王 丹 舒 鈺
(黑龍江省林業(yè)科學(xué)研究所,哈爾濱 150081)
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酸漿種子誘導(dǎo)分化試驗(yàn)*
王丹舒鈺
(黑龍江省林業(yè)科學(xué)研究所,哈爾濱150081)
摘要:采用MS基本培養(yǎng)基,添加不同種類和不同濃度的植物激素,通過(guò)變溫冷凍處理種子,將無(wú)污染的酸漿種子進(jìn)行組織培養(yǎng)試驗(yàn),誘導(dǎo)發(fā)芽及分化,從而篩選酸漿種子誘導(dǎo)分化較適合的培養(yǎng)基。
關(guān)鍵詞:酸漿;種子;分化
*黑龍江省森林工業(yè)總局科技計(jì)劃資助項(xiàng)目(sgzjQ2014001)
酸漿(Physali alkekengi var.franchetii)別名紅姑娘,為茄科酸漿屬變種植物,1年或多年生草本[1-2]。果實(shí)成熟時(shí)呈橙紅色,可直接采摘做干花,也可生食,味微酸,漿果外包圍有膨大宿萼,果實(shí)富含維生素及鈣、鎂、硼、鋅、硒、鍺等多種對(duì)人體有益的營(yíng)養(yǎng)元素[3-5]。近年來(lái),酸漿市場(chǎng)需求量正逐步攀升,在食品、醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)中前景可觀,具有巨大的潛在開(kāi)發(fā)價(jià)值。酸漿野生資源良莠不齊、染病率較高,而對(duì)酸漿無(wú)性繁育技術(shù)方面的研究不僅可以降低染菌率、提高產(chǎn)量、保持其優(yōu)良性狀,而且可為工廠化育苗及大規(guī)模生產(chǎn)打下基礎(chǔ)。本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)酸漿種子進(jìn)行變溫處理,同時(shí)促其萌發(fā)形成子葉,再通過(guò)子葉誘導(dǎo)分化形成分化芽,可在較短的時(shí)間內(nèi)獲得大量商品苗,并開(kāi)辟了一條無(wú)性繁殖的新路徑。
1.1不同處理對(duì)種子萌發(fā)的影響
1.1.1變溫處理對(duì)種子萌發(fā)率的影響
酸漿種子種皮較硬,不易萌發(fā),因此在進(jìn)行組織培養(yǎng)或播種繁殖時(shí)均需對(duì)種子進(jìn)行處理,通過(guò)變溫處理及浸泡燙種處理篩選出適宜種子萌發(fā)的方法,提高組織培養(yǎng)及大田播種中種子的萌發(fā)率。
試驗(yàn)選取當(dāng)年無(wú)污染成熟的種子,將10月中旬下霜之后的果實(shí)放置-15℃冰箱內(nèi)冷凍24h,取出后置室溫(20℃)解凍,如此反復(fù)3次;再剝?nèi)スす?,用去污粉搓洗種子,盡量搓去種皮表面的果肉及粘液,然后用流水沖洗多次;將不完整及干癟的種子剔除。試驗(yàn)以不經(jīng)冷凍處理的種子做對(duì)照。
1.1.2不同浸泡處理對(duì)種子萌發(fā)率的影響
先用60℃開(kāi)水燙種,直至水溫冷卻,洗凈其種皮外的粘液,將洗好的種子放入無(wú)菌水或0.1mg/L赤霉素中浸泡24~72h(表1),將其種皮軟化,軟化后將種子用潮濕的紗布包好放入培養(yǎng)皿中,25℃恒溫箱內(nèi)保存,每隔24h用20℃左右溫水沖洗1次,直至萌發(fā)為止。期間每隔10h換1次水,促其萌發(fā)。
表1 種子浸泡時(shí)間
1.2培養(yǎng)基的篩選
將變溫處理好的種子用漂白粉洗凈后放入超凈臺(tái)上,倒入適量75%酒精消毒8s,立即放入無(wú)菌水中沖洗,然后放入1%升汞溶液中滅菌8 min,無(wú)菌水沖洗4~5遍,無(wú)菌濾紙吸干,備用。
1.2.1誘導(dǎo)種子發(fā)芽培養(yǎng)基的篩選
將備好的種子放入誘導(dǎo)種子發(fā)芽培養(yǎng)基(MS+蔗糖30g/L+瓊脂7g/L)中,并加入不同的激素(表2)進(jìn)行暗培養(yǎng),每瓶10~15粒,待種臍露白后轉(zhuǎn)入光下培養(yǎng)。
表2 誘導(dǎo)種子發(fā)芽培養(yǎng)基 mg/L
1.2.2誘導(dǎo)子葉再分化培養(yǎng)基的篩選
暗培養(yǎng)7天后種臍露白轉(zhuǎn)入光照培養(yǎng),光源采用日光燈,培養(yǎng)室內(nèi)白天溫度為24~28℃,照明時(shí)間12~14h,光照強(qiáng)度1 500~1 800 lx,濕度50%~60%。當(dāng)子葉長(zhǎng)成1cm高時(shí)剪下切成0.5cm×0.5cm的小塊,接種于培養(yǎng)基J1~J4上進(jìn)行光照培養(yǎng)(表3),蔗糖30g/L,瓊脂7g/L。
表3 誘導(dǎo)不定芽培養(yǎng)基 mg/L
1.3生根培養(yǎng)
將不定芽切成2.0cm~3.0cm長(zhǎng)的小段,接入生根培養(yǎng)基MS+NAA(0.5mg/L)上生根。
2.1不同處理對(duì)種子萌發(fā)的影響
2.1.1變溫處理對(duì)種子萌發(fā)的影響
將變溫處理與未處理的種子暗培養(yǎng)7天,對(duì)酸漿種子露白數(shù)進(jìn)行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)變溫處理的種子更易發(fā)芽(圖1),這可能與酸漿種子休眠特性有關(guān),通過(guò)變溫處理打破種子休眠,從而促進(jìn)種子快速萌發(fā)。
2.1.2浸泡燙種處理對(duì)種子萌發(fā)的影響
據(jù)報(bào)道,酸漿果實(shí)的汁液含有抑致種子發(fā)芽的物質(zhì),而通過(guò)開(kāi)水燙種及洗種處理,洗去種皮外的粘性物質(zhì),將有利于種子發(fā)芽,因此,本試驗(yàn)采用變溫處理的種子進(jìn)行不同浸泡處理的誘導(dǎo)試驗(yàn)。隨著無(wú)菌水與赤霉素浸泡時(shí)間的延長(zhǎng),發(fā)芽率也隨之增大(表4、圖2、圖3),48h與24h差異較顯著,48h與72h差異不明顯,當(dāng)浸泡72h時(shí)達(dá)到最高;同時(shí)用赤霉素浸泡種子的發(fā)芽率明顯高于無(wú)菌水,在72h時(shí)達(dá)到最高78%。浸泡不僅可將種皮外抑制種子萌芽的物質(zhì)去除,還可以使酸漿種子的種皮軟化,破除種子的硬實(shí)特性,促進(jìn)種子萌芽。但若超過(guò)72h,發(fā)芽率將明顯降低。因此在大田播種前應(yīng)對(duì)種子進(jìn)行燙種處理,并用0.1mg/L的赤霉素浸泡48~72h,可顯著提高種子的萌發(fā)率。
表4 不同浸泡處理對(duì)種子發(fā)芽率的影響
圖1 變溫處理對(duì)發(fā)芽率的影響
圖2 不同浸泡處理的種臍露白時(shí)間
圖3 不同浸泡處理的發(fā)芽率
2.2誘導(dǎo)分化培養(yǎng)基的篩選
2.2.1誘導(dǎo)種子發(fā)芽培養(yǎng)基的篩選
在暗培養(yǎng)處理7天后,F(xiàn)3培養(yǎng)基里的種子在種臍處裂開(kāi),長(zhǎng)出胚結(jié)構(gòu),露出子葉、胚軸,子葉慢慢展開(kāi)變大;F1培養(yǎng)基中未見(jiàn)分化跡象,F(xiàn)2培養(yǎng)基則在15天時(shí)出現(xiàn)分化,這可能與6-BA、GA3的用量有關(guān),說(shuō)明種子的分化需要有適當(dāng)?shù)纳L(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì),單純使用6-BA并不能使種子發(fā)生分化,當(dāng)加入一定量的GA3時(shí),可促進(jìn)種子的萌芽,因此F3培養(yǎng)基為最適種子萌發(fā)培養(yǎng)基。
2.2.2誘導(dǎo)子葉再分化培養(yǎng)基的篩選
光培養(yǎng)7天后,4種培養(yǎng)基上子葉均開(kāi)始膨大彎曲,陸續(xù)產(chǎn)生愈傷組織及綠色的芽點(diǎn),再過(guò)7天時(shí)愈傷組織分化可見(jiàn)3~5片葉芽,長(zhǎng)勢(shì)健壯,葉片翠綠;其中以培養(yǎng)基J3上產(chǎn)生的分化葉最多、分化率最高,達(dá)95%,且能形成大量健壯的不定芽,有利于快速繁殖。J1、J2、J4號(hào)培養(yǎng)基較次之,其中J4號(hào)培養(yǎng)基的分化苗長(zhǎng)勢(shì)較弱,呈玻璃化徒長(zhǎng)現(xiàn)象(表5)。說(shuō)明WPM培養(yǎng)基不適宜對(duì)酸漿進(jìn)行分化及壯苗培養(yǎng)。
表5 不同培養(yǎng)基對(duì)子葉再分化的影響
2.3生根培養(yǎng)及移栽
將不定芽剪成2~3cm長(zhǎng),接入生根培養(yǎng)基MS+NAA(0.5mg/L)上,10天后生根率達(dá)到100%。再繼續(xù)培養(yǎng)10天,待不定芽全部長(zhǎng)出白色且粗壯的根系后,進(jìn)行馴化移栽。首先在培養(yǎng)室將封口膜打開(kāi)煉苗3天,然后取出,將植株根部洗凈,移栽到營(yíng)養(yǎng)缽中,覆膜保濕,大約1周后,發(fā)出新葉,去掉覆膜,移栽成活率達(dá)97%。
3.1最佳的取材時(shí)間為10月中旬下霜之后,在對(duì)種子進(jìn)行組織培養(yǎng)誘導(dǎo)分化試驗(yàn)中,首先要通過(guò)-15℃及20℃室溫的變溫處理,反復(fù)3次,打破種子的休眠,從而提高種子的發(fā)芽率。
3.2大田播種需通過(guò)燙種浸泡處理,選擇最適宜的浸泡溶液GA3(0.1mg/L),浸泡時(shí)間48~72h促進(jìn)種子萌發(fā)。最適宜的誘導(dǎo)種子發(fā)芽培養(yǎng)基為F3,在啟動(dòng)時(shí)間、污染率和分化率等方面都優(yōu)于F1、F2。最適宜的誘導(dǎo)子葉再分化的培養(yǎng)基為J3,在展葉時(shí)間、增殖葉數(shù)、分化率、長(zhǎng)勢(shì)等各方面都優(yōu)于其他培養(yǎng)基。
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(責(zé)任編輯:張亞楠)
Test of P.alkekengi var.franchetii Seeds Induced Differentiation
WANGDan
(Landscape Department of Heilongjiang Academy of Forestry Institute,Harbin Heilongjiang 150081)
AbstractUsing MS as basic culture medium,adding different kinds and different concentrations of plant hormones,the temperature of freezing treatment seeds,no pollution will be seeds for tissue culture experiment,induced germination and differentiation,and screening of seeds is more suitable for the differentiation inducing medium.
Key wordsP.alkekengi var.franchetii;Seed;Differentiation
中圖分類號(hào):S665.9,S602.2
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1001-9499(2016)03-0014-03
作者簡(jiǎn)介:第1王丹(1982-),女,碩士,助理研究員,主要從事園林育種研究。
收稿日期:2016-02-17