付維+包嘉順+賀金立+劉清波
摘要 楊梅屬于楊梅科楊梅屬小喬木或灌木植物。本文主要對楊梅組織培養(yǎng)過程中外植體和培養(yǎng)基選擇、植物生長調節(jié)劑的影響進行了綜述,并對楊梅組培的發(fā)展前景進行了展望,以期為楊梅的育苗繁殖提供參考。
關鍵詞 楊梅;組織培養(yǎng);外植體;培養(yǎng)基
中圖分類號 S662.4 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2017)05-0075-02
楊梅(Myrica rubra)為楊梅科楊梅屬植物,是喜濕、耐陰寒的亞熱帶水果樹種。楊梅果實味道鮮美、VC含量豐富,并兼具醫(yī)療保健和藥用價值。同時楊梅樹具有較高的生態(tài)效益和經濟效益[1]。應用植物組織培養(yǎng)技術比常規(guī)育苗繁殖系數高,生長旺盛,成活率高,能在一定程度上解決大規(guī)模需求[2]?,F(xiàn)將楊梅的組織培養(yǎng)研究現(xiàn)狀總結如下。
1 外植體的選擇
1.1 外植體類型
組織培養(yǎng)的理論依據是植物細胞全能性,但不同器官的組織培養(yǎng)所得的結果差異很大。在楊梅組織培養(yǎng)中,李曉強[3]研究了同一個滅菌處理對龍魁楊梅不同外植體部位滅菌效果的影響,結果顯示不同部位的外植體(莖尖、未木質化莖段和半木質化莖段)污染率和枯死率不同,其中半木質化莖段作為離體培養(yǎng)材料效果最好。
1.2 外植體生長狀況
外植體生長的不同時期對組培結果有很大影響,一般認為植株幼嫩組織及幼齡植株上的組織作為外植體更容易誘導成功[4]。而且不同生長環(huán)境下的外植體,誘導的結果也會不相同。4—5月有連續(xù)多天的紫外光照射下的外植體作試驗材料,污染率比較低。
外植體的選擇是組培成功的關鍵,取材時需要考慮外植體獲得的難易程度、發(fā)育程度以及試驗成本,選擇適合的外植體開展試驗研究。
2 培養(yǎng)基的選擇
2.1 培養(yǎng)基類型
大多數木本植物組織培養(yǎng)主要以MS培養(yǎng)基為主[5],孔梅[6]在楊梅組織培養(yǎng)過程中的不同時期運用了不同激素配比的MS培養(yǎng)基;倪照君[7]在楊梅地方品種“浪蕩子”的組織培養(yǎng)過程中驗證了使用WPM培養(yǎng)基的可行性。此外,碳源和培養(yǎng)基的pH值對楊梅組織培養(yǎng)也會產生一定的影響。糖類主要以蔗糖為主,但糖類濃度要控制得當;若濃度過低,不利于愈傷組織的誘導和分化[8]。大多數木本植物包括楊梅在內要求 pH 值為5.0~6.0,適當調節(jié)培養(yǎng)基的pH值會影響培養(yǎng)物呼吸代謝及其物質合成,進而直接或間接地影響愈傷組織及形態(tài)形成[9]。
2.2 培養(yǎng)條件
光照、溫度等培養(yǎng)條件對誘導楊梅器官發(fā)生、植株再生起著重要調控作用。對于包括楊梅在內的木本植物再生植株來說,長時間光照不足易引起再生植株的玻璃化苗的出現(xiàn)[10]。增加光照,可促進試管苗成熟,加快幼莖木質化,從而降低玻璃化[11]。低溫可以抑制酚類化合物的合成,降低多酚氧化酶的活性,從而減輕褐變。李曉強[3]研究表明,在培養(yǎng)基中添加1.5 g/L活性炭與2.5 g/L聚乙烯吡咯烷酮(PVP)可緩解褐變現(xiàn)象。
3 植物生長調節(jié)劑的影響
植物生長調節(jié)劑在培養(yǎng)基中的使用種類及使用量對試驗結果有重大影響[12]。離體植物細胞在組織培養(yǎng)的初期往往缺乏自行合成生長素和細胞分裂素的能力,在楊梅器官發(fā)生的過程中,細胞分裂素和生長素對芽的誘導和生根均起著重大作用。因此,外源激素是楊梅組織離體培養(yǎng)所必需的。不同比例、濃度或先后配合的激素運用不但可以誘導楊梅細胞分裂和生長,而且能誘導細胞分化和形態(tài)發(fā)生[13]。6-BA、NAA、GA3、IBA、2,4-D和TDZ等激素都被廣泛應用于楊梅組培[14]。
3.1 對初代培養(yǎng)的影響
在楊梅組織的初代培養(yǎng)中,一般以莖尖或莖段為外植體、輔以NAA、6BA進行培養(yǎng)。6-BA可以有效地誘導芽的萌發(fā)與增殖,NAA在低濃度下可以促進莖的生長[6]。在二者的配比合適時,芽的分化率會大大提高[15]。范國強[16]在研究中指出兩者中任何一者的比例出現(xiàn)偏差,都可能對芽的分化率產生重大影響,甚至導致分化率為0。過高濃度的6-BA亦有可能會導致芽的玻璃化[17-18]。在倪照君[7]進行的楊梅初代培養(yǎng)中,WPM培養(yǎng)基配合0.15 mg/L 6-BA和0.03 mg/L NAA效果最佳。
3.2 對繼代培養(yǎng)的影響
在楊梅的繼代培養(yǎng)中,需要添加GA3來進一步促進莖的生長。張小紅[19]研究表明,GA3對苗和莖的伸長有促進作用,并且適當添加GA3將極大地降低玻璃化苗產生的概率。倪照君[7]在研究中發(fā)現(xiàn),相比初代培養(yǎng),在繼代培養(yǎng)中NAA與6-BA的添加量都要增加,否則易導致植株偏小,葉片偏黃,故而采用添加了1.2 mg/L 6-BA、0.1 mg/L NAA和0.5 mg/L GA3的WPM培養(yǎng)基。
3.3 對生根培養(yǎng)的影響
生長素在楊梅生根的過程中扮演著重要的角色。孔梅[6]與Syed Asghar Tori[20]在試驗中發(fā)現(xiàn),IBA對于楊梅無菌苗生根的促進作用遠遠優(yōu)于IAA和NAA,而且根的進一步生長也會較為正常[21]。孔梅[6]采用添加2.0 mg/L IBA的MS培養(yǎng)基,生根率可達66.67%。
4 楊梅組培的發(fā)展前景
目前,對于楊梅組織培養(yǎng)的研究報道相對較少。楊梅繁殖在目前常用的諸如嫁接等技術手段下,面臨著存活率低、繁殖效率低下等問題。楊梅快繁再生體系的建立與完善使短期內生產大量優(yōu)質種苗成為可能,在此基礎上利用轉基因等技術可展開楊梅品種改良的相關研究,這將極大地促進楊梅產業(yè)的發(fā)展,并產生較大的社會效益、經濟效益[22-23]。
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