不同培養(yǎng)基配方對東方百合莖尖直接誘導(dǎo)小鱗莖的影響

周俐宏王而立李雪艷王瑞玲白一光王偉東胡新穎楊迎東

(1.遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院花卉研究所,遼寧 沈陽 110161; 2.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護學(xué)院,遼寧 沈陽110866; 3.盤錦市市政工程管理處,遼寧 盤錦 124000)

百合是百合科百合屬(Lilium)多年生球根草本花卉,花朵碩大、花色艷麗、芳香怡人,世界各地廣為栽培,是主要的觀賞花卉和經(jīng)濟作物,不僅可作為切花、盆花、景觀花卉觀賞,還有食藥用價值,產(chǎn)值始終在各種花卉中居于前列,百合產(chǎn)業(yè)在我國經(jīng)濟發(fā)展和鄉(xiāng)村振興中發(fā)揮著重要作用。

由于不規(guī)范的種植和種球多代繁殖,病毒病在我國各百合種植區(qū)普遍發(fā)生,一般發(fā)病率在40%～50%,二代種球帶毒率在90 %以上[1],嚴重地影響了切花百合的產(chǎn)量和質(zhì)量。當(dāng)前我國食用百合主產(chǎn)區(qū)帶毒率幾乎為100%,種球帶毒已成為加速我國食用百合種群衰退的重要因素[2]。報道過的百合病毒共約有20種,其中危害嚴重的主要有百合無癥病毒(Lily symptomless virus, LSV)、黃瓜花葉病毒(Cucumber mosaic virus, CMV)和百合斑駁病毒(Lily mottle virus, LMoV)等[3]。莖尖組織培養(yǎng)是獲得脫毒苗的有效方法之一[4],1962年P(guān)hillips最早利用百合莖尖培養(yǎng)脫毒苗。符勇耀采用高低溫交替處理卷丹珠芽,通過連續(xù)2次直剝莖尖接種培養(yǎng),能脫除85%的LMoV和LSV病毒[5]。

利用莖尖培養(yǎng)在百合上脫毒的研究已有報道,但對我國目前主栽品種西伯利亞莖尖直接誘導(dǎo)小鱗莖培養(yǎng)基配方的針對性研究未見報道。影響莖尖直接誘導(dǎo)小鱗莖的因素很多,選擇適宜的培養(yǎng)基是獲得完整健壯植株的關(guān)鍵。本研究于2021年9月在遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院花卉研究所開展了西伯利亞百合莖尖直接誘導(dǎo)小鱗莖培養(yǎng)基篩選,比較了不同植物生長調(diào)節(jié)劑配比及糖濃度對西伯利亞直接誘導(dǎo)小鱗莖的影響,以期為西伯利亞種球脫毒組培快繁提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為自繁的東方百合品種西伯利亞(Siberia)種球,經(jīng)低溫處理打破休眠后用于試驗。

1.2 外植體預(yù)處理與表面消毒

將打破休眠的西伯利亞種球剝?nèi)[片和基盤,莖芯用洗衣粉泡20 min,在流水下沖洗30 min,置于無菌操作臺用75%酒精浸泡45 s,殺菌劑溶液處理10 min,再用無菌水沖洗6遍,備用。

1.3 試驗設(shè)計與方法

采用三因素三水平正交試驗設(shè)計,分別考察6-BA(0 mg/L、0.5 mg/L、1 mg/L)、IBA(0 mg/L、0.2 mg/L、0.4 mg/L)、蔗糖(0 g/L、30 g/L、60 g/L)不同水平組合對小鱗莖誘導(dǎo)的影響,共9個處理(表1),具體操作如下:以MS為基本培養(yǎng)基,加入不同濃度的植物生長調(diào)節(jié)劑和蔗糖,pH值調(diào)至5.8,然后進行分裝和高壓滅菌。用解剖刀、鑷子剝?nèi)　? mm的莖尖,接種于不同培養(yǎng)基,一瓶接種1粒莖尖,每個處理接種莖尖10個,3次重復(fù),放入25 ℃恒溫培養(yǎng)室暗培養(yǎng)。

表1 不同植物生長調(diào)節(jié)劑與蔗糖濃度正交試驗

1.4 調(diào)查內(nèi)容與統(tǒng)計方法

百合莖尖接種70 d后調(diào)查各處理莖尖成活數(shù)量、形成小鱗莖數(shù)量,計算莖尖成活率,小鱗莖誘導(dǎo)率。

莖尖成活率(%)=(莖尖成活數(shù)量/接種莖尖數(shù))×100%。

小鱗莖誘導(dǎo)率(%)=(形成小鱗莖的外植體數(shù)/接種成活的外植體數(shù))×100%。

用Excel進行數(shù)據(jù)計算,用DPS19.05高級版進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和方差分析,應(yīng)用鄧肯氏新復(fù)極差法進行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

由表2可知,處理J4～J6(70%)、J9(60%)之間在1%顯著水平上差異不顯著,處理J1、J2、J3莖尖成活率為0%,在1 %顯著水平上與其它處理差異極顯著,J8處理的莖尖成活率最高(100%),在1 %顯著水平上與其它8個處理差異極顯著,但小鱗莖誘導(dǎo)率不高。接種70 d調(diào)查不同培養(yǎng)基百合莖尖生長狀況存在顯著差異。當(dāng)不添加任何植物生長調(diào)節(jié)劑和蔗糖時,百合莖尖小鱗莖的誘導(dǎo)率為0(J1)。處理J5(85.51%)、J9(83.01%)的小鱗莖誘導(dǎo)率與其它處理差異極顯著。

表2 不同濃度6-BA、IBA和蔗糖對莖尖直接再生小鱗莖的影響

綜合考慮莖尖接種成活率及小鱗莖誘導(dǎo)率,MS+6-BA 1 mg/L+IBA 0.2 mg/L+蔗糖30 g/L+瓊脂 6 g/L(J5)培養(yǎng)基為西伯利亞莖尖直接再生小鱗莖最佳培養(yǎng)基(圖1),莖尖成活率為70%,小鱗莖誘導(dǎo)率為85.51 %。

圖1 J5號培養(yǎng)基莖尖誘導(dǎo)小鱗莖

3 結(jié)論與討論

莖尖培養(yǎng)是百合脫毒的有效途徑,有針對性地研發(fā)百合莖尖高效組培技術(shù)具有重要意義。培養(yǎng)基中細胞分裂素(6-BA)、生長素(IBA)和蔗糖不同濃度配比對百合莖尖直接誘導(dǎo)小鱗莖的影響存在顯著差異。試驗結(jié)果表明,在本試驗條件下東方百合西伯利亞最適小鱗莖誘導(dǎo)培養(yǎng)基為J5,MS + 6-BA 1 mg/L + IBA 0.2 mg/L + 蔗糖30 g/L + 瓊脂 6 g/L。

影響莖尖誘導(dǎo)小鱗莖的因素有很多,培養(yǎng)基類型、激素種類和濃度、蔗糖濃度、光照以及一些附加物等,其中激素種類和濃度以及蔗糖濃度影響最大。生長素能夠促進器官伸長、細胞的分裂與分化,不同種類的生長素誘導(dǎo)效果在不同的植物中表現(xiàn)不同。張延龍等以Siberia鱗片誘導(dǎo)形成的叢芽體為研究材料,發(fā)現(xiàn)低質(zhì)量濃度NAA有利于提高結(jié)鱗莖率[6]。IBA處理可促進淀粉降解,為小鱗莖的誘導(dǎo)形成提供營養(yǎng),從而獲得最佳小鱗莖個體[7]。本試驗研究發(fā)現(xiàn)生長素IBA對百合莖尖直接誘導(dǎo)小鱗莖更有利。細胞分裂素能夠促進細胞的分裂和芽的分化,當(dāng)細胞分裂素與生長素的比值大于1時,可誘導(dǎo)芽的分化[8],本試驗細胞分裂素(6-BA)與生長素(IBA)的比值等于5,小鱗莖誘導(dǎo)率最高。在小鱗莖的誘導(dǎo)過程中對蔗糖的濃度有一定的要求,秦新惠等對蘭州百合鱗片誘導(dǎo)小鱗莖研究發(fā)現(xiàn)30 g/L的蔗糖濃度可誘導(dǎo)出較多小鱗莖[9],與本試驗結(jié)果一致。徐小玉等發(fā)現(xiàn)麝香百合鱗莖誘導(dǎo)的最適蔗糖濃度為4 %、香水百合鱗莖誘導(dǎo)的最適蔗糖濃度為3 %[10]。