不同培養基對朝天椒幼苗生長的影響

張夢恩 馮雪鋒 安志遠 岳新杰 凌娜

摘 要：為探究朝天椒組織培養的最佳培養基配方，以MS、B5、WPM為基礎培養基成分，通過添加不同含量瓊脂和蔗糖，在無菌條件下培養，分析不同培養基對朝天椒種子萌發及幼苗生長發育指標的影響。結果表明：9個配方處理中，WPM+9 g/L瓊脂+30 g/L蔗糖處理種子發芽率100%，莖粗、株高、地下鮮重均最大，顯著高于其他處理，WPM+瓊脂（9 g/L）+蔗糖（30 g/L）為最佳培養基配方，生長的幼苗根冠比為0.3842，壯苗指數最高，組培苗質量最好，且經正交試驗極差和方差分析三個因素對朝天椒幼苗生長影響的主次順序為A（培養基）>C（蔗糖）>B（瓊脂），其中A（培養基）的影響差異顯著（P<0.05）。

關鍵詞：朝天椒;培養基;幼苗生長;影響

中圖分類號：S641.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

Effects of Different Media on the Growth

of Pepper Seedlings

ZHANG Mengen，FENG Xuefeng，AN Zhiyuan，YUE Xinjie，LING Na*

（College of Landscape Architecture，Shangqiu University，Shangqiu，Henan 476000，China）

Abstract： In order to find out the optimal medium formula for tissue culture of pepper，used MS，B5 and WPM as basic medium components，and added into different contents of agar and sucrose to cultivate pepper under sterile conditions to study the effects of different media on seed germination and seedling growth of pepper. The results showed that among the nine formula treatments， WPM+Agar （9g/L）+sucrose （30g/L）was the optimal medium formula，on which the seed germination rate was 100%，the stem diameter，plant height and underground fresh weight were the highest，the root-shoot ratio was 0.3842，the strong seedling index was the highest，and the seedling quality was the best. The results of range and variance analysis? of orthogonal test indicated that the influence order of the three factors on pepper seedling growth was A （medium） >C （Sucrose） >B （Agar），and the effect of A（medium） was significant （P<0.05） .

Key words：Pepper;medium;seedling growth;effect

朝天椒（Capsicum annuum L. var. conoides （Mill.） Irish），辣椒變種，屬茄科辣椒屬多年生半木質性植物，常作一年生栽培，目前在我國大部分地區都有栽培，品種繁多，應用廣泛。除了作為食用和觀賞性應用外，全草入藥，能祛風散寒，舒筋活絡并有殺蟲、止癢功效。相比番茄等茄科蔬菜，辣椒組織培養的再生率很低，且種子萌發易受各方面因素的影響，萌發率也較低[1]。植物組織培養技術是一種短時間內可以獲得大量保持母體優良性狀植株的經濟有效的方法，自從1996年George第一個開展辣椒組織培養研究工作以來，國內外相繼出現采用不同辣椒外植體進行組織培養成功的報道[2]。鐘源源等人為解決辣椒植物組織培養不定芽分化率低等問題，建立了辣椒離體培養與植株再生體系[3]。作為干辣椒種植面積首位的朝天椒，目前關于朝天椒在組織培養方面的報道很少。隨著朝天椒培養再生體系及轉基因方面研究，朝天椒無菌苗的培養也顯得愈發重要。本試驗通過研究不同培養基對朝天椒種子萌發及幼苗生長的影響，以期篩選出適宜于朝天椒組織培養幼苗生長的最佳培養基配方，為朝天椒的離體高效再生體系建立和無菌苗的培養遺傳轉化研究等方面奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

選擇河南本地自然充分成熟的朝天椒“天紅椒”品種的種子，在通風處自然陰干后常溫貯存。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設計

A代表不同基本培養基（不含瓊脂和蔗糖）， A1、A2、A3分別代表MS、B5、WPM。B代表不同瓊脂含量，設置3個水平5 g/L、7 g/L、9 g/L， 分別用B1、B2、B3表示。C代表不同蔗糖含量，設置3個水平25 g/L、30 g/L、35 g/L，分別用C1、C2、C3表示。A、B、C組合設計9個處理A1B1C1、A1B2C2、A1B3C3、A2B1C2、A2B2C3、A2B3C1、A3B1C3、A3B2C1、A3B3C2，并進行正交分析三個因素對朝天椒壯苗指數的影響。

1.2.2 無菌外植體

選取干凈、健康、飽滿、大小一致的朝天椒種子，25 ℃水中浸泡1 h，50 ℃熱水浸泡15 min，30 ℃溫水浸泡1 h，肥皂水清洗3次，流水沖洗15 min，GA3 150 mg/L浸泡1 h，清水沖洗干凈[4]。轉入超凈工作臺，75%乙醇消毒1 min，無菌水沖洗3次，2% NaClO消毒10 min，無菌水沖洗3次，用滅菌過的濾紙吸干水分備用[5]。根據試驗設計配制培養基，每瓶接種3粒種子，重復5次。

1.2.3 培養條件

發芽之前在溫度30±2 ℃進行暗培養[6];第7 d大部分發芽長出胚根后轉入光照培養，溫度25±2 ℃，光照強度2000 Lx，光照時間14 h/d，濕度60±10%條件下培養[7]。

1.2.4 指標測定

無菌培養3 d統計污染率，以胚軸長度超過種子1/2統計發芽率[8]。培養20 d測量生長指標，莖粗測量子葉正下方位置的粗度為莖粗;株高采用從莖基到莖尖的距離為株高;根長測量主根的長度，從莖基到根尖的距離;烘箱105 ℃殺青30 min，80 ℃烘干至恒重測量干重，幼苗質量用壯苗指數進行評價[9]。

根冠比=地下部鮮重 /地上部鮮重。

壯苗指數=（莖粗/株高+根干重/地上部干重）×總干重。

1.2.5 數據分析

利用 Excel? 2010和 SPSS? 23.0進行數據處理分析和制圖。

2 結果與分析

2.1 不同處理對朝天椒生長狀態的影響

采用9種培養基配方，通過無菌接種培養，分析不同處理對朝天椒幼苗生長狀態的影響結果見表1。經試驗觀察所有培養瓶內均未出現污染情況，且發芽率除了A1B1C1處理以外均為100%。無菌操作和種子發芽處理方法保證了試驗的順利進行，數據的完整性和可信度。由表1可知，不同瓊脂和蔗糖含量的9種處理，其培養基狀態、是否易碎，生長的植株狀態及根系須根情況均有所差異，其中A1B1C1和A2B1C2瓊脂5 g/L，培養基均是流體狀態，且培養基易碎，植株不能直立生長，須根較少。說明MS和B5培養基使用瓊脂添加量要至少在9 g/L以上，才能保持植株直立生長。相比較MS和B5，WPM在瓊脂5 g/L時既可以使培養基呈固體狀態不易碎，還可以保持植株直立生長，且生長的植株根系須根較多。由此可見，MS和B5基本培養基添加不同瓊脂含量對其培養基狀態、是否易碎影響較大，而不同蔗糖添加量影響較小;對于WPM瓊脂和蔗糖含量對朝天椒生長狀態基本沒有差異，整體效果較好。

2.2 不同處理對朝天椒幼苗生長指標的影響

由表2可知，不同培養基配方培養至第20 d時統計朝天椒幼苗生長發育指標，莖粗最大1.67 mm，最小0.86 mm;株高最大61.73 mm，最小15.53 mm;

根長最大69.24 mm，最小43.78 mm;地上鮮重最大0.2176 g，最小0.0843 g;地下鮮重最大0.0823 g，最小0.0187 g;地上干重最大0.0189 g，最小0.0080 g;地下干重最大0.0102 g，最小0.0020 g，不同處理間存在顯著差異（P<0.05），表明不同處理對朝天椒幼苗生長指標存在顯著影響。其中A3B3C2處理的莖粗、株高、地下鮮重、地上干重、地下干重均最大，均顯著高于其他處理（P<0.05），其與A1B1C1處理相比，A3B3C2莖粗提高42%，株高75%，地下鮮重70%。A3B2C1處理的根長、地上鮮重均最大，均顯著高于其他處理（P<0.05），根長與最小值相比提高47%，地上鮮重與最小值相比提高72%。A3B1C3和A3B3C2根冠比最大，分別為0.3883和0.3842，差異顯著高于其他處理，植物生長根系較好。根冠比大小可以反映植物地下部分與地上部分的相關性，根冠比高則反應植物根系機能活性強，低則弱[10]。由此可見，不同基本培養基配方間差異顯著，其中WPM基本培養基配方的生長發育指標均高于其他2種培養基，且整體比較而言，A3B3C2處理培養基硬度合適，滲透壓適宜，朝天椒幼苗生長指標最佳，植株生長健壯。

2.3 正交分析

培養基種類A1、A2、A3，瓊脂含量B1、B2、B3和蔗糖含量C1、C2、C3進行三因素三水平 L9（33）正交試驗分析，結果見表3。可知，不同培養基配方朝天椒生長的壯苗指數均不相同，其中試驗號9 的壯苗指數最大為0.0165，為最佳水平組合，培養的組培苗質量最好，長勢良好，植株健壯。通過進一步對壯苗指數的S值和 K 值進行分析，三個因素的極差大小順序為 RA>RC>RB，說明A（培養基種類） 對壯苗指數的影響效果最大，其次為 C（蔗糖），B（瓊脂）影響作用最小。方差分析結果表明，A（培養基種類）有顯著性作用效果，是影響朝天椒壯苗指數的關鍵因素，而 C（蔗糖）和B（瓊脂）影響效果均不顯著。綜合分析，A3B3C2為朝天椒幼苗生長的最佳培養基配方。

3 結論

朝天椒種子在WPM培養基的所有處理中，發芽率均達到了100%，在WPM配方培養基培育朝天椒幼苗，從莖粗、株高、根長、干鮮重、根冠比和壯苗指數均明顯優于MS和B5培養基配方所培育的朝天椒幼苗。結果表明朝天椒離體培養的最適基本培養基為WPM，且WPM+瓊脂（9 g/L）+蔗糖（30 g/L）為最佳培養基配方。

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