野生草莓資源種子無菌萌發條件優化建立

黃系倫 劉海婷 劉雅 段可 高清華 鄒小花

摘 要 為初步建立野生草莓資源組織培養快速繁殖體系，對“Yellow Wonder”“Hawaii4”“Rugen”3種野生草莓資源種子萌發進行條件優化。結果表明：1）野生草莓種子適合在1/2 MS+0.525 g·L-1 MES+3%蔗糖+7 g·L-1瓊脂培養基上誘導萌發;2）“Yellow Wonder”資源春化5 d，暗培養10 d，光照培養5 d時發芽率達100%;3）“Hawaii4”資源春化7 d，暗培養10 d，光照培養5 d時發芽率達100%;4）“Rugen”資源春化15 d，暗培養10 d，光照培養7 d時發芽率達100%。

關鍵詞 草莓;種子萌發;低溫春化

中圖分類號：S668.4 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.02.067

草莓（Fragaria）是薔薇科多年生草本植物，在園藝學上屬漿果類果樹。中國是世界上野生草莓資源最豐富的國家，自然分布有13個種。草莓果實是由許多小瘦果聚生長在果肉上的聚合瘦果，草莓種子較小，成熟后種皮不會裂開，種皮較厚，吸水性較差，這導致在獲取大量無菌優質材料時，直接培養出苗率低，并且出芽緩慢、不整齊等問題，對野生草莓資源無菌增殖擴繁、育種造成了一定的阻礙[1]。基于此，本試驗對3種野生草莓資源的種子進行低溫春化處理來打破種子休眠，促進種子快速萌發，并篩選出草莓無菌種子萌發、生根壯苗的最適培養基，以達到野生草莓無菌苗增殖擴繁的目標。

1 材料與方法

1.1 試驗材料、消毒與接種培養

試驗材料“Yellow Wonder”“Hawaii4”“Rugen”3種不同野生草莓資源種植于上海市農業科學院莊行基地。果實成熟采收種子，4 ℃過夜浸泡，用無菌水清洗2～3次，再用5%次氯酸鈉消毒3 min，消毒2次，最后用無菌水清洗8～10次，轉移到培養皿中，黑暗培養或者放于光照16 h（光）/8 h（暗），光照強度2000～3000 lx，溫度26～28 ℃培養。

1.2 低溫春化和草莓種子誘導萌發

種子發芽誘導培養基：1/2 MS+MES+3%蔗糖+7g·L-1

瓊脂（pH為5.8）、

實驗針對3個野生草莓品種進行0 d、3 d、5 d、7 d、10 d、12 d和15 d的4 ℃低溫春化處理，每個品種處理兩個培養皿（每個培養皿接種30～50粒種子），3次重復。暗培養10 d后進行光照培養，并開始統計發芽數。

1.3 發芽率調查

各個條件下春化處理發芽率與對照發芽率比較;直接光照培養與暗培養10 d處理后再光照培養進行比較。春化處理后第10 d、12 d、15 d、17 d、20 d、22 d和

25 d統計發芽數，計算發芽率和發芽速度。

1.4 數據分析

采用Microsoft excel 2010進行數據處理，采用SPSS 17.0軟件中Duncan比較法進行差異極顯著性分析及LSD（P<0.01）檢驗。

2 結果與分析

許多野生草莓資源在利用種子發芽來獲取無菌材料時，受種子自身條件約束，發芽速度慢、不齊、出芽率不高阻礙，本實驗利用低溫春化和暗培養等方法促進草莓種子萌發。結果如圖1所見，圖1A為“Yellow Wonder”，春化處理5 d后，暗培養10 d發芽速度最快，光照下培養5 d能完成100%發芽率;其次是春化處理7 d，光照培養7 d完成100%發芽率，其余春化處理后在培養間光照培養15 d都能完成100%發芽率，沒有春化處理的對照組發芽率為40%。

圖1B是“Yellow Wonder”直接光照培養，春化處理7 d后，光照培養22 d時發芽率達到100%。其他低溫春化處理3 d、10 d、15 d、12 d、5 d后在光照培養25 d

時發芽率分別是100%、100%、90%、85%和75%;不進行春化處理對照組發芽率為45%，春化處理組平均發芽率比對照組高46.67%。在同等春化條件后，暗培養

10 d比不進行暗培養發芽率平均高8.3%。

圖1C是“Hawaii4”春化后暗培養10 d進行光照培養，圖1D是“Hawaii4”春化處理后不進行暗培養直接光照培養，圖1C和圖1D都是春化處理7 d發芽速度最快。圖1C在光照培養5 d時等同條件下比較，其他春化處理條件發芽率分別為10 d，80%;15 d，75%;5 d，50%;3 d，40%;12 d，40%。圖1D中在光照培養15 d時等同條件下比較，不同春化條件下的發芽率分別為10 d，75%;15 d，55%;3 d，40%;5 d，35%;12 d，35%。由此可見，暗處理10 d可以將“Hawaii4”的發芽率提高9%。

圖1E是“Rugen”暗培養10 d后進行光培養。由圖1E可見，暗培養10 d，春化處理15 d時，“Rugen”發芽速度最快，光照培養7 d時，達到100%發芽率;其余春化處理后光照培養15 d時發芽率分別為12 d，100%;10 d，100%;3 d，100%;7 d，80%;5 d，20%。不進行春化處理對照組發芽率為0%。圖1F為“Rugen” 不進行暗培養直接光照處理組，該條件下春化處理12 d發芽速度最快，光照培養25 d時達到100%發芽率;春化處理10 d，發芽率為50%;其他春化條件下“Rugen”發芽率和對照組均為0%。

綜上所述，3種不同野生草莓資源在相應春化處理條件下，暗培養10 d后進行光照培養比春化處理后直接光照培養的發芽率高、發芽速度快?！癥ellow Wonder”暗培養10 d，春化處理5 d的發芽速度最快，光照培養5 d就達到了100%發芽率;而不進行10 d暗培養處理，春化處理7 d的發芽速度最快，光照培養22 d可達到100%的種子發芽率?！癏awaii4”春化處理7 d，暗培養10 d，光照培養5 d發芽速度最快;不進行暗培養時，也是春化處理7 d發芽速度最快，光照培養15 d就能達到100%發芽率?！癛ugen”春化處理15 d，暗培養10 d處理后，光培養7 d能完成100%發芽率;不進行10 d暗培養處理，春化處理12 d發芽速度最快，光照培養25 d完成100%發芽率;在同等培養條件下，培養25 d，進行10 d暗培養比不進行10 d暗培養“Rugen”發芽率平均高出41.7%。

3 討論

在提高草莓種子離體培養發芽率的研究中，李好琢等[2]研究培養基質對發芽的影響，以1/2 MS+3%蔗糖+0.6%瓊脂的培養基質最佳，發芽率達90%以上，本試驗在1/2 MS+3%蔗糖+0.7%瓊脂培養基上培養，也得到了相應的效果，發芽率能到100%[3]。Bringhurst等和Thompsen等[4]認為，草莓瘦果一般需經120 d的低溫冷藏才能達到最高發芽率，這與馬鴻翔等[3]在草莓瘦果離體培養對種子發芽率的影響時利用新鮮種子處理萌發試驗相反。

本研究發現“Yellow Wonder”野生草莓資源春化5 d暗培養10 d后發芽率最高。針對“Hawaii4”野生草莓資源，本試驗采用4 ℃低溫春化處理7 d后進行10 d暗培養處理，15 d就能完成100%種子發芽率?！癛ugen”在春化15 d暗培養10 d后種子發芽率最高（圖2）。該結果與劉南波、鄭穗平等[5]在尾穗莧種子萌發及愈傷組織的誘導研究中4 ℃春化處理第7天的種子萌發率高達82.7%的試驗結果有相似性。所以，種子快速萌發與溫度有一定的關系，短時間的低溫春化有利于提高種子的發芽率。岳永寰[6]在不同光照條件和水分脅迫下對醉馬草種子萌發特性的研究表明，種子的發芽率和發芽勢均隨著黑暗時間的增加呈現上升的趨勢。本實驗中3種野生草莓資源種子暗培養10 d發芽速度要比不進行暗培養的種子快。王鴻彬等[7]在光照、水分、基質對江南油杉種子萌發的影響研究中表明，光照對江南油杉種子萌發無顯著性影響，在持續黑暗脅迫條件下江南油杉幼苗均為黃化苗;間歇性光照對江南油杉種子萌發和幼苗生長均無顯著影響，說明不同資源種子萌發率對光照條件的敏感度不同，仍需探索。

參考文獻：

[1] 雷家軍.世界草莓屬（Fragaria）植物的種類與分布[A].草莓研究進展（IV）[C].中國園藝學會，2015：364-375.

[2] 李好琢，張志宏.提高草莓種子離體培養發芽率的研究[J].北方果樹，2009（2）：8-10.

[3] 馬鴻翔，余桂紅，吳偉民，等.草莓瘦果離體培養對種子發芽率的影響[J].江蘇農業學報，2001（2）：87-90.

[4] Thompson P A.The use of chiling and chemical treatments to promote rapid germination of strawberry achenes[J].Journal of Pomology and Horticultural

Science，1969，44（2）：201-210.

[5] 劉南波，鄭穗平.尾穗莧種子萌發及愈傷組織的誘導研究[J].現代食品科技，2009，25（1）：15-18.

[6] 岳永寰.不同光照條件和水分脅迫下醉馬草種子萌發特性[A].中國草學會.2018中國草學會年會論文集[C].中國草學會：中國草學會，2018：551-552.

[7] 王鴻彬，劉雄盛，蔣燚，等.光照、水分、基質對江南油杉種子萌發的影響[J].廣西林業科學，2018，47（2）：

170-174.

（責任編輯：趙中正）