蘋(píng)果屬Dw矮化基因試材組培苗受植物內(nèi)源激素ABA調(diào)控的研究

趙國(guó)芳

遼寧省興城市中等職業(yè)技術(shù)專業(yè)學(xué)校

蘋(píng)果屬Dw矮化基因試材組培苗受植物內(nèi)源激素ABA調(diào)控的研究

趙國(guó)芳

遼寧省興城市中等職業(yè)技術(shù)專業(yè)學(xué)校

根據(jù)各國(guó)果樹(shù)發(fā)展，矮化密植已成為當(dāng)前蘋(píng)果集約化栽培的主要方式，我國(guó)的蘋(píng)果生產(chǎn)也正朝著由稀植到密植，由粗放管理到精細(xì)管理、由低質(zhì)量向高質(zhì)量方向發(fā)展，并逐步實(shí)現(xiàn)蘋(píng)果生產(chǎn)的集約化、無(wú)病毒化、密植矮化、果品無(wú)公害化等。文章以扎矮山定子為材料，應(yīng)用外施植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)組培苗進(jìn)行研究，觀察這激素是否對(duì)植株有影響。

扎矮山定子組織培養(yǎng)激素敏感性矮化機(jī)理

植物矮化突變體是進(jìn)行植物發(fā)育生物學(xué)研究的重要材料，對(duì)植物發(fā)育研究與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有極其重要的意義。近年來(lái)，植物學(xué)家對(duì)植物矮化相關(guān)基因的遺傳學(xué)、矮化突變體的激素調(diào)控以及矮化相關(guān)基因的克隆和利用等方面開(kāi)展了廣泛而深入的研究。利用基因工程手段控制植物株高來(lái)控制農(nóng)作物生長(zhǎng)是未來(lái)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上成本更低廉、效益更高的增產(chǎn)措施。利用這些基因控制信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)從而獲得適合的株高，將是未來(lái)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要手段。

“扎矮山定子”基因型為Dwdw雜合體，它可使嫁接在其上的東光蘋(píng)果樹(shù)體矮化，株僅為對(duì)照植株的一半。而且當(dāng)其與普通山定子（dwdw）雜交后，F(xiàn)1代中高株與矮株的比例為1∶1。為了得出“扎矮山定子”是否是ABA內(nèi)源激素的突變體，因此對(duì)DW基因突變體及非突變體的組培苗和實(shí)生苗進(jìn)行激素處理。判斷DW基因突變類(lèi)型與已知的類(lèi)型是否具有相似性，揭示“扎矮山定子”的矮生機(jī)理。為進(jìn)一步從分子水平上研究提供突破口。由于蘋(píng)果屬植物生長(zhǎng)周期長(zhǎng)、自交親和力差、基因型復(fù)雜、種子繁殖無(wú)法保持矮化性狀等自然屬性的存在，因而利用組織培養(yǎng)加快其生長(zhǎng)。

一、材料與方法

1.試驗(yàn)材料

首先，將“扎矮山定子”母株自然授粉的種子進(jìn)行層積處理，然后待種子具備萌芽生長(zhǎng)能力而又未長(zhǎng)出胚根時(shí)，將種子用清水沖洗1小時(shí)以上，先用70%酒精消毒35s，倒出多余酒精，直接加入0.1%HgCl2振蕩滅菌10分鐘，殘余酒精可增強(qiáng)HgCl2的殺菌效果，無(wú)菌水沖洗4～5遍，最后接入MS培養(yǎng)基當(dāng)中。等到種子萌發(fā)后，選擇生長(zhǎng)勢(shì)比較一致的普通型苗和矮生型苗進(jìn)行擴(kuò)繁培養(yǎng)。

2.試驗(yàn)方法

（1）組培苗對(duì)外源ABA的敏感性試驗(yàn)方法。試驗(yàn)選擇4個(gè)ABA的濃度梯度，濃度由低到高分別為：0.05、0.1、0.5、2.5毫克/升，設(shè)1組對(duì)照，用無(wú)菌水代替ABA水溶液。先配制1毫克/10毫升的ABA母液，稱10毫克ABA原藥，用少量90%乙醇完全溶解，然后加水定容至100毫升。不同濃度ABA培養(yǎng)基配制見(jiàn)表1。每個(gè)濃度處理做培養(yǎng)基0.5L，可以裝16瓶，這樣每種類(lèi)型的苗可以重復(fù)8次，共需要96瓶。30天后對(duì)每瓶苗進(jìn)行形態(tài)指標(biāo)的測(cè)定，測(cè)定指標(biāo)包括：株高、葉片數(shù)、節(jié)間數(shù)。

表1　不同濃度ABA溶液配制

培養(yǎng)基做好后暫時(shí)存放于遮蔭處，一周左右觀察培養(yǎng)基是否污染，選擇未污染的培養(yǎng)基進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（我們?cè)谠囼?yàn)過(guò)程中極少發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基污染）。然后將經(jīng)過(guò)MS培養(yǎng)基15天空白培養(yǎng)的兩類(lèi)組培苗按要求轉(zhuǎn)接在含不同濃度ABA的培養(yǎng)基當(dāng)中，組培苗的大小保證一致，全部剪成近似1厘米長(zhǎng)莖段，去掉全部的葉片（使試材保持齊整，葉片數(shù)為0，這樣增加的葉片數(shù)可作為描述生長(zhǎng)量的指標(biāo)）。在每瓶中轉(zhuǎn)接6個(gè)植株，所需A62苗與DW苗的數(shù)量分別為288株。瓶上注明材料類(lèi)型及處理編號(hào)。

圖2　不同濃度ABA培養(yǎng)基對(duì)組培苗株高的影響

二、結(jié)果與分析

1.不同類(lèi)型組培苗對(duì)外源ABA的敏感性

（1）不同濃度ABA處理對(duì)組培苗株高的影響。從圖2中可以看出，ABA處理對(duì)兩種類(lèi)型苗有一定的抑制作用，4種ABA濃度處理的株高均比對(duì)照小。總體來(lái)說(shuō)，隨著ABA濃度的升高，組培苗的株高逐漸減少。只有3號(hào)處理D類(lèi)苗有些異常，可能是測(cè)量誤差造成的。從圖中植株變化趨勢(shì)看D類(lèi)苗對(duì)ABA不敏感。

（2）不同濃度ABA處理對(duì)組培苗葉片數(shù)的影響。從圖3中可以看出，ABA處理的兩種類(lèi)型苗的葉片數(shù)在4～4.6之間，只有對(duì)照的葉片數(shù)超過(guò)4.7片，說(shuō)明ABA對(duì)組培苗葉片數(shù)也有抑制作用。從圖中葉片數(shù)變化趨勢(shì)看D類(lèi)苗對(duì)ABA不敏感。組培苗的節(jié)間數(shù)均為1個(gè)左右，因此數(shù)據(jù)未列出。

三、結(jié)論

實(shí)驗(yàn)表明，經(jīng)ABA處理的兩種類(lèi)型組培苗從植株變化趨勢(shì)看，D苗與A苗的變化基本一致，即反應(yīng)不敏感。但是否受其它激素影響，可以在以后的試驗(yàn)中進(jìn)一步觀察鑒定。

圖3　不同濃度ABA培養(yǎng)基對(duì)組培苗葉片數(shù)的影響

［1］W alther W alder.Apple production in Italy and the South Tyrol:acreage，varieties and prognosis［J］.Compact Fruit Tree，1998，31（4）:1～5

［2］楊朝選.種果樹(shù)要用矮化苗西北園藝果樹(shù)專刊，2003.4.

［3］李山玉.植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在果樹(shù)上的應(yīng)用，2002.

［4］王宏偉.甜櫻桃矮化砧木矮化機(jī)理研究.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文，2004.

［5］喬志新.植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)蘋(píng)果屬DW基因資源生長(zhǎng)和內(nèi)源赤霉屬特性的影響研究沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論，2003.

［6］李宗偉.扎矮山定子矮生機(jī)理的研究沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)，2005.