高慧卿,樊蘭瑛,王秀紅,高宏樟
(1.山西省農業科學院現代農業研究中心,山西太原030031;2.山西省農業科學院農業資源綜合考察研究所,山西太原030006)
近幾年,我國百合切花市場消費量不斷攀升,生產面積逐年增長。據不完全統計,目前全國的百合切花生產面積已達0.2萬多hm2,年生產百合切花2億多支[1]。百合切花的規模化生產,拉動了百合種球的需求,而目前我國商品化生產用東方百合種球主要依靠進口,這已成為阻礙我國百合切花產業發展的最大瓶頸。為了降低成本,實現種球國產化,通過組培技術解決新品種繁育是一條較好途徑。本研究以Tiber品種的新鮮鱗莖、花器官、花后的鱗莖等為外植體,探討了不同取材部位、不同生長調節劑對其愈傷組織的誘導效果,旨在為東方百合的組培快繁研究提供基礎。
選取東方百合Tiber品種的鱗片、葉片、花器官(花瓣、花托、花絲)、花后鱗莖、幼嫩鱗莖、老鱗莖及鱗莖盤為外植體,將外植體剝離后用加入洗滌劑的清水洗3次,之后用流水沖20min,過純凈水1次。用75%乙醇滅菌30 s,無菌水沖洗2次,0.1%的升汞滅菌8min,無菌水沖洗5~6次。滅菌期間要不時輕輕晃動,以保證滅菌徹底,且不傷害外植體。外植體均切為0.5 cm×0.5 cm的方塊,進行接種,每瓶4塊。
培養室溫度20~28℃,光照強度1 500~2 000 lx,光照時間12 h/d,相對濕度70%~80%。
以MS為基本培養基,用不同激素濃度的6-BA(0.2,0.5,1.0mg/L)與 NAA(0.1mg/L)組合成3種培養基用于鱗片、葉片和葉柄的誘導培養;2,4-D(0.5,1.0 mg/L)與 6-BA(0,0.5 mg/L)組成3種培養基用于花器官的誘導培養;6-BA(0,0.5 mg/L)與 NAA(0.1,0.5,1.0 mg/L)組成 3種培養基用于花后鱗片外植體的誘導培養。不同培養基均加蔗糖20 g/L,瓊脂6.5 g/L,pH 5.8。
應用DPS軟件[2]和Excel 2003軟件進行數據處理和分析。
對表1中愈傷誘導率進行方差分析,結果顯示,外植體之間差異顯著(表2),其中鱗片的愈傷誘導率明顯大于葉片和葉柄的愈傷誘導率,而葉片和葉柄之間差異不顯著(表3)。試驗還發現,鱗莖接種后約20 d便長出嫩綠色愈傷組織,大約30 d可看到叢生芽的雛形;而以葉片和葉柄為外植體的長勢較為緩慢,誘導時間比鱗片誘導時間推遲10 d左右,且愈傷組織較小。結果得出,以鱗片為外植體的誘導效果,從數量和質量上均優于葉片和葉柄的誘導效果。

表1 鱗片、葉片、葉柄的誘導培養效果比較

表2 方差分析結果

表3 Duncan’s多重比較
開花時選用花器官的不同部位進行愈傷組織的誘導試驗,取未開放的花蕾進行滅菌之后,取花瓣、花絲、花托分別進行培養,結果列于表4。

表4 花瓣、花絲、花托的愈傷誘導培養效果比較
從表4可以看出,接種40 d后,不同的花器官啟動愈傷的能力不同,花瓣和花絲在3種培養基中,除花瓣在MS+2,4-D1.0+6-BA0.5中有2個形成愈傷組織外,其余均不能誘導出愈傷組織,在培養過程中全部變白、發干壞死。而花托的愈傷組織誘導效果較好,在3種培養中最低的愈傷誘導率為53.3%,最高的愈傷誘導率為95%,變異系數為0.28。表明花瓣、花絲的誘導是不成功的,而花托的誘導率最高,結果與文獻報道的其他百合品種的研究結果一致[3]。
經對表5不定芽的發生率進行方差分析得出,不同外植體間不定芽發生率呈極顯著差異(表6),幼嫩鱗莖明顯好于成熟的老鱗莖和鱗莖盤,說明新生的鱗莖生命力強,易于誘導分化。老鱗莖和鱗莖盤由于結構致密,脫分化較為困難,誘導率均較低(表7)。從3種外植體的整體誘導水平來看,幼嫩鱗莖均好于后二者;盡管培養基間差異不顯著,但對于新鱗莖,一個合適的生長調節素的濃度是至關重要的;對于鱗莖盤,MS+6-BA0.5+NAA1.0培養基的誘導率最高,達到24%,說明較老的外植體選用高濃度的生長調節素有助于細胞的脫分化。

表5 花后的鱗莖、鱗莖盤及幼嫩鱗莖的誘導培養比較

表6 方差分析結果

表7 Duncan’s多重比較
不同外植體的愈傷誘導效果總體比較如圖1所示。

從圖1可以看出,不同的外植體培養效果不同,愈傷組織的誘導能力存在差異,其誘導能力從高到低依次為幼嫩鱗莖、花托、鱗片、老鱗莖、葉柄、葉片、鱗莖盤、花瓣,只有花絲誘導不分化。
植物不同外植體的愈傷組織誘導效果和同一外植體在不同激素濃度中的愈傷組織誘導效果均有一定的差異[4]。百合的許多組織和器官都可通過組織培養誘導成苗,常作為外植體的主要有鱗片、葉片、莖尖、珠芽、花絲、花瓣等,其中以鱗片最常見[5-9]。Arzate 等[10]以麝香百合(L longiflorum)的花絲為外植體,通過誘導愈傷組織分化再生植株,未發現遺傳變異。Nhut等[11]用百合的花梗、花托、花瓣、花柱等外植體進行離體培養,結果花托最易成活,且誘導率最高。
本試驗以東方百合Tiber品種的鱗片、葉片、葉柄、花器官、開花后的老鱗莖和新生的幼嫩鱗莖為外植體,在不同激素濃度的培養基條件下進行誘導試驗,結果表明,東方百合Tiber各外植體形成愈傷組織的能力有差異,幼嫩鱗莖花托較易誘導出愈傷組織,且誘導率較高,形成的愈傷組織生長最好,質地疏松。不同外植體愈傷形成能力大小依次為幼嫩鱗莖>花托>鱗片>葉柄>葉片。通過本研究,為進行百合快繁提供技術支持。
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