哈密瓜頂芽的誘導(dǎo)及植株的再生

林妃，李敬陽，黃東梅，許奕，李艷霞，李羽佳，魏卿，唐粉玲，王必尊（中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院?？趯?shí)驗(yàn)站/海南省香蕉遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，海口570102）

哈密瓜頂芽的誘導(dǎo)及植株的再生

林妃，李敬陽，黃東梅，許奕，李艷霞，李羽佳，魏卿，唐粉玲，王必尊
（中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院海口實(shí)驗(yàn)站/海南省香蕉遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，?？?70102）

摘要：為獲得一套哈密瓜快速繁殖的方法，以哈密瓜無菌苗幼嫩的頂芽為外植體，研究不同激素配比對頂芽誘導(dǎo)、增殖和生根的影響。結(jié)果表明，頂芽在不添加激素的培養(yǎng)基中沒有誘導(dǎo)出叢生芽，在添加激素6-BA和NAA的激素中的誘導(dǎo)率達(dá)到91%，哈密瓜幼嫩頂芽誘導(dǎo)不定芽的最適培養(yǎng)基為1/2MS+ 6-BA 2.0 mg/L+ NAA 0.5 mg/L。哈密瓜組培苗在不添加激素的培養(yǎng)基中沒有根形成，添加激素NAA的生根培養(yǎng)基中生根率達(dá)到96%，最佳生根誘導(dǎo)培養(yǎng)基為1/2MS+ NAA1.0 mg/L。

關(guān)鍵詞：哈密瓜；誘導(dǎo)；生根

0　引言

哈密瓜(Cucumis melo var. saccharinus)是葫蘆科甜瓜屬1年生蔓性草本植物[1-3]。是甜瓜的一個變種，素有“瓜中之王”的美稱[4]。果實(shí)香甜，富含淀粉、糖，還含有少量蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)及其他維生素[5]。在國內(nèi)的主產(chǎn)區(qū)是河南、新疆、黑龍江、山東等地[6]。哈密瓜是國內(nèi)外非常暢銷的瓜果珍品，香甜可口，果肉細(xì)膩甘甜、香氣溢人。哈密瓜營養(yǎng)價值高，含有人體正常生理活動所必需的許多營養(yǎng)物質(zhì)，在食品工業(yè)方面的綜合利用正在迅猛發(fā)展[7-10]。

哈密瓜具有2000年的栽培歷史，在國內(nèi)外享有盛名。近年來，由于連作病蟲害大面積發(fā)生，哈密瓜的商品質(zhì)量日趨下降，嚴(yán)重影響了哈密瓜的聲譽(yù)[11-12]。由于哈密瓜近年來病害較嚴(yán)重，產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)都受到嚴(yán)重的影響。所以都對哈密瓜的離體培養(yǎng)進(jìn)行了研究，已用子葉離體胚、花藥和原生質(zhì)體誘導(dǎo)獲得了再生植株[13-16]。筆者以哈密瓜頂芽為外植體，進(jìn)行快繁技術(shù)的研究，對哈密瓜頂芽誘導(dǎo)及生根等進(jìn)行優(yōu)化研究，以期獲得增殖率更高的誘導(dǎo)方法。

表1　不同培養(yǎng)基對哈密瓜種子萌發(fā)率的影響

表2　不同濃度的6-BA對哈密瓜頂芽誘導(dǎo)的影響

圖1　6-BA對哈密瓜頂芽誘導(dǎo)的影響

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)時間、地點(diǎn)

試驗(yàn)于2014年在中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院海口實(shí)驗(yàn)站繁育中心進(jìn)行。

1.2試驗(yàn)材料

選取哈密瓜無菌苗的頂芽作為外植體，供試品種為‘金皇后’。主要儀器設(shè)備有高溫滅菌器、培養(yǎng)箱、高壓蒸汽滅菌鍋、托盤天平、冰箱、培養(yǎng)瓶、操作臺等。

1.3試驗(yàn)方法

1.3.1外植體的消毒將購買來的哈密瓜破開取出種子，用自來水沖洗干凈。在操作臺里用滅菌水清洗2遍，再用75%的酒精浸泡2 min，用滅菌水清洗2～3遍，再在10%的次氯酸鈉溶液中浸泡15 min，取出種子再用滅菌水清洗3～5遍，接種到1/2MS培養(yǎng)基(A1)和MS (A2)中先暗培養(yǎng)3天，再轉(zhuǎn)到光照培養(yǎng)。

1.3.2頂芽誘導(dǎo)培養(yǎng)待種子萌發(fā)生長形成4天苗時，將子葉去掉，留下頂芽轉(zhuǎn)接在添加不同濃度激素6-BA和NAA培養(yǎng)基中。B1：1/2MS；B2：1/2MS+6-BA1.0mg/L+ NAA0.5mg/L；B3：1/2MS+6-BA2.0mg/L+NAA0.5mg/L；B4：1/2MS+ 6-BA 3.0 mg/L+ NAA 0.5 mg/L。觀察頂芽在不同培養(yǎng)基中的分化情況。

1.3.3生根培養(yǎng)剪取生長健壯的單芽接種到不同激素濃度的培養(yǎng)基。C1：1/2MS；C2：1/2MS+ NAA0.5 mg/L；C3：1/2MS+ NAA1.0 mg/L；C4：1/2MS+ NAA2.0 mg/L。觀察哈密瓜單芽在不同濃度激素中的生根情況。

2　結(jié)果與分析

2.1種子的萌發(fā)情況

哈密瓜種子在A1和A2培養(yǎng)基的發(fā)芽率都極高，達(dá)到95%、92%，這2種培養(yǎng)基都適合哈密瓜種子的出芽，結(jié)果見表1。

2.2不同濃度的6-BA對哈密瓜頂芽誘導(dǎo)的影響

接種后頂芽的基部開始慢慢增厚膨大，隨后從頂芽周圍冒出大量的叢生芽，最快的10天就可以形成2 cm高的單芽苗。由表2、圖1可知，激素6-BA濃度的高低對哈密瓜頂芽的誘導(dǎo)有很大影響。頂芽在沒有添加激素的培養(yǎng)基B1中沒有叢生芽形成，單芽健壯；培養(yǎng)基B2中有2～3株叢生芽，芽苗長勢弱；培養(yǎng)基B3中有6株以上的叢生芽形成，單芽苗生長健壯，愈傷少；培養(yǎng)基B4中有堆量的叢生芽形成，很難形成單芽，長勢弱，愈傷多?？梢婍斞繀采繑?shù)量隨著6-BA濃度的增加而增多，但是到達(dá)一定程度叢生芽的數(shù)量反而減少，形成堆量的愈傷，很難形成單芽苗。從生長狀態(tài)來看，B4培養(yǎng)基中的叢生芽數(shù)量最多，但是芽的長勢不好，很難形成單株苗，總體來看，B3培養(yǎng)基中的叢生芽不僅在數(shù)量和長勢上都非常合適，芽生長健壯。故哈密瓜頂芽誘導(dǎo)最適合的培養(yǎng)基為B3。

2.3不同濃度的NAA對哈密瓜生根的影響

誘導(dǎo)生根培養(yǎng)基以1/2MS培養(yǎng)基為基本培養(yǎng)基，附加激素為NAA，設(shè)計4個濃度水平，將誘導(dǎo)出高3 cm左右的哈密瓜無菌苗分別接種到4個不同濃度水平的培養(yǎng)基中。10天后觀察記錄（表3）。C1培養(yǎng)基中沒有生根；C2培養(yǎng)基中有少數(shù)的苗生根，苗長勢不佳，根數(shù)量少；C3培養(yǎng)基中有大量的苗都能生根，長勢良好，根多；C4培養(yǎng)基中激素濃度過高，有極少數(shù)苗生根。各種不同濃度激素組合的培養(yǎng)基中，沒有添加激素NAA的培養(yǎng)基中哈密瓜組培苗沒有生根；1/2MS+ NAA 1.0 mg/L培養(yǎng)基生根效果最佳，生根率可達(dá)到95%以上。因此，最適合哈密瓜生根的培養(yǎng)基為1/2MS+ NAA1.0 mg/L。

表3　不同濃度的NAA對哈密瓜生根的影響

圖2　NAA對哈密瓜生根的影響

3　結(jié)論

哈密瓜組織培養(yǎng)技術(shù)國內(nèi)雖有報道，并沒有說明誘導(dǎo)率。筆者通過組織培養(yǎng)獲得哈密瓜快繁技術(shù)的方法，與其他學(xué)者的方法差別在于選用的外植體不一致。其一，通過種子播種消毒容易，操作較簡單；其二，通過頂芽誘導(dǎo)，誘導(dǎo)率高，繁殖系數(shù)高，時間短，苗粗壯。

選用MS培養(yǎng)基為基礎(chǔ)培養(yǎng)基，添加適量激素6-BA和NAA可較好地誘導(dǎo)哈密瓜頂芽產(chǎn)生不頂芽，7天左右芽點(diǎn)開始萌動；15天可產(chǎn)生大量的叢生芽；誘導(dǎo)率在90%以上，最適合誘導(dǎo)培養(yǎng)基為1/2MS+ 6-BA 2.0 mg/L+ NAA 0.5 mg/L；20天可以繼代培養(yǎng)，繼代繁殖系數(shù)高，芽苗健壯，繼代培養(yǎng)基與誘導(dǎo)培養(yǎng)基一致；最佳生根誘導(dǎo)培養(yǎng)基為1/2MS+ NAA 1.0 mg/L，生根率達(dá)96%。

4　討論

筆者研究表明，哈密瓜組織培養(yǎng)的誘導(dǎo)率及生根率高，進(jìn)一步展開增殖試驗(yàn)和煉苗試驗(yàn)、組培苗的栽培試驗(yàn)，證明哈密瓜組培苗的穩(wěn)定性，為哈密瓜組培苗形成工廠化生產(chǎn)提供參考。

4.1外植體的消毒

試驗(yàn)外植體消毒采用的消毒劑為次氯酸鈉，不同于與張智俊等[17-19]的消毒方法。試驗(yàn)選擇的外植體為種子，消毒較容易，污染率低，基本上解決了消毒問題。發(fā)芽率高。也沒有用到氯化汞，減少有害化學(xué)物質(zhì)對人體的危害。所以推薦使用次氯酸鈉作為消毒劑。

4.2培養(yǎng)基對種子發(fā)芽的影響

試驗(yàn)分別采用MS和1/2MS培養(yǎng)基對哈密瓜種子發(fā)芽影響進(jìn)行研究，哈密瓜種子在這2種培養(yǎng)基中的發(fā)芽率均能達(dá)到90%以上，沒有顯著的差異，所以MS 和1/2MS培養(yǎng)基都適于哈密瓜種子發(fā)芽。

4.3最佳頂芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基

試驗(yàn)材料選擇無菌種苗的頂芽為外植體與張智作者等[17]采用葉片及莖段有不同之處。頂芽誘導(dǎo)的時間短，苗粗壯，不需通過壯苗直接切取單芽苗進(jìn)行生根。激素6-BA的濃度對哈密瓜頂芽的誘導(dǎo)有很大影響。對照MS培養(yǎng)基中不添加任何激素時頂芽只有單芽生成沒有叢生芽，6-BA濃度為2.0 mg/L時誘導(dǎo)率能達(dá)到85%，有6株以上的叢生芽形成，單芽苗生長健壯，愈傷少。6-BA濃度為3.0 mg/L時誘導(dǎo)率更高，但是有堆量的叢生芽形成，很難形成單芽，長勢弱，愈傷多。

4.4最佳生根培養(yǎng)基

試驗(yàn)根據(jù)王淑敏等[20]提到的NAA誘導(dǎo)生根，基部愈傷組織少，根數(shù)量多且根粗，IBA則根細(xì)長，所以試驗(yàn)選擇的生根激素為NAA。從表3中可見，C3培養(yǎng)基為哈密瓜最佳生根培養(yǎng)基，根的數(shù)量多，根較粗壯，根基部也沒有愈傷，而且苗的長勢好。

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Bud Induction and Plantlet Regeneration of Cucumis melo var. saccharinus Terminal Bud

Lin Fei, Li Jingyang, Huang Dongmei, Xu Yi, Li Yanxia, Li Yujia, Wei Qing, Tang Fenling, Wang Bizun
(Haikou Experimental Station, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences/
Hainan Key Laboratory of Banana Genetic Improvement, Haikou 570102, Hainan, China)

Abstract:Using terminal bud of Cucumis melo var. saccharinus aseptic young seedling as explants, the influences of different hormones on adventitious bud induction, proliferation and rooting were studied in order to obtain a rapid propagation method of Cucumis melo var. saccharinus. Results showed that no cluster bud was induced from the terminal buds in the medium without hormone, while in medium added hormones 6-BA and NAA, the inducing rate could reach 91%, the optimum medium for adventitious bud induction was 1/2MS+ 6-BA 2.0 mg/L+ NAA 0.5 mg/L, and no root was induced from the tissue culture seedlings in medium without hormone, while the rooting rate could reach 96% in medium added NAA, the best rooting medium was 1/2MS+ NAA 1.0 mg/L.

Key words:Cucumis melo var. saccharinus; Induction; Root

中圖分類號：S668

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A論文編號：cjas15030010

基金項(xiàng)目：產(chǎn)業(yè)體系“現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)香蕉體系綜合試驗(yàn)站站長經(jīng)費(fèi)”(CARS-32-18)；海南省中藥現(xiàn)代化專項(xiàng)“白木香組織培養(yǎng)技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化育苗技術(shù)的研究”(ZY201409)。

第一作者簡介：林妃，女，1982年出生，海南萬寧人，研究實(shí)習(xí)員，碩士，主要從事植物繁育工作。

通信地址：570102海南省?？谑旋埲A區(qū)義龍西路2號，E-mail：linfei198201@163.com。 570102海南省海口市龍華區(qū)義龍西路2號，E-mail：13807615366@163.com。

通訊作者：王必尊，男，1962年出生，海南澄邁人，研究員，主要研究熱帶作物栽培與營養(yǎng)規(guī)律、病蟲害綜合防控相關(guān)研究工作。

收稿日期：2015-03-12，修回日期：2015-09-18。