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钙果4号欧李组织培养技术研究


  摘 要:以钙果4号欧李秋季生长的幼嫩上部枝和春季萌生的幼嫩基生枝为材料,利用正交试验设计等方法研究了欧李组织培养的最佳基本培养基和植物生长调节剂配比。结果表明,以春季萌生的幼嫩基生枝为外植体材料较好,以70%~75%酒精浸洗10~30s后用0.1%升汞浸洗6min消毒效果最好,适宜芽诱导的培养基是改良MS+NAA0.1mg/L+6-BA 1.0mg/L+20g/L蔗糖+7g/L琼脂,最佳芽增殖培养基是改良MS+6-BA2.0mg/L+NAA0.02mg/L+GA30.2mg/L+20g/L蔗糖+7g/L琼脂,适宜生根培养基是1/2MS+IBA1.0mg/L+KT0.02mg/L+20g/L蔗糖+7g/L琼脂。
  关键词:欧李;组织培养:正交试验
  中图分类号:S662.3 文献标识码:A 文章编号:1009-9980(2007)01-80-04
  
  欧李(Cerasus lumilis Bunge)为蔷薇科李亚科樱桃属落叶小灌木,是我国特有的一个古老的野生果树。其鲜果钙含量高达3.6mg/g,俗称为“钙果”。欧李的常规繁殖多采用扦插和分株等方法,受外界环境条件影响较大,繁殖系数较低。自钱国珍等利用欧李实生苗进行组织培养研究获得成功以来,赵玉军等也对实生苗快繁技术进行了报道,钟士传等对其进行研究时均没有具体指出所用材料为何品种;庄丽娟等以“优质大欧李”、任清盛以“中华钙果”为材料进行了研究,然而,他们对外植体消毒研究不够深入,虽然也找到了欧李芽增殖的培养基配方,但芽增殖率不高(最高为6.9)。由于试材基因型、外植体类型及其生理状态对植物生长调节剂敏感程度不同,外植体高效再生成苗也相应存在差异,适宜培养基的筛选确定成为欧李组织培养技术中的第一步。本试验以欧李新品种钙果4号为材料,利用正交试验方法进行组织培养技术研究,深入研究外植体选择与消毒方法,筛选适宜的芽诱导、芽增殖和生根培养基,以建立钙果4号的组培体系。
  
  1 材料和方法
  
  1.1 材料
  供试材料是2003年由山西农业大学引进的欧李优良品种钙果4号苗木,栽植于庭院。2004年10月下旬和2005年4月初,分别选用幼嫩上部枝和幼嫩基生枝为外植体进行培养。
  
  1.2 方法
  1.2.1 外植体无菌体系建立 将从田间剪取的幼嫩上部枝或基生枝去叶留茎,放于清水中冲洗30min左右,用洗洁精溶液洗涤后,再用流水缓慢冲洗2~4h,蒸馏水漂洗数次带人无菌操作室,放入70%~75%的酒精中浸洗10~30s后,迅速用无菌水漂洗2~3次;然后用0.1%的升汞分别浸洗6、9、12min,无菌水浸洗4~6次,最后用无菌纸吸干残留水分,剪成1~2cm长茎段(含1~2个腋芽),接种在培养基上培养。20d后统计污染率、未萌芽率和存活率。试验结果统计参考肖显华等的方法,并作改动。污染率(%)=(污染外植体数/接种外植体数)×100,未萌芽率(%)=[(死亡外植体数+未萌芽外植体数)/接种外植体数]×100,存活率(%)=(萌芽不污染外植体数/接种外植体数)×100。
  1.2.2 芽诱导 芽诱导所用基本培养基是MS培养基与改良MS培养基(1/2大量元素+1/2微量元素+铁盐+有机物),附加不同浓度的NAA与6-BA(表1),培养基中添加20g/L的蔗糖和7g/L的琼脂(下同),培养基pH值(下同)5.6~6.0。培养条件(下同)为:温度(25±2)℃,光照强度2000~3000lx,光照时间12~14h/d,培养室空气相对湿度70%左右。
  
  1.2.3 芽增殖试验 以改良MS培养基为基本培养基,进行3因素3水平正交设计(表2)。采用芽诱6min对外植体消毒灭菌效果最好(图版-1)。
  2.1.2 芽诱导情况 接种于1号培养基的上部枝茎段在第20天时,萌发的腋芽很少,在第30天,生长势不佳;基生枝茎段在第20天时,单株萌发的腋芽有1~3个,在第30天,生长势比前者好。而接种于2号培养基的上部枝茎段在第20天时,部分茎段腋芽已萌发,但颜色很浅,在第30天,已形成多个芽,但有的芽趋向白化,生长势不好;基生枝茎段在第20天时,单株萌发的腋芽有2~4个,在第30天,生长势一般。而接种于3号培养基上的幼嫩基生枝茎段在10d内顶芽萌发,而有顶芽的茎段腋芽萌发不明导中生长一致,长度1~2cm含1~2个腋芽的茎段,接种于9组培养基中培养,每组试验做5次重复。芽增殖率(%)=最终芽的数量/最初芽的数量×100
  
  1.2.4 不定根诱导 将芽增殖中生长一致,株高3~4cm、含茎尖的茎段接种于各种培养基上。30d后统计生根情况。
  
  2 结果与分析
  
  2.1 无菌体系建立与芽诱导试验
  
  2.1.1 外植体存活情况 由表3可以看出,钙果4号欧李春季萌生的基生枝在0.1%升汞中浸洗6min的存活率最高,为83%;随着在0.1%升汞中浸洗时间的延长,外植体的存活率减小,其中主要是未萌芽率在升高。在0.1%升汞中浸洗6min和9min的污染率均比较低,为17%。秋季上部枝在相同消毒时间下污染率明显高于春季基生枝,且存活率明显低于后者。可见以春季萌生的基生枝为外植体材料更好,以70%~75%酒精浸洗10~30s,0.1%升汞浸洗显,在第20天时,单株萌发的腋芽不足3个,在第30天,不足8个,整个过程生长较慢;上部枝茎段在第20天时,单株萌发的腋芽2~3个,在第30天,3~5个。接种于4号培养基的幼嫩基生枝茎段在10 d内顶芽与腋芽就开始萌发,然后迅速生长,在第20天时,萌发的腋芽有4个以上,在第30天,单株萌发的腋芽有5~10个,有的更多,并且这些芽的质量都正常;上部枝茎段在第20天时,单株萌发的腋芽有3~4个,在第30天,单株萌发的腋芽有5~8个。可见钙果4号欧李芽诱导采用春季萌生的幼嫩基生枝优,于上部枝,采用4号培养基即改良MS+NAA0.1mg/L+6-BA1.0mg/L+蔗糖20g/L+琼脂7g/L较好。
  
  2.2 芽增殖培养试验
  在培养到第10天时各组试验,植株生长正常,每组芽都有所增殖,其中芽增殖率最高与芽质量最优的分别是第2组与第4组,并且多组茎段基部切口处出现少量绿色沙砾状或小米粒状愈伤组织。在培养到第20天时,绝大部分植株生长正常,每组腋芽都有所增殖,其中芽增殖率最高与芽质量最优的分别是第3、4、5、7组,愈伤组织变化不大。在培养到第30天时,绝大部分植株生长良好(表4)。
  
  由表4可以看出各因素极差及的大小顺序3.07>2.40>2.14,对芽增殖率高低产生的效应由主到次的因素顺序依次是6-BA、NAA、GA3,3者引起平

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