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不同生長激素濃度對軟棗獼猴桃葉片誘導、分化影響的初步研究

2021-09-23 03:55楊殿靜王丹萍孫藝萌何廣仁徐鴻雁丁軍章石密原譚偉趙增春
園藝與種苗 2021年8期
關鍵詞:軟棗獼猴桃分化

劉 政 ,楊殿靜 ,曲 淼 ,王丹萍 ,孫藝萌 ,張 功 ,何廣仁 ,徐鴻雁 ,于 瀾,丁軍章,石密原 ,譚偉,趙增春

(1.通化市園藝研究所,吉林通化 134000;2.吉林省柳河縣柳南鄉農業站,吉林柳河 135300;3.通化市農業環境保護與農村能源管理站,吉林通化 134000;4.通化市綠色食品管理中心,吉林通化 134000;5.吉林省通化縣富江鄉農業站,吉林通化 134000)

軟棗獼猴桃(Actinidia arguta),多年生落葉藤本植物,果實酸甜適口、果面無毛,含有豐富的蛋白質、礦物質和多種人體必要氨基酸,維生素C 含量很高,可提高機體的免疫功能等,同時具有較強的抗寒性、病蟲害少,是當前價值高、發展前途廣的一種野生果樹[1]。國內對獼猴桃的組織培養做了大量研究[2-9],對軟棗獼猴桃的離體培養,多為誘導芽產生植株,而在愈傷組織誘導分化上的研究相對較少。該試驗以魁綠、綠王、延龍二號品種組培苗葉片為材料,觀察不同激素濃度下誘導分化情況,為建立軟棗獼猴桃不同途徑快速繁殖體系提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 材料

2019 年12 月中旬至2020 年1 月中旬,取實驗室組培培養的軟棗獼猴桃魁綠、綠王、延龍二號植株的新鮮葉片為試材。

1.2 方法

1.2.1 培養基制備。選用MS 基本培養基。

1.2.2 試驗設計。激素濃度處理。預試驗為MS+Zt 0.5、1.0、2.0、3.0 mg/L、MS+6-BA 0.5、1.0、2.0、3.0 mg/L,試驗為MS+Zt 1.0 mg/L+NAA 0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mg/L、MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mg/L,每個處理4 個重復,每天觀察愈傷組織誘導及分化情況,每隔10 d 進行調查記錄。

2 結果與分析

從表1 和表2 可以看出,接種葉片后,葉片顏色逐漸變淺、卷曲、膨大、皺折,葉基、葉柄膨大后形成愈傷組織。因基因型不同,相同激素濃度下,葉片誘導生長情況也存在較大差異。整體來看,延龍二號葉片誘導發生變化早于魁綠和綠王品種。

表1 預試驗處理下不同品種軟棗獼猴桃葉片的誘導分化情況

表2 不同品種軟棗獼猴桃葉片在不同激素濃度下的誘導分化情況

2.1 預試驗處理下葉片誘導分化情況

調查發現,接種魁綠葉片的培養基,激素濃度相同時,葉片誘導情況無較大差異。濃度為3.0 mg/L,誘導形成愈傷組織早于2.0 mg/L,添加激素6-BA,生長情況為3.0、2.0 mg/L>1.0 mg/L>0.5 mg/L;接種綠王葉片的培養基,添加激素Zt,當濃度為1.0 mg/L 時,誘導愈傷組織情況較好;接種延龍二號葉片的培養基,MS+Zt 與MS+6-BA 葉片誘導發生變化情況無較大差異,但30 d 時,培養基為MS+6-BA的葉片大部分褐化,且愈傷組織未生長,而MS+Zt 葉片少部分褐化,愈傷組織明顯生長。

2.2 不同激素條件葉片誘導情況

接種魁綠葉片的培養基,NAA 濃度相同時,濃度為0.1 mg/L 時,添加激素Zt 誘導愈傷組織速度快于6-BA,其余誘導生長情況無較大差異。添加激素Zt,NAA 濃度不同時的生長分化情況為:0.1、0.3、0.5 mg/L>0.2 mg/L>0.4 mg/L,添加激素6-BA,NAA 濃度不同時的生長分化情況為:0.2 mg/L>0.05 mg/L>0.1 mg/L、0.3 mg/L;接種綠王葉片的培養基,NAA 濃度相同時,濃度為0.1 mg/L 時,添加激素Zt 誘導愈傷組織速度好于6-BA,其余誘導生長情況差異不大。添加激素Zt,NAA 濃度不同生長情況無較大差異,添加激素6-BA,NAA 濃度為0.1 mg/L 時生長情況慢且褐化程度嚴重。

接種延龍二號葉片的培養基,添加激素Zt 誘導愈傷組織快,30 d 時葉片較少褐化。添加激素Zt,NAA 濃度不同時的生長分化情況為:0.1、0.2、0.4 mg/L>0.3 mg/L>0.05 mg/L,添加激素 6-BA,NAA 濃度為 0.2、0.3 mg/L 時10 d 誘導形成愈傷組織。

2.3 不同激素條件葉片愈傷組織分化情況

從圖1 可以看出,3 個品種在各個激素濃度下少數出現愈傷組織分化,如延龍二號葉片在MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.3 mg/L 培養基上,10 d 時愈傷組織分化新芽,后期出現褐化現象;在MS+Zt 0.5 mg/L 培養基,20 d 時葉片生根。

圖1 不同激素條件葉片愈傷組織分化情況

3 討論

不同植物對植物生長調節物質具有不同的選擇性,這可能是由植物自身的基因型控制的,不同的基因型決定了細胞分裂、分化和器官重建所依賴的植物生長調節物質種類及其濃度高低的不同[10]。這佐證了該試驗中不同品種的葉片誘導發育存在較大差異,延龍二號葉片誘導發生變化情況早于魁綠和雄王品種。根據以往經驗及前人研究結果,野生軟棗獼猴桃H1 在6-BA、NAA 濃度分別為 1.0、0.2 mg/L 時適宜擴繁[11],用 MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L 和MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L 做培養基誘導產生不定芽,芽分化率達95.83%[12],將試驗中細胞分裂素濃度定為1.0 mg/L,但在該預試驗中細胞分裂素為0.1 mg/L時誘導分化優勢并不明顯,這可能是試驗材料不同的原因。

試驗觀察葉片愈傷組織誘導發生變化情況發現,葉基、葉柄易誘導形成愈傷組織,這與前人研究結果一致,朱德瑤等[13]提出莖段來源的愈傷組織再分化頻率可以達到55.28%,葉柄為1.67%,而葉塊沒有分化,前人研究[14]發現在菠菜上也存在葉柄的再生能力高于葉片。觀察不同激素濃度下愈傷組織誘導發生變化情況發現,Zt/6-BA 濃度一致,添加激素NAA 較不添加表現為愈傷組織生長速度更快,其中延龍二號品種的愈傷組織誘導發生變化情況表現為:添加激素NAA 愈傷組織雖發生褐化,但仍繼續生長。這與前人研究結果一致。李昌禹等[15]1998 年的研究發現生長素具有促進形成愈傷組織和生根的作用,其作用水平宜在0.01~2.00 mg/L。胡皓、張志東[16]研究表明單獨使用細胞分裂素的效果不如細胞分裂素與生長素配合使用的效果好。

該試驗發現試驗后期葉片出現不同程度褐化現象,且添加6-BA 培養基葉片褐化程度更嚴重,這與前人研究結果一致[17]。不同濃度植物生長調節劑影響軟棗獼猴桃的生長及褐變情況,高濃度細胞分裂素刺激酚類產生,而生長素NAA、IAA 能夠延緩多酚合成,減輕褐變。試驗中,20 d 左右出現褐化,應及時轉瓶。張遠記等[18]1996 年對軟棗獼猴桃葉片愈傷組織分化研究發現,玉米素對軟棗獼猴桃愈傷組織的芽分化效果最好。朱道圩[19]、付志惠等[20]的研究發現,在軟棗獼猴桃不定芽分化過程中,NAA 的濃度對不定芽分化也有極重要的影響。適宜配比的生長素與細胞分裂素可以誘導軟棗獼猴桃離體葉片不定芽再生[21]。該試驗中,相同條件下,同種植物不同品種的植株分化情況差異較大,延龍二號品種的葉片愈傷組織出現分化情況,在6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.3 mg/L 培養基上10 d 有芽分化,應在新芽形成30 d 左右,長度為3 cm 時轉接繼代培養基MS+Zt 2.0 mg/L+NAA 0.2+GA31.0 mg/L 培養;在Zt 0.5 mg/L 的培養基上20 d 葉片生根,但后期出現褐化。該試驗對不同品種軟棗獼猴桃葉片的愈傷組織誘導分化的初步研究結果,可為軟棗獼猴桃的組培快繁奠定一定的技術基礎。

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