樹莓的組織培養(yǎng)快繁研究

解瑞彬　李秋菊　曹媛媛　楊恩芹　黃俊軒　劉艷軍

摘要:為了建立樹莓的組織培養(yǎng)快繁體系,研究了不同激素濃度培養(yǎng)基對(duì)樹莓側(cè)芽分化增值、伸長及生根的影響。結(jié)果表明:最適宜的分化培養(yǎng)基配方為MS+KT 0.5 mg/L +IAA 0.5 mg/L;伸長效果最好的培養(yǎng)基配方為MS+6-BA 0.5 mg/L +IAA 1.0 mg/L;生根效果最好的培養(yǎng)基為1/2MS+ NAA 0.2 mg/L。

關(guān)鍵詞:樹莓;組織培養(yǎng);培養(yǎng)基;快繁

中圖分類號(hào):S663.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2009.03.008

Study on Tissue Culture and Rapid Propagation of Rubus idaeus

XIE Rui-bin1,LI Qiu-ju2,CAO Yuan-yuan3,YANG En-qin4, HUANG Jun-xuan4,LIU Yan-jun4

(1. Wangqingtuo Agriculture office of Wuqing District of Tianjin,Tianjin 301713,China;2.Agriculture Bureau of Baodi District,Tianjin 301800,China;3.Forestry Bureau of Wuqing District,Tianjin 301700,China;4.Tianjin Agricultural University,Tianjin 300384,China)

Abstract:In order to establish the system of Rubus idaeus tissue culture and rapid propagation, the effect of medium with different hormone on the buds of Rubus idaeus was studied. The results showed that the optimal differentiation medium, elongation medium and rooting medium was MS+KT 0.5 mg/L +IAA 0.5 mg/L, MS+6-BA 0.5 mg/L +IAA 1.0 mg/L, and 1/2MS+ NAA 0.2 mg/L, respectively.

Key words:Rubus idaeus;tissue culture;medium;rapid propagation

樹莓(Rubus idaeus)又稱木莓,是薔薇科懸鉤子屬的一種生態(tài)及經(jīng)濟(jì)效益較好的多年生落葉半灌木樹種,其果實(shí)為聚合果,是近年來國內(nèi)外興起的第3代水果之一。樹莓果實(shí)味道鮮美可口,營養(yǎng)極其豐富,可鮮食,也是飲品深加工的上好原料,其加工品主要有果酒、果汁、果醬、蜜餞等[1,2]。據(jù)報(bào)道,每100 g樹莓果實(shí)含水楊酸0.5～2.5 mg,可用作發(fā)汗劑,是治療感冒、流感和咽喉炎的良好祛熱藥。樹莓是一種極具開發(fā)潛力的藥用植物,國內(nèi)貨源一直緊俏,市場(chǎng)前景十分廣闊[3]。國內(nèi)樹莓的優(yōu)良品種多從歐美引進(jìn),栽培面積小,產(chǎn)量較低。生產(chǎn)上采用扦插、根蘗、壓條等傳統(tǒng)繁殖方法,其繁殖系數(shù)低,速度慢,受季節(jié)限制,影響優(yōu)良品種的開發(fā)和推廣。采用組培快繁技術(shù)可以避免上述弊端[4]。有關(guān)樹莓的組織培養(yǎng)國內(nèi)已有一些報(bào)道[5-9],但尚未解決繁殖系數(shù)低這一技術(shù)關(guān)鍵,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)上的需求,因此,有必要研究和完善樹莓高頻、穩(wěn)定的組培快繁技術(shù)體系[10]。

為了進(jìn)一步利用國外珍貴的樹莓屬植物資源,天津農(nóng)學(xué)院園林植物教研室從國外引進(jìn)樹莓屬植物,力求通過引種試驗(yàn),既收集豐富的種質(zhì)資源,又研究其生物學(xué)特性和在天津的生長表現(xiàn)以及栽培管理要求,進(jìn)而篩選出推廣種,為市場(chǎng)提供優(yōu)質(zhì)的樹莓種苗。本研究的主要目的就是通過對(duì)影響其快繁效率的多種激素因素進(jìn)行研究,篩選各培養(yǎng)階段最佳培養(yǎng)基配方,為在短期內(nèi)獲得大量種苗并進(jìn)一步獲得脫毒苗木及大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)奠定理論基礎(chǔ)。

1材料和方法

1.1材 料

材料:本試驗(yàn)所用樹莓材料由天津農(nóng)學(xué)院園藝系園林植物實(shí)驗(yàn)室提供。

儀器:超凈工作臺(tái)、光照培養(yǎng)箱、電子天平、醫(yī)用高壓消毒鍋、pH值計(jì)、移液器、溫度計(jì)、酒精燈、鑷子、剪子、燒杯、三角瓶、培養(yǎng)皿、容量瓶、營養(yǎng)缽、玻璃棒、濾紙、搖床。

試劑:70%的酒精、次氯酸鈉、無菌水、MS培養(yǎng)基、蔗糖、瓊脂粉、植物激素。

1.2方法

1.2.1外植體的消毒及預(yù)培養(yǎng)將預(yù)選好的試驗(yàn)材料用自來水沖洗30 min,在超凈工作臺(tái)上按以下程序進(jìn)行表面消毒處理:用70%的酒精浸濕30 s,取出后再采用含2.8%有效氯的次氯酸鈉水溶液進(jìn)行消毒15 min,然后用無菌水沖洗3～5次,最后用無菌吸水紙吸干,將消毒處理的側(cè)芽全部接種到1/2MS培養(yǎng)基上預(yù)培養(yǎng)10 d后備用。

1.2.2樹莓側(cè)芽的分化培養(yǎng)將預(yù)培養(yǎng)10 d后的健壯側(cè)芽分別接種到含有不同激素濃度配比的MS培養(yǎng)基上,附加3%蔗糖、0.7%瓊脂,調(diào)至pH5.8。培養(yǎng)溫度控制在(25±2)℃,光照時(shí)間12 h/d,光照強(qiáng)度2 000 lx。培養(yǎng)30 d后對(duì)分化情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

培養(yǎng)基配方:

(1)MS+KT 0.25 mg/L +IAA 0.5 mg/L

(2)MS+ KT 0.5 mg/L +IAA 0.5 mg/L

(3)MS+ KT 1.0 mg/L +IAA 0.5 mg/L

(4)MS+6-BA 0.5 mg/L +IAA 0.5 mg/L

(5)MS+6-BA 1.0 mg/L +IAA 0.5 mg/L

(6) MS+6-BA 2.0 mg/L +IAA 0.5 mg/L

1.2.3樹莓側(cè)芽的伸長培養(yǎng)將在分化培養(yǎng)基上分化出的芽分別接種到含有不同激素濃度配比的MS培養(yǎng)基上進(jìn)行伸長培養(yǎng),同時(shí)培養(yǎng)基中附加3%蔗糖、0.7%瓊脂,調(diào)至pH5.8。培養(yǎng)溫度控制在(25±2)℃,光照時(shí)間12 h/d,光照強(qiáng)度2 000 lx。培養(yǎng)30 d后對(duì)分化情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

培養(yǎng)基配方:

(1)MS +IAA 0.5 mg/L

(2)MS+6-BA 0.5 mg/L +IAA 0.5 mg/L

(3)MS+6-BA 0.5 mg/L +IAA 1.0 mg/L

(4)MS+6-BA 0.5 mg/L +IAA 2.0 mg/L

1.2.4樹莓再生芽的生根培養(yǎng)將生長健壯的樹莓再生芽從外植體上切下,分別接種到含有不同濃度生長激素的1/2MS培養(yǎng)基上,培養(yǎng)60 d后對(duì)生根情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

培養(yǎng)基配方:

(1)1/2MS +IAA 0.5 mg/L

(2)1/2MS +IAA 1.0 mg/L

(3)1/2MS +IAA 2.0 mg/L

(4)1/2MS +NAA 0.1 mg/L

(5)1/2MS +NAA 0.2 mg/L

(6)1/2MS +NAA 0.5 mg/L

2結(jié)果與分析

2.1不同濃度激素的培養(yǎng)基對(duì)樹莓芽的增殖影響

將預(yù)培養(yǎng)10 d后的健壯側(cè)芽分別接種到含有不同激素濃度配比的MS培養(yǎng)基上進(jìn)行增殖培養(yǎng),培養(yǎng)30 d后對(duì)增殖情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果見表1。從表1可以看出,當(dāng)培養(yǎng)基中加入6-BA時(shí),隨著6-BA濃度的增加,樹莓每個(gè)芽增殖數(shù)開始增加,但當(dāng)6-BA濃度超過1 mg/L時(shí),樹莓每個(gè)芽增殖數(shù)變少。從每個(gè)芽增殖數(shù)的情況來看,6-BA濃度達(dá)到1 mg/L時(shí),樹莓每個(gè)芽增殖數(shù)最大,但從芽生長情況來看,再生出的芽弱,植株矮小。當(dāng)培養(yǎng)基中加入KT時(shí),隨著KT濃度的增加,樹莓每個(gè)芽增殖數(shù)開始增加,但當(dāng)KT濃度超過0.5 mg/L時(shí),樹莓每個(gè)芽增殖數(shù)變少。從每個(gè)芽增殖數(shù)的情況來看,KT濃度達(dá)到0.5 mg/L時(shí),樹莓每個(gè)芽增殖數(shù)最大,從芽生長情況來看,再生出的芽健壯,植株正常,因此,綜合以上因素,樹莓芽的最適增殖培養(yǎng)基為MS+ KT 0.5 mg/L +IAA 0.5 mg/L。

2.2不同濃度激素的培養(yǎng)基對(duì)樹莓芽的伸長影響

把分化培養(yǎng)基上分化出的芽分別接種到含有不同激素濃度配比的MS培養(yǎng)基上進(jìn)行伸長培養(yǎng),培養(yǎng)30 d后對(duì)伸長情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果見表2。從表2可以看出,當(dāng)培養(yǎng)基中只加入IAA時(shí),樹莓的平均生長速度較快,芽的生長情況表現(xiàn)出細(xì)弱現(xiàn)象,老葉到培養(yǎng)后期出現(xiàn)變黃;當(dāng)培養(yǎng)基中加入6-BA后樹莓的平均生長速度加快,芽的生長情況表現(xiàn)健壯;但隨著6-BA/ IAA濃度的比值變化時(shí),樹莓每個(gè)芽平均長度也隨之變化,但當(dāng)6-BA/ IAA濃度的比值為1/2時(shí),樹莓芽的平均伸長長度最大,且長出的芽生長更健壯一些,因此,綜合以上因素,樹莓芽伸長的最適培養(yǎng)基為MS +6-BA 0.5 mg/L + IAA 1.0 mg/L。

2.3生長素IAA、NAA對(duì)樹莓無菌苗生根的影響

當(dāng)樹莓組培苗長至2～3 cm時(shí),將生長健壯的小苗切成單苗接種于以下生根培養(yǎng)基上,誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基為1/2 MS、蔗糖20 g/L,pH 5.8,同時(shí)添加不同濃度IAA或NAA,每種培養(yǎng)基接種50株,培養(yǎng)30 d后統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果。從表3可以看出,培養(yǎng)基中加入IAA和NAA都能使樹莓生根,但生根效果差異較大,當(dāng)培養(yǎng)基中加入IAA時(shí),所生根一般表現(xiàn)為細(xì)長的弱根,這種根不利于進(jìn)行移栽試驗(yàn);當(dāng)培養(yǎng)基中加入NAA時(shí),生根的質(zhì)量較IAA理想,一般都能進(jìn)行移栽試驗(yàn),不同濃度的NAA誘導(dǎo)的結(jié)果不同,其中當(dāng)NAA的濃度為0.2 mg/L時(shí),生根效果最好,但當(dāng)其濃度達(dá)到0.5 mg/L時(shí)所生的根數(shù)量明顯下降且質(zhì)量不好,因此,總體考慮樹莓理想的生根培養(yǎng)基配方為1/2MS +NAA 0.2 mg/L。

3結(jié)論與討論

通過以上試驗(yàn)得出,樹莓組織培養(yǎng)快繁的最佳方案為:取樹莓的側(cè)芽,消毒后,接種到1/2MS培養(yǎng)基上,10 d后將生長健壯的樹莓側(cè)芽分別接種到分化培養(yǎng)基MS+KT 0.5 mg/L +IAA 0.5 mg/L上;28 d后將分化出的芽切下,接種到伸長培養(yǎng)基MS+6-BA 0.5 mg/L +IAA 1.0 mg/L上。30 d將伸長到2～3 cm后的芽接切下,接種到生根培養(yǎng)基1/2MS+ NAA 0.2 mg/L上。30 d后將生好根的樹莓組培苗栽植到基質(zhì)中進(jìn)行入地培養(yǎng)。

在本試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),在使用6-BA與KT進(jìn)行樹莓側(cè)芽的增殖誘導(dǎo)中,使用KT要比使用6-BA好,分析原因可能是樹莓對(duì)KT的敏感程度要大于6-BA,因此,在試驗(yàn)中即使6-BA的濃度達(dá)到很高時(shí),樹莓側(cè)芽的增殖效果仍然不高,相反,試驗(yàn)使用較低濃度的KT就可以獲得理想的結(jié)果。通過以上試驗(yàn)可以總結(jié)一些關(guān)于植物組培中激素的運(yùn)用經(jīng)驗(yàn),即使用何種植物激素應(yīng)該取決于這種植物對(duì)何種激素更敏感。

比較IAA、NAA對(duì)樹莓無菌苗生根的情況來看,NAA的效果要明顯好于IAA,不論從生根數(shù)量,還是質(zhì)量上都較IAA好,這說明樹莓對(duì)生長素NAA的反應(yīng)更強(qiáng)些,在許多木本植物中常常出現(xiàn)這種現(xiàn)象,尤其對(duì)于難于生根的植物,如樹莓,在生根培養(yǎng)中更顯出NAA的優(yōu)勢(shì)效果。

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