楊蘭芳 黃桂云 張國禹 吳笛 張定軍
摘要? ? 為探索克服茶條槭在組培過程中外植體褐化的最佳方法,以茶條槭當年生萌條為試材, 進行了不同外植體類型、不同消毒方式、不同取材時間和不同抗褐化劑對茶條槭初代培養(yǎng)過程中外植體褐化的影響試驗。結(jié)果表明,采用當年生萌條進行組織培養(yǎng),其莖段較莖尖褐化嚴重;先將外植體用1 000 mg/L VC溶液處理30 min,再用0.1%升汞溶液消毒為最佳消毒方法;外植體取材時間在5月,其組培污染率、褐變率、死亡率相對較低;在一定濃度范圍內(nèi),聚乙烯吡咯烷酮(PVP)200 mg/L與活性炭(AC)2 g/L配合使用防褐化效果較好;初代培養(yǎng)時,先弱光培養(yǎng)7 d再轉(zhuǎn)入光照培養(yǎng),有利于抑制褐變的發(fā)生。由此說明,選用幼嫩的頂芽為外植體、濃度0.1%升汞溶液為消毒劑、MS為基本培養(yǎng)基、添加聚乙烯吡咯烷酮200 mg/L和活性炭2 g/L進行初代培養(yǎng),防止其褐化的效果最佳。
關(guān)鍵詞? ? 茶條槭;組織培養(yǎng);褐化;防止方法
中圖分類號? ? S722.3? ? ? ? 文獻標識碼? ? A
文章編號? ?1007-5739(2019)15-0133-01? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學(xué)(資源服務(wù))標識碼(OSID)
茶條槭(Acer ginnala)為槭樹科槭樹屬落葉木樹種,廣泛分布于我國東北、內(nèi)蒙古、甘肅南區(qū)、華北及西北的陜西,常生于海拔400~1 200 m的陽坡灌叢或闊葉雜木林中,屬陽性樹種;喜溫暖,也耐寒;抗風雪,耐煙塵,較能適應(yīng)城市生態(tài)環(huán)境[1-2]。
以茶條槭的莖段及莖尖為外植體進行組織培養(yǎng),探索通過器官發(fā)生途徑獲得再生植株,在初步誘導(dǎo)分化生長過程中,由于嚴重的褐化現(xiàn)象而抑制其生長分化,甚至導(dǎo)致其死亡[3-5]。本試驗主要針對這一關(guān)鍵時期進行抑制茶條槭組織褐變試驗,以篩選出較好的抑制褐化方法[6-7]。
1? ? 材料與方法
1.1? ? 供試材料
供試材料為取自長江珍稀植物研究所種質(zhì)資源圃胸徑在8 cm左右的茶條槭當年生枝條。
1.2? ? 試驗設(shè)計
1.2.1? ? 不同外植體類型對外植體褐化的影響。以當年生萌條的頂芽和帶芽莖段為外植體開展初代試驗,培養(yǎng)30 d后,統(tǒng)計其褐化情況。
1.2.2? ? 不同消毒方法對外植體褐化的影響。外植體消毒采用2種方式,分別為常規(guī)消毒和用1 000 mg/L VC消毒30 min+0.1%升汞消毒,研究消毒方法對外植體褐化的影響。
1.2.3? ? 不同取材時間對外植體褐化的影響。分別于4月下旬、5月上旬、6月上旬、7月下旬、9月上旬采集外植體,進行消毒處理后,接種于啟動培養(yǎng)基中。
1.2.4? ? 不同抗褐化劑對外植體褐化的影響。啟動培養(yǎng)基中添加不同濃度聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、活性炭(AC),共設(shè)6個處理,分別為空白對照(CK)、AC 2 g/L(T1)、AC 4 g/L(T2)、PVP 100 mg/L(T3)、PVP 200 mg/L(T4)、AC 2 g/L+PVP 200 mg/L(T5),研究抗褐化劑對外植體褐化的影響。
1.2.5? ? 不同培養(yǎng)方式和光照條件對外植體褐化的影響。設(shè)光照培養(yǎng)、弱光培養(yǎng)和先弱光培養(yǎng)7 d再轉(zhuǎn)入光照培養(yǎng)3個處理,研究不同培養(yǎng)方式和光照條件對外植體褐化的影響,篩選較好的培養(yǎng)方式。
1.3? ? 試驗方法
基本培養(yǎng)基為MS,添加激素類物質(zhì)有6-BA、NAA、TDZ、GA3,附加瓊脂5 g/L、蔗糖30 g/L。先對茶條槭外植體進行消毒處理,然后將消毒好的外植體切段(長2 cm左右),再接種到培養(yǎng)基上。接種后置于(24±2)℃條件下光照培養(yǎng),光照強度1 000 lx或2 500 lx,每天光照12 h。
2? ? 結(jié)果與分析
2.1? ? 不同外植體類型對外植體褐化的影響
采用當年生萌條的頂芽和帶芽莖段為外植體進行初代試驗,結(jié)果表明,帶芽莖段褐化率為20.35%,較頂芽褐化嚴重(表1)。
2.2? ? 不同消毒方法對外植體褐化的影響
由表2可知,常規(guī)消毒前采用濃度為1 000 mg/L的VC溶液浸泡30 min,其外植體培養(yǎng)過程中褐變程度最輕,且生長良好。
2.3? ? 不同取材時間對外植體褐化的影響
由表3可知,不同采集時間對外植體的污染率、褐變率和死亡率均有不同程度的影響。其中,4月下旬接種的外植體平均污染率最低(2.2%),褐變率為14.6%,死亡率為71.9%;5月采集的外植體平均污染率、褐變率、死亡率均相對較低,分別為4.5%、15.5%、24.5%;9月上旬采集的外植體污染率和褐變率較高。
2.4? ? 不同抗褐化劑對外植體褐化的影響
由表4可知,當PVP與AC同時使用時,抗褐化效果明顯,褐變率僅為19.4%,且對植物生長影響最小,外植體褐變少、長勢良好。
2.5? ? 光照條件及培養(yǎng)方式對外植體褐化的影響
試驗結(jié)果表明,開始階段適當?shù)娜豕馀囵B(yǎng)有助于減少褐化的產(chǎn)生或者減輕褐化的程度;但長時間的弱光培養(yǎng)會阻礙愈傷組織和不定芽的產(chǎn)生。在培養(yǎng)的起始階段,連續(xù)弱光培養(yǎng)7 d比較合適。
3? ? 結(jié)論與討論
在木本植物組織培養(yǎng)中,外植體的褐化是影響組培的主要原因之一。由于茶條槭含有較多的易氧化醌類物質(zhì),褐化問題較為嚴重,因而防止褐化是茶條槭組織培養(yǎng)必須克服的難題。本試驗結(jié)果表明,采用當年生萌條進行組織培養(yǎng),其莖段較莖尖褐化嚴重;先將外植體用1 000 mg/L VC溶液處理30 min,再用0.1%升汞溶液消毒為最佳消毒方法;5月采集外植體接種,茶條槭的污染率、褐變率、死亡率相對較低;聚乙烯吡咯烷酮(PVP)200 mg/L與活性炭(AC)2 g/L配合使用防褐化效果較好;初代培養(yǎng)時,先進行弱光培養(yǎng)7 d再轉(zhuǎn)入光照培養(yǎng),有利于抑制褐變的發(fā)生。由此說明,選用幼嫩的頂芽為外植體、0.1%升汞溶液為消毒劑、MS為基本培養(yǎng)基、添加聚乙烯吡咯烷酮200 mg/L和活性炭2 g/L進行初代培養(yǎng),防止其褐化的效果最佳。
4? ? 參考文獻
[1] 李巖巖.茶條槭(Acer ginnala)組織培養(yǎng)與快速繁殖技術(shù)研究[D].蘭州:甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué),2007.
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[3] 劉均利,馬明東.華蓋木組織培養(yǎng)中褐化控制研究[J].浙江林業(yè)科技,2007,27(1):20-23.
[4] 李巖巖.茶條槭組織培養(yǎng)與快速繁殖技術(shù)研究[J].山東林業(yè)科技,2010,40(2):48-50.
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[7] 彭筱娜,易自力,蔣建雄,等.觀賞鳳梨組織培養(yǎng)中防止外植體褐化的初步研究[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué),2007(4):67-69.