，葉片小且卷曲，玻璃化現(xiàn)象嚴(yán)重，增殖最少；蔗糖濃度低于30 g/L時，植株葉色黃綠，增殖較少（圖4）。當(dāng)蔗糖濃度為30 g/L時，鮮重2.324 g，干重0.236 g，增殖系數(shù)12.3，均達到最高（表4）。植株長勢隨蔗糖濃度的增加呈先升后降的趨勢，當(dāng)蔗糖濃度高于30 g/L時，植株較高，葉片較大，增殖較少，且伴有明顯的生根現(xiàn)象。

圖4 蔗糖濃度對“赤顏”草莓增殖的影響

2.5光照強度對“赤顏”草莓增殖的影響

光照強度不同對“赤顏”草莓增殖的影響也不同。光照強度為0時，原植株生長停止且葉片死亡，新生莖葉為白綠色，細長且脆（圖5）。一定范圍內(nèi)，增加光照強度植株莖葉顏色變深，增殖系數(shù)逐漸升高，植株健壯。當(dāng)光照強度達到1 600 lx時，增殖系數(shù)高達12.8（表5）。當(dāng)光照強度大于2 400 lx時，葉片開始變黃且變大，增殖逐漸減少。因此，1 600 lx的光照強度對增殖有利。

表4蔗糖濃度對“赤顏”草莓增殖的影響

3 討論

用組織培養(yǎng)方法對脫毒草莓莖尖繁殖可以克服長期無性繁殖帶來的品種退化、質(zhì)量和產(chǎn)量低下等問題，保持品種優(yōu)良性狀，加快草莓產(chǎn)業(yè)發(fā)展[10]。植物組織培養(yǎng)過程的關(guān)鍵是提高繁殖系數(shù)，基本培養(yǎng)基種類、激素種類配比及濃度、碳源和有機物的種類及濃度等都是影響繁殖系數(shù)的重要因素[11]。組培方法因草莓品種、特性不同而不同，該試驗針對延邊地區(qū)草莓產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，對“赤顏”草莓進行了初步研究，篩選出適合“赤顏”草莓增殖的適宜培養(yǎng)基。所用的4種基本培養(yǎng)基中，White因無機鹽含量低而更適合生根，B5對豆科作物生長有利，主要因為硝酸鹽和鹽酸硫胺素含量高，WPM適合木本植物生長，因此，MS培養(yǎng)基是草莓苗增殖的最佳培養(yǎng)基[12]。植物生長調(diào)節(jié)劑的種類及濃度對植株生長有促進或抑制作用；細胞分裂素可以促進細胞分裂，增加健

壯芽的數(shù)量[13]。該試驗4種激素處理的“赤顏”草莓脫毒苗

中，BA增殖效果遠優(yōu)于其他處理。植物離體培養(yǎng)過程中，糖源和光照是不可或缺的重要因素，適宜的糖源種類及濃度有利于增殖，該試驗中蔗糖濃度為30 g/L時植株增殖效果最好。光照能夠促進葉綠體形成，利于細胞壁與細胞器的形態(tài)建成，給予植物適當(dāng)強度的光照既滿足植物生長的需要又不會對其生長產(chǎn)生抑制作用。1 600 lx的光照更適合“赤顏”草莓的增殖。因此適合“赤顏”草莓增殖的培養(yǎng)基為MS+BA 1.2 mg/L+NAA 0.04 mg/L+蔗糖30 g/L+瓊脂8 g/L，光照強度1 600 lx。

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