甘蔗腋芽外植體生長影響因素分析

羅晟昇，韋海球，蔣亞琴，陳海生，唐利球

（廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，崇左龍州532415）

甘蔗腋芽外植體生長影響因素分析

羅晟昇，韋海球，蔣亞琴，陳海生，唐利球*

（廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，崇左龍州532415）

以桂糖46號為試驗材料，通過培育不同形態(tài)和部位的甘蔗莖段，并對甘蔗腋芽的發(fā)芽率，腋芽苗的株高和假莖粗進行測量和分析，探討健壯的甘蔗腋芽苗外植體培育方法。試驗結(jié)果表明，不同形態(tài)和部位的甘蔗莖段對腋芽萌發(fā)及生長均具有一定程度的影響，但以不同部位的莖段對腋芽萌發(fā)及生長影響最為明顯。甘蔗莖中部位置的莖段其腋芽萌芽率和腋芽苗的株高、假莖粗與蔗頭和蔗尾位置的莖段相比具有明顯的優(yōu)勢。在甘蔗腋芽苗組培過程中獲取健壯的甘蔗腋芽苗，需選擇甘蔗莖中部位置的莖段進行腋芽苗培育，甘蔗莖段的長短和莖徑對腋芽苗影響較小，不需篩選。

甘蔗；腋芽；組織培養(yǎng)；發(fā)芽率；株高；假莖粗

甘蔗是我國主要的糖料作物，推廣繁育甘蔗優(yōu)良新品種是促進甘蔗高產(chǎn)高糖的首要條件。為加快甘蔗優(yōu)良新品種的繁育速度，常采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)對甘蔗優(yōu)良新品種進行培育[1-4]。甘蔗的組織培養(yǎng)主要有兩個技術(shù)途徑，一種為愈傷組織誘導(dǎo)分化途徑，另一種為腋芽誘導(dǎo)途徑[5]。由于愈傷組織誘導(dǎo)分化存在一定程度的變異，為確保甘蔗的種性，因此在新品種組培中一般采用腋芽誘導(dǎo)途徑[6-7]。獲取甘蔗腋芽苗是組織培養(yǎng)的首要條件，而健壯的甘蔗腋芽苗對外植體建立具有推動作用。健壯的外植體在滅菌過程中對殺菌劑的抵抗能力和恢復(fù)生長能力更強，更有利于外植體的無菌操作，同時健壯的外植體在芽的萌發(fā)和分蘗等同樣具有優(yōu)勢，因此如何獲取健壯的甘蔗腋芽苗是確保外植體快速生長的重要的一環(huán)。目前，對于甘蔗外植體的研究主要集中在甘蔗品種、褐化的防控技術(shù)及外植體誘導(dǎo)培養(yǎng)基等方面研究，對于健壯的甘蔗腋芽外植體誘導(dǎo)技術(shù)鮮有報道[8-9]。本試驗以甘蔗優(yōu)良新品種桂糖46號為試驗材料，比較不同形態(tài)和部位的腋芽對甘蔗腋芽的萌芽率、腋芽苗的株高和假莖粗的影響，明確適合甘蔗腋芽外植體誘導(dǎo)培育的技術(shù)措施，為甘蔗腋芽苗組培過程中選擇甘蔗莖段誘導(dǎo)腋芽外植體提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料采自廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所甘蔗種質(zhì)資源圃，品種為桂糖46號。試驗材料種植時間為2016年3月13日，試驗材料獲取時間為2016年12月16日。

1.2 試驗方法與數(shù)據(jù)處理

1.2.1 試驗設(shè)計 試驗根據(jù)甘蔗莖段的長短、莖徑和部位分為A、B、C三個因素，其中A為不同長短的甘蔗莖段，A1≤5cm，5cm＜A2≤10cm，A3＞10cm；B 為不同粗細的甘蔗莖段，B1≤25mm，25mm＜ B2≤30mm，B3＞30mm；C為不同部位的甘蔗莖段，從甘蔗尾部開始，C1：第1~5節(jié)，C2：第6~10節(jié)，C3：第11節(jié)之后。

1.2.2 試驗過程 試驗在廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所科研樓進行。清洗甘蔗莖表面，并根據(jù)試驗設(shè)計將甘蔗莖砍為單芽段，選取帶有正常腋芽的莖段進行分類。將分類好的莖段放入52℃的恒溫水浴鍋中溫燙30min，撈出后浸泡1000倍液的甲基托布津[10]。將處理好的甘蔗莖段置于托盤上，覆蓋保水基質(zhì)后放入恒溫培養(yǎng)箱進行暗培養(yǎng)，溫度設(shè)置為30℃，每天澆水1～2次，保持基質(zhì)濕潤，培養(yǎng)時間為12d。

1.2.3 測定方法 在恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)12d，記錄甘蔗莖段腋芽的發(fā)芽率，甘蔗腋芽苗的株高和假莖粗。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理 試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2007和DPS7.05進行數(shù)據(jù)整理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同形態(tài)和部位的甘蔗莖段的腋芽苗生長情況

培養(yǎng)結(jié)果如表1所示，A因素間處理均未達到顯著水平，B因素中各項數(shù)據(jù)同樣未達到顯著水平，C因素中各處理差異較大。

2.2 不同形態(tài)和部位的甘蔗莖段對腋芽發(fā)芽率的影響

由表1和圖1可知，不同處理甘蔗腋芽發(fā)芽率存著變化，A因素和B因素處理間差異均未達顯著水平，C因素處理間差異較為明顯，處理C1顯著低于處理C2，處理C3極顯著低于處理C2，此外處理C1、處理C2、處理C3的成活率呈先升后降的趨勢。結(jié)果說明甘蔗莖段的長短和莖徑對甘蔗腋芽發(fā)芽率影響均不明顯，不同部位莖段的腋芽發(fā)芽率變化較大，甘蔗頭部和甘蔗尾部的莖段其腋芽發(fā)芽率比較低。

2.3 不同形態(tài)和部位的甘蔗莖段對腋芽苗株高的影響

由表1和圖2可知，不同處理間甘蔗腋芽苗株高存在一定變化，

A、C均呈梯度上升，但A因素和B因素間的處理對腋芽苗株高的影響較小，均未達到顯著水平，C因素間的處理其腋芽苗株高變化較大，處理C1、處理C2、處理C3的株高呈明顯上升的趨勢，處理C1和處理C3達到了極顯著水平。結(jié)果說明甘蔗莖段越長、莖徑越大更有利于甘蔗腋芽苗的株高，但效果不明顯，而不同部位的甘蔗莖段對甘蔗腋芽苗株高影響較大。越靠近甘蔗頭部的莖段，對腋芽苗的株高越有利。

表1 不同甘蔗莖段對腋芽苗生長影響

圖1 不同甘蔗莖段腋芽發(fā)芽率比較

圖3 不同甘蔗莖段腋芽苗假莖粗比較

圖2 不同甘蔗莖段腋芽苗株高比較

2.4 不同形態(tài)和部位的甘蔗莖段對腋芽苗假莖粗的影響

由表1和圖3可知，不同甘蔗莖段對腋芽苗的假莖粗均有不同程度的影響。A因素和B因素間各處理差異較小，假莖粗隨著甘蔗莖段的長度和莖徑的增加小幅度變粗，C因素間各處理差異較大，越靠近甘蔗頭部的莖段，腋芽苗的假莖粗呈下降的趨勢，處理C1和處理C2的假莖粗顯著高于處理C3，處理C1比處理C2的假莖粗大0.53mm，但未達到顯著水平。結(jié)果說明不同甘蔗莖段的長短和莖徑對腋芽苗假莖粗的影響不大，而不同部位的甘蔗莖段對腋芽苗假莖粗影響較大，越靠近甘蔗頭部位置的莖段所萌發(fā)的腋芽苗越細，不利于獲得假莖粗較粗的甘蔗腋芽外植體。

3 結(jié)論

試驗結(jié)果表明，不同形態(tài)和部位的甘蔗莖段對誘導(dǎo)腋芽萌發(fā)及生長均具有一定的影響，特別是不同部位的腋芽對腋芽的萌發(fā)和腋芽苗的生長影響較大，這與楊柳等研究結(jié)果相似[11-13]。甘蔗頭部和甘蔗尾部的莖段其腋芽發(fā)芽率較低，甘蔗莖段從甘蔗尾部到甘蔗頭部，其腋芽萌發(fā)出的腋芽苗高度逐漸增高，但假莖粗逐漸下降。因此要獲取健壯的甘蔗腋芽苗，應(yīng)選取甘蔗中部位置的莖段作為培育材料。此外，甘蔗莖段的長度和粗細對腋芽萌芽率，腋芽苗的株高和假莖粗影響不大，不需經(jīng)過篩選，在甘蔗莖段處理過程中，可將甘蔗莖段砍短，以節(jié)約育苗空間。

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Analysis of Influence Factors on Growth of Axillary Bud Explants in Sugarcane

LUO Sheng-sheng，WEI Hai-qiu，JIANG Ya-qin，CHEN Hai-sheng，TANG Li-qiu*
（Guangxi South Subtropical Agricultural Scientific Research Institute,Chongzuo Longzhou 532415,Guangxi）

Sugarcane GT46 as an experimental material,through the cultivation of sugarcane stem segments with different shapes and positions,measured and analyzed the germination rate,plant height and cauloid diameter of sugarcane from axillary buds,to explore the method of explant culture of robust sugarcane axillary bud seedlings.The results showed that,the different shapes and positions of stem segment of sugarcane certainly affected their germination and growth.The germination and growth of axillary bud were most obviously affected by the stem segments at different positions.In the middle of sugarcane stem segment were obviously superior to top and tail of stem segment in the bud germination rate,plant height and cauloid crude of axillary bud seedlings.It is necessary to select stem segments at the middle part of sugarcane stem so as to acquire vigorous axillary bud seedlings.The stem length and stem diameter of sugarcane have little influence on axillary bud seedlings,and need not to be screened.

sugarcane;axillary bud;tissue culture;germination rate;plant height;cauloid crude

S566.101

A

1007-2624（2017）06-0032-02

10.13570/j.cnki.scc.2017.06.009

2017-06-14

廣西壯族自治區(qū)直屬公益性基本科研項目（GXNYRKS201603）；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項（nycytxgxcxtd-03-01-B1）；崇左市科技計劃項目（崇科FB2017003）；廣西科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)計劃項目（桂科攻1598006-1-1E）。

羅晟昇（1988-），男，廣西北海人，大學(xué)本科，助理農(nóng)藝師，主要從事植物生理生化研究。Email：luost391@163.com

唐利球（1979-），男，碩士研究生，高級農(nóng)藝師，主要從事甘蔗選育種及生物技術(shù)研究。Email：tangliqiu-726@163.com