棗幼胚培養畸形苗發生影響因素的研究

任海燕 李登科 王永康 趙愛玲 薛曉芳 弓桂花 李毅

摘?要：以‘冷白玉30 d胚齡的幼胚為材料，對影響胚發育的外源激素、放置方式、胚乳看護時間、光照條件、低溫處理的效果進行了研究，以期降低畸形苗發生率，提高幼胚培養效率。結果表明，在IBA0.8 mg/L+ZT0.5 mg/L+GA37.0 mg/L+NAA0.2 mg/L激素條件下，可獲得較高的成胚率56.82%;合點端插入培養基的豎放方式可顯著促進幼胚生長發育，幼胚萌發率可達77.39%;胚乳看護適宜時間45 d較為適宜;暗培養利于幼胚正常發育;接種前幼果進行低溫處理對減緩畸形苗發生的影響較小。

關鍵詞：棗;幼胚;培養

文章編號：2096-8108（2021）01-0011-03?中圖分類號：S665.1?文獻標識碼：A

Abstract：Young embryos （30-day-old） of Chinese jujube （ Ziziphus?jujuba‘Lengbaiyu） were selected as materials. The factors influencing the rescue of the young embryos， including hormones， placement， endosperm care time， light conditions and low temperature were studied in order to reduce the incidence of abnormal seeding and increase the young embryo culture efficiency. The culture condition was optimized as follows：， a higher embryo formation rate of 56.82% could be obtained using the hormones of IBA 0.8 mg/L +ZT 0.5 mg/L+GA37.0 mg/L+NAA0.2 mg/L;the germination rate of immature embryos could reach 77.39% by putting the chalazal end of embryo into culture medium （radical end up ）. The appropriate time of endosperm care was 45 days and immature embryos developed normally under the dark condition. 0～4 ℃ low temperature before inoculation had little effect on slowing down the occurrence of deformed seedlings.

Keywords：Chinese jujube;immature embryos;culture

棗胚早期敗育問題嚴重是制約棗雜交育種進程的重大難題，胚培養是克服棗早期敗育的有效方法。然而胚培養過程中高頻率的畸形苗現象，成為制約該項育種技術開展的主要瓶頸。祁業鳳等[1]將棗幼胚接種后，多數形成畸形苗，表現為子葉間小葉不斷增生的蓮座狀。段乃彬等[2]研究發現，發育早期的幼胚經培養后形成卷曲的片狀結構，并出現不斷增生現象，不能產生根和莖，致使幼胚不能發育為植株。可見畸形苗發生的比例成為影響棗幼胚育種效率的重要因素之一。

Leshem[3]指出畸形苗是生長因子不平衡的產物，適宜的胚挽救條件是預防或減少畸形苗發生率的重要環節。目前，針對無核葡萄胚挽救過程中出現畸形苗的成因和培養條件已做了大量的研究[4，5]，接種前對葡萄幼果進行4 ℃低溫處理20 d，可有效減少畸形苗的發生。通過調整激素的種類和濃度來控制葡萄畸形胚的發生取得了明顯的效果[6]。同樣，研究表明[7，8]，在棗幼胚培養過程中添加適宜的外源激素對幼胚發育有促進作用。關于棗胚培養過程中降低畸形苗發生率的研究鮮有報道。因此，為提高棗幼胚培養效率，預防或減少畸形苗的發生率，我們開展了以‘冷白玉30 d胚齡的幼胚為材料，對影響胚發育的激素、放置方式、胚乳看護時間、光照條件、低溫的效果進行了研究，為提高棗幼胚培養效率奠定基礎。

1?材料與方法

1.1?試驗材料

試材‘冷白玉采自山西省農業科學院果樹研究所國家棗資源圃。

具體可參照棗定花定果方法[8]。

1.2?試驗方法

1.2.1?不同激素配比對幼胚培養的影響

采用L9（34）正交設計，激素IBA0.2～0.8 mg/L、ZT0.5～1.5 mg/L、GA33.0～7.0 mg/L、NAA0.1～0.3 mg/L，研究不同激素配比對幼胚發育的影響，成胚率（%）=可見胚數或胚沿胚性生長數/接種胚數×100%。

1.2.2?不同放置方式對幼胚培養的影響

將每個組合的胚按照完全浸于培養基的平放方式和胚合點端插入培養基的豎放方式進行接種，研究不同放置方式對幼胚萌發的影響。

1.2.3?胚乳看護時間

將棗幼胚接種在相同培養基MS+IBA0.8 mg/L+ZT0.5 mg/L+GA37.0 mg/L+NAA0.2 mg/L+LH 500 mg/L+蔗糖7%中，分別為胚乳看護15 d、30 d、45 d后，研究不同胚乳看護時間對幼胚培養的影響，調查幼胚萌發率。

1.2.4?光照條件

將接種在培養基的幼胚，分別置于光照條件和黑暗條件下進行培養，30 d后調查幼胚發育情況。

1.2.5?低溫處理

接種前將幼果進行0～4 ℃低溫處理，并設置天數0 d、20 d、40 d、60 d。經低溫處理的幼果消毒后在超凈工作臺上取出幼胚，接種于MS培養基中，附加蔗糖設7%，30 d后調查幼胚發育情況，研究低溫處理對幼胚培養的影響。

2?結果與分析

2.1?不同激素配比對幼胚培養的影響

外源激素與內源激素共同作用影響畸形苗的發生，激素因素是影響畸形苗的主要研究內容[10，11]。添加適宜種類和濃度的外源激素，對于胚發育可以起到促進的作用。結果表明，不同激素配比對冷白玉不同胚齡幼胚影響的試驗結果表明（表1），幼胚在IBA0.8 mg/L+ZT1.5 mg/L+GA35.0 mg/L+NAA0.1 mg/L時，幼胚獲得成胚率最低，僅為38.40%。添加在處理1和處理4的激素條件下，成胚率分別為56.82%、54.51%，顯著高于其他處理。可見，IBA0.8 mg/L+ZT0.5 mg/L+GA37.0 mg/L+NAA0.2 mg/L激素條件下，成胚率為56.82%，可以使幼胚沿胚性生長，獲得較高的成胚率。

2.2?不同放置方式對胚培養效果的影響

由表2可知，不同放置方式對幼胚萌發率的影響存在顯著差異。幼胚平放處理時平均萌發率為34.12%，畸形苗率為36.27%。而豎放時萌發率可達70.54%，畸形苗發生率較低為19.31%。可見，胚珠合點端插入培養基的豎放方式可顯著促進幼胚生長發育。這一研究結果與梁春莉等[12]在對冬棗挽救技術中的結果一致。

2.3?胚乳看護培養時間對幼胚發育的影響

由表3可知，30 d胚齡的幼胚經胚乳看護15 d后，多數幼胚肉眼不可見，幼胚發育率調查困難。當幼胚經胚乳看護30 d后，幼胚發育率達59.38%，胚乳逐漸由透明色轉為乳白色，幼胚發育為子葉形胚，但幼胚子葉較小，此時轉接不易于幼胚沿胚性生長成苗。培養45 d時，雖然發育率為56.82%，但子葉形胚充滿種仁的2/3，幼胚發育相對完整，易于幼胚后期萌發成苗。可見，胚乳看護45 d較為適宜，可減少畸形苗的發生，利于幼胚沿胚性生長。

在棗幼胚培養過程中，并非經胚乳看護胚培養獲得的全部胚都能正常生長，有的因培養條件不適宜則形成畸形苗。有報道[9]認為，畸形苗的發生可能與胚的發育程度有關。本研究結果表明，幼胚經胚乳看護培養45 d后，多數幼胚發育為子葉形胚，易于幼胚正常發育，有效減少了畸形苗的發生。

2.4?光照條件對棗幼胚發育的影響

結果表明，黑暗條件下幼胚發育率達51.76%;而在光照條件下，幼胚發育率為43.89%，其中部分幼胚出現子葉反卷現象。認為暗培養利于幼胚正常發育，光照條件可誘發幼胚出現早熟萌發，產生畸形苗現象，使幼胚不能沿胚性正常發育。這一研究結果在張曼[13]對棗早期幼胚挽救影響因素研究中得到了證實。

2.5?低溫對幼胚發育的影響

由表4可知，接種前幼果進行低溫處理對減緩畸形苗發生的影響較小。經不同天數冷處理后，幼胚發育率分別為41.17%（0 d）、42.54%（20 d）、37.53%（40 d）、32.56%（60 d），經冷處理40 d、60 d時，幼果品質變劣，幼胚接種后出現內生菌加重現象，污染率提高，很大程度上影響幼胚萌發率。而崔秀梅等[14]研究認為，棗未成熟且胚齡為60 d以上的胚經0～4 ℃冷藏60 d，可顯著提高胚的萌發率和成苗率。這與本研究結果不同，這可能與所選用幼胚的胚齡不同有關。

3?結論

適宜的培養條件能有效減少畸形苗的發生，促進胚正常發育。在IBA0.8 mg/L+ZT0.5 mg/L+GA37.0 mg/L+NAA0.2 mg/L激素條件下，可獲得較高的成胚率56.82%;合點端插入培養基的豎放方式可顯著促進幼胚生長發育，幼胚萌發率可達77.39%;胚乳看護時間45 d較為適宜;暗培養利于幼胚正常發育;接種前幼果進行低溫處理對減緩畸形苗發生的影響較小。

參考文獻

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