李云玲 苗錦山
摘 要:以紫花苜蓿為材料,研究了不同外植體和不同激素處理對(duì)苜蓿愈傷和胚狀體分化的影響。結(jié)果表明,子葉和下胚軸作外植體,在MS+2,4-D 2.0mg/L+NAA 1.0mg/L +BA 0.5mg/L培養(yǎng)基上愈傷組織誘導(dǎo)率較高,下胚軸的誘導(dǎo)率要高于子葉;下胚軸在MS+BA 3.0mg/L培養(yǎng)基中胚狀體分化率最高。
關(guān)鍵詞:紫花苜蓿;組織培養(yǎng);快繁技術(shù)
中圖分類號(hào) Q943.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731(2013)07-51-02
目前,土壤鹽漬化是影響生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的嚴(yán)重問(wèn)題。在鹽脅迫下,植物代謝會(huì)受抑制,生長(zhǎng)變得緩慢,嚴(yán)重時(shí),葉子萎蔫,甚至死亡。目前,全世界的鹽漬化土地約占陸地面積約30%,而在中國(guó),鹽漬地的比例明顯高于世界平均水平,天津東部濱海平原區(qū)土壤鹽漬化尤其嚴(yán)重。另外,日光溫室的大面積普及使土壤鹽漬化的問(wèn)題也越來(lái)越明顯[1]。
紫花苜蓿,豆科苜蓿屬,是一種比較抗鹽的作物[2],其分布遍及五大洲,苜蓿中蛋白質(zhì)含量可達(dá)80%,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富,而且再生性強(qiáng),是改良土壤的良好綠肥[2-3],因而被稱為“牧草之王”。如果能在鹽堿地上種植苜蓿,既可以起到綠化作用,又可創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值,還可以改良土壤,兼顧社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益[4]。由于苜蓿是多年生異花授粉植物,自交結(jié)實(shí)率低,僅通過(guò)常規(guī)育種進(jìn)行品種改良非常困難,而以植物遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)改良苜蓿品質(zhì)是一條有效途徑[5]。筆者通過(guò)研究不同外植體及不同培養(yǎng)基激素改變對(duì)愈傷組織形成和芽分化的影響,以期建立紫花苜蓿的快繁再生體系。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料 供試苜蓿品種為紫花苜蓿,由濰坊科技學(xué)院蔬菜工程技術(shù)研究所提供。
1.2 試驗(yàn)方法
1.2.1 無(wú)菌苗的培養(yǎng) 將紫花苜蓿的種子流水充分洗凈后,浸泡10h左右,然后放入超凈工作臺(tái)中。先用75%的酒精浸泡30s,然后用無(wú)菌水沖洗3次,取出后用0.1%的升汞消毒10min,再用無(wú)菌水沖洗3~5次,洗去多余的升汞。接種到MS培養(yǎng)基中,7~10d后種子陸續(xù)萌發(fā)、子葉展開。
1.2.2 不同激素對(duì)不同外植體愈傷誘導(dǎo)的比較試驗(yàn) 以無(wú)菌苗的子葉、下胚軸和葉片為外植體,在MS基本培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上,分別附加不同濃度的生長(zhǎng)素2,4-D、NAA和細(xì)胞分裂素6-BA、3%蔗糖、10mg/L的硝酸銀、0.2%的木炭粉。每種培養(yǎng)基處理6瓶,每瓶接種10個(gè)外植體。培養(yǎng)20d后進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。
1.2.3 愈傷組織的繼代培養(yǎng) 將生長(zhǎng)較好的愈傷組織轉(zhuǎn)入繼代培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng),繼代培養(yǎng)15d后進(jìn)行分化實(shí)驗(yàn)。
1.2.4 不同激素對(duì)愈傷組織分化的比較試驗(yàn) 將愈傷組織階段生長(zhǎng)了15d左右的愈傷組織,轉(zhuǎn)入分化培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)。在MS基本培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上,分別附加不同濃度的生長(zhǎng)素NAA、細(xì)胞分裂素6-BA、KT、3%蔗糖和0.2%的木炭粉。每種培養(yǎng)基處理6瓶,每瓶接種5塊愈傷組織,培養(yǎng)25d后進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同外植體對(duì)誘導(dǎo)紫花苜蓿愈傷組織的影響 由表1可知,在M1~M4 4種培養(yǎng)基中,下胚軸的愈傷組織誘導(dǎo)率均在90%以上,子葉的誘導(dǎo)率也較高,在75%以上,兩者在M1培養(yǎng)基中的愈傷誘導(dǎo)率均可達(dá)到100%,而在M5中,兩者誘導(dǎo)率都比較低。葉片在5種培養(yǎng)基中的愈傷誘導(dǎo)率都很低。
從形成的愈傷組織形態(tài)來(lái)看,下胚軸和子葉形成的愈傷組織質(zhì)地密實(shí),顏色為綠色,表面有細(xì)小突起,后期分化能力較強(qiáng);而葉片形成的愈傷組織,顏色為黃白色,水浸樣,松軟粘連,難以繼代,后期分化能力很差。將子葉和下胚軸生成的愈傷組織轉(zhuǎn)入繼代培養(yǎng)基中培養(yǎng),培養(yǎng)基為M1,15d后觀察,愈傷組織體積增大,利于進(jìn)行分化培養(yǎng)。
2.2 不同激素處理對(duì)苜蓿愈傷組織形成的影響 由表1可知,無(wú)論是子葉還是下胚軸,隨生長(zhǎng)素2,4-D和NAA濃度的增加,愈傷形成率也越來(lái)越高。這表明生長(zhǎng)素對(duì)于愈傷的形成作用明顯,是愈傷組織形成的主要因素。細(xì)胞分裂素6-BA的濃度也影響愈傷組織的誘導(dǎo)率,隨6-BA濃度的升高,愈傷組織誘導(dǎo)率也會(huì)越高。2,4-D,NAA和6-BA在本次試驗(yàn)的濃度范圍內(nèi),愈傷組織誘導(dǎo)率均隨彼此濃度的增加而增加。
2.3 不同激素對(duì)苜蓿胚狀體分化的影響 將誘導(dǎo)出的下胚軸愈傷組織進(jìn)行繼代培養(yǎng),15d后轉(zhuǎn)移到表2中所列4種培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng),結(jié)果如表2??梢钥闯觯?xì)胞分裂素對(duì)苜蓿分化率有著較重要的作用。隨6-BA濃度的增加,胚狀體的分化率也越高;可選用添加了BA2.0~3.0mg/L的MS培養(yǎng)基進(jìn)行胚狀體誘導(dǎo)。在培養(yǎng)基中同時(shí)加入生長(zhǎng)素時(shí),分化率反而下降。分化成功的胚狀體經(jīng)過(guò)約25d后,可以在培養(yǎng)基上生成小苗。
3 討論與小結(jié)
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在愈傷組織及胚狀體分化的培養(yǎng)基中加入硝酸銀及木炭粉,接種的外植體褐變程度會(huì)減輕,并且有助于形成的愈傷組織結(jié)構(gòu)致密,顏色發(fā)綠,有突起,容易形成胚狀體。這一結(jié)果與朱海軍等[6]、杜何為等[7]的研究是一致的。
從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,不同類型的外植體會(huì)對(duì)愈傷組織的誘導(dǎo)產(chǎn)生影響。子葉和下胚軸均可作為外植體再生,但是下胚軸相比子葉而言,其具有更短的愈傷組織誘導(dǎo)時(shí)間、更高的誘導(dǎo)率和胚狀體分化率,這與其他研究者得到的結(jié)論相一致[8-9],因此在下一步實(shí)驗(yàn)中可以把下胚軸作為紫花苜蓿組織培養(yǎng)首選的外植體。
參考文獻(xiàn)
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(責(zé)編:徐世紅)