国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

繡球?qū)僦参锝M織培養(yǎng)研究進(jìn)展

2021-11-18 15:45秦紫藝陳雙雙王華娣鄧衍明
江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2021年19期
關(guān)鍵詞:再生組織培養(yǎng)研究進(jìn)展

秦紫藝 陳雙雙 王華娣 鄧衍明

摘要:繡球?qū)僦参锸菆@林和家庭園藝中重要的觀賞植物,具有較高的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值,開發(fā)應(yīng)用前景廣闊。開展繡球?qū)僦参锓庇夹g(shù)研究對(duì)其資源開發(fā)、保護(hù)與應(yīng)用具有重要意義。與傳統(tǒng)扦插、壓條、分株等育苗技術(shù)相比,組織培養(yǎng)技術(shù)能夠滿足種苗周年、批量生產(chǎn)的要求,可有力地促進(jìn)繡球?qū)僦参锏漠a(chǎn)業(yè)化開發(fā)與利用。對(duì)國內(nèi)外繡球?qū)僦参锏慕M織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行了綜述,包括外植體材料的選擇、外植體的消毒方法、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的影響、培養(yǎng)條件等,旨在通過總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)和方法,為建立更多繡球?qū)賰?yōu)良植物資源的高效再生體系和遺傳轉(zhuǎn)化體系提供參考。

關(guān)鍵詞:繡球?qū)?組織培養(yǎng);再生;研究進(jìn)展

中圖分類號(hào): S685.990.4+3文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A文章編號(hào):1002-1302(2021)19-0045-06

繡球?qū)伲℉ydrangea)又名八仙花屬[1],為虎耳草科落葉灌木或小喬木。中國是繡球?qū)僦参锏馁Y源分布中心和起源中心之一,具有豐富的種質(zhì)資源,共有46種10變種[2]。繡球?qū)僦参镞m應(yīng)性強(qiáng),具有耐寒、耐陰、抗性強(qiáng)和病蟲害少等優(yōu)點(diǎn),種植范圍和適應(yīng)區(qū)域較廣[3]。繡球?qū)僦参锘ㄐ投鄻?,花期較長(zhǎng),花色豐富,包含了白色系、紅色系、藍(lán)色系等,被廣泛應(yīng)用于園林景觀及盆花、鮮切花等產(chǎn)業(yè)[4]。繡球?qū)僦参镆蜉嗥缓I椒印⒗C球酚等物質(zhì)而可作為抗瘧疾、降血糖、治療心悸煩躁的入藥良材[5]。此外,很多繡球品種的花色可隨土壤酸堿度的變化而變化,當(dāng)土壤為強(qiáng)酸性時(shí),花色呈藍(lán)色,而當(dāng)土壤為堿性時(shí),花色為紅色,使其可以作為土壤酸堿度的指示植物[6]。總之,繡球?qū)僦参锞哂休^高的觀賞、經(jīng)濟(jì)、藥用及生態(tài)價(jià)值,產(chǎn)業(yè)化開發(fā)前景十分廣闊。

繡球?qū)僦参锏幕ǘ酁椴辉谢?,較難獲得種子,故關(guān)于繡球有性繁殖的報(bào)道較少。目前,繡球?qū)僦参飩鹘y(tǒng)繁殖方式主要是無性繁殖,包括扦插、分株、壓條等[7]。但無性繁殖方式因其繁殖系數(shù)低、速度慢、易受季節(jié)限制無法進(jìn)行周年繁殖等缺點(diǎn)而不能大規(guī)模生產(chǎn)種苗。植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以在保持母本優(yōu)良性狀的前提下實(shí)現(xiàn)周年、快速繁殖從而獲得大量種苗,有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)無性繁殖方式的不足。此外,組培的環(huán)境條件可控,獲得的組培苗在植物基因工程、分子育種等領(lǐng)域也具有重要作用。因此,本綜述綜合了國內(nèi)外相關(guān)研究文獻(xiàn),對(duì)繡球?qū)僦参锝M織培養(yǎng)的現(xiàn)狀進(jìn)行了歸納和分析,并對(duì)下一步研究方向進(jìn)行了建議,旨在為今后更多繡球?qū)賰?yōu)良植物資源的組織培養(yǎng)和高效遺傳轉(zhuǎn)化體系的建立提供參考。

1無菌苗的獲得

1.1外植體材料的選擇

外植體的選擇是植物組織培養(yǎng)的第一步,也是非常重要的一環(huán),不同的外植體類型對(duì)植物組織培養(yǎng)的影響差異甚大。繡球?qū)僦参锝M織培養(yǎng)中常用的外植體材料有莖尖、莖段、葉片等。有學(xué)者用八仙花葉片、莖段和莖尖為外植體,探究組織培養(yǎng)中的污染率和死亡率,結(jié)果發(fā)現(xiàn),利用葉片污染率較低,但是難以形成愈傷組織,而利用莖尖污染率和死亡率都較低,分別為21.4%、18.5%[8-9]。王紅梅等比較了側(cè)芽、基部側(cè)芽、頂芽和帶頂芽的側(cè)芽后,發(fā)現(xiàn)基部側(cè)芽的萌發(fā)率最高[10]。同時(shí),以葉柄為外植體的研究發(fā)現(xiàn),中部葉柄愈傷組織誘導(dǎo)率比上部葉柄高[11]。此外,也有很多學(xué)者以葉片作為外植體,通過愈傷組織誘導(dǎo)建立高效的再生體系[12-14]。研究發(fā)現(xiàn),由于生理狀態(tài)和年齡的不同,即使同一植株上的同一種器官,其誘導(dǎo)分化情況也不同,通常外植體越幼嫩、分生能力越強(qiáng)[15]。雖然繡球?qū)僦参锝Y(jié)實(shí)率低,但也有以種子和花粉為外植體進(jìn)行組織培養(yǎng)的研究。陳爽等以種子為外植體雖獲得了無菌苗,但僅限于“蠟蓮繡球”“莼蘭繡球”等較易獲得種子的品種[16]。周靜偉以花藥(花粉發(fā)育處于單核靠邊期)為外植體,其愈傷組織誘導(dǎo)率僅有36.7%[17]。由此可見,繡球?qū)僦参锝M織培養(yǎng)宜以葉片、莖尖和帶腋芽莖段作為外植體,污染率低、誘導(dǎo)率高。

1.2外植體消毒

外植體消毒常用試劑有75%乙醇、氯化汞(HgCl2)和次氯酸鈉溶液。乙醇因其穿透力強(qiáng),可以使菌體蛋白變性,還可以排除外植體表面的空氣有利于其他消毒劑的進(jìn)入,被廣泛用于外植體消毒的第一步[18]。但乙醇消毒時(shí)間長(zhǎng)易導(dǎo)致外植體死亡、時(shí)間短不能徹底消毒,因此要結(jié)合其他消毒劑共同處理外植體。不同的消毒劑處理不同的時(shí)間,外植體的污染率及存活率也不同。

對(duì)于莖尖、莖段的消毒,馮潤(rùn)東等[8]和邢合龍等[9]的研究中利用70%乙醇浸泡30~45 s,再用01%HgCl2對(duì)繡球花莖段和莖尖消毒 7 min,外植體污染率最低。也有學(xué)者在70%乙醇消毒30 s后用0.1%HgCl2溶液分別滅菌8、10 min,同樣可以達(dá)到較好的消毒滅菌效果[19-20]。因此,利用70%乙醇和0.1% HgCl2溶液結(jié)合使用時(shí),HgCl2滅菌時(shí)間一般可控制在7~10 min。HgCl2消毒易引起外植體的褐化,如王紅梅等對(duì)圓錐繡球“北極熊”的莖段用HgCl2消毒4 min,外植體褐化率較低,但由于外植體表面密被表皮毛,會(huì)消毒不徹底導(dǎo)致外植體的污染率比較高,而用HgCl2不間斷消毒 8 min,污染率降低,但是褐化率會(huì)增加,故選擇采用(4+4)min的HgCl2二次滅菌法,即用HgCl2分2次進(jìn)行消毒,首次消毒4 min后,無菌水沖洗并用濾紙吸干外植體表面的水分再進(jìn)行第2次消毒[10]。對(duì)于繡球?qū)僦参锘ㄋ幒头N子,利用HgCl2溶液可以得到較好的消毒效果[16-17]。

由于HgCl2溶液毒性較大,使用不當(dāng)會(huì)對(duì)繡球外植體造成損傷,因此,也有研究采用多種消毒試劑結(jié)合的方法進(jìn)行滅菌。如對(duì)“Preziosa”的莖段利用0.1% HgCl2滅菌7 min后,再用飽和漂白粉上清液消毒8 min[21],以及對(duì)“紅寶石”的莖段利用01%HgCl2滅菌3 min后,再利用2%次氯酸鈉(NaClO)滅菌6 min[22],都可以獲得污染率較低的無菌外植體。Raffoni等利用2.5% NaClO溶液和0.2%~0.4% HgCl2溶液對(duì)“Snow Queen”的莖段消毒可以達(dá)到100%滅菌率,但考慮到HgCl2廢液不環(huán)保,認(rèn)為選用5% NaClO溶液浸泡15 min進(jìn)行消毒是最佳方案[23]。Liu等也認(rèn)為應(yīng)避免使用HgCl2溶液,用活性氯濃度為1%的次氯酸鈉并添加Tween 20潤(rùn)濕劑浸泡“Hyd1”莖段可以取得較好的消毒效果[24]。Tween 20是一種非離子型表面活性劑,在消毒劑中添加Tween 20可以增強(qiáng)消毒效果[25]。這些研究表明,除HgCl2溶液外,次氯酸鈉溶液是使用最廣泛的消毒劑。總之,對(duì)繡球?qū)僦参锿庵搀w的消毒,要結(jié)合不同類型的外植體選擇合適的消毒試劑和消毒時(shí)間以達(dá)到理想的消毒效果。

2基本培養(yǎng)基的選擇

對(duì)于植物組織培養(yǎng)來說,培養(yǎng)基的成分對(duì)外植體的生長(zhǎng)發(fā)育具有直接的影響。近年來,國內(nèi)大部分研究者都采用MS培養(yǎng)基(Murashige and Skoog medium)作為繡球?qū)僦参锏幕九囵B(yǎng)基[20,21,26]。MS培養(yǎng)基最初被用于煙草的愈傷組織培養(yǎng),后來逐漸被廣泛用于其他植物的組織培養(yǎng)[27],但并不是所有植物都適用于MS培養(yǎng)基。王海娥比較了MS、1/2 MS、1/4 MS基本培養(yǎng)基在啟動(dòng)培養(yǎng)和增殖培養(yǎng)階段的培養(yǎng)效果,發(fā)現(xiàn)對(duì)于朗姆系繡球不同品種最適宜的基本培養(yǎng)基并不一樣:“繡球”以1/2 MS為宜,“柏林”和“蝴蝶戲珠”以1/4 MS為宜,而“藍(lán)星”則以MS為宜[26]。陳爽比較了MS培養(yǎng)基和WPM培養(yǎng)基(woody plant medium)對(duì)“莼蘭繡球”和“蠟蓮繡球”增殖的影響,發(fā)現(xiàn)MS培養(yǎng)基更適合這2個(gè)品種繡球的增殖,分析認(rèn)為可能是由于MS培養(yǎng)基中豐富的無機(jī)鹽和氮源對(duì)促進(jìn)生長(zhǎng)有利[16]。李楊麗研究發(fā)現(xiàn),MS培養(yǎng)基并不適合其研究的繡球品種“Hyd1”,而B5(Gamborgs B-5 medium)和WPM作為基礎(chǔ)培養(yǎng)基,可促進(jìn)增殖芽的伸長(zhǎng);采用B5培養(yǎng)基時(shí),外植體生根率較高[28]。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),與MS和WPM相比,B5培養(yǎng)基的銨鹽濃度較低,可促進(jìn)“Hyd1”葉片外植體的不定芽形成[24,29]。但在蔣夢(mèng)煙的研究中,1/2 MS、MS、B5這3種基本培養(yǎng)基對(duì)繡球品種“藍(lán)尼康”的愈傷組織誘導(dǎo)并無明顯差異[30]。比較MS、B5、WPM培養(yǎng)基的成分,可以發(fā)現(xiàn)幾種培養(yǎng)基中的NH+4、NO-3、SO2-4的含量有明顯差異,MS培養(yǎng)基和B5培養(yǎng)基中NH+4、NO-3含量較高,而WPM培養(yǎng)基中SO2-4含量較高[31]。因此,基本培養(yǎng)基的選擇不僅受外植體的基因型影響,不同培養(yǎng)基中大量元素的差異也是需要考慮的重要因素。

3植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的影響

除了基本培養(yǎng)基的基礎(chǔ)成分外,培養(yǎng)基中添加的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類和配比對(duì)于外植體的生長(zhǎng)、增殖和分化也都具有不同的影響[32]。

3.1直接再生途徑

直接再生途徑又叫不定芽誘導(dǎo)途徑,是指外植體直接誘導(dǎo)分化產(chǎn)生器官的途徑。截至目前,該途徑已廣泛用于繡球?qū)僦参镆垣@得再生植株(表1)。繡球?qū)僦参锊欢ㄑ空T導(dǎo)途徑多以6-BA(6-芐氨基嘌呤)和NAA(α-萘乙酸)或IBA(3-吲哚丁酸)為外源植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。在Liu等的研究中,當(dāng)6-BA/IBA值從1.0/0.05提高到3.5/0.05時(shí),不定芽再生頻率相應(yīng)增加;而在2.25/0、2.25/005、2.25/0.1和2.25/0.2范圍內(nèi)變化時(shí),器官發(fā)生頻率呈拋物線形變化[24]。殷麗青在改良MS培養(yǎng)基[MS+Ca(NO3)2 556 mg/L]中添加不同比例 6-BA 和NAA處理繡球“Preziosa”發(fā)現(xiàn),過高的 6-BA 會(huì)抑制芽的發(fā)生,而過高的NAA會(huì)出現(xiàn)芽細(xì)弱、基部產(chǎn)生愈傷組織等現(xiàn)象。這些結(jié)果表明,細(xì)胞分裂素/生長(zhǎng)素的值與不定芽再生頻率密切相關(guān)。但也有學(xué)者認(rèn)為生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的有無、種類、濃度及配比對(duì)器官發(fā)生影響不顯著,但對(duì)新稍伸長(zhǎng)影響較大[22]。此外,培養(yǎng)基中添加GA3(赤霉素A3)也可以提高芽的誘導(dǎo)率、促進(jìn)芽的伸長(zhǎng)[19]。

3.2間接再生途徑

間接再生途徑又被稱為愈傷組織誘導(dǎo)途徑,是先使外植體脫分化成愈傷組織、愈傷組織再分化成器官并最終形成完整植株的過程。近年來,國內(nèi)外關(guān)于繡球?qū)僦参锿ㄟ^愈傷組織誘導(dǎo)途徑進(jìn)行組織培養(yǎng)的報(bào)道已有不少(表2)。在該途徑中,最主要的影響因素是外源激素的類型和濃度。誘導(dǎo)愈傷常用的外源激素有6-BA、NAA、2,4-D(2,4-二氯苯氧乙酸)、KT(6-糠基氨基嘌呤)、CPPU[N-(2-氯-4-吡啶基)-N′-苯基脲]等;在細(xì)胞分裂素中,6-BA的使用率較高,通常以1.5~2.5 mg/L 為宜[11,14,35]。楊寶明等認(rèn)為,在相同濃度的6-BA條件下,配合2,4-D和NAA均能誘導(dǎo)出愈傷組織,且2,4-D的誘導(dǎo)效果要比NAA好;但是2,4-D濃度過高則會(huì)造成愈傷組織結(jié)構(gòu)松散而不易分化成不定芽[11]。CPPU是一種人工合成的細(xì)胞分裂素,其活性高且價(jià)格低廉,被廣泛應(yīng)用于植物組織培養(yǎng)中[36]。孫曉波等發(fā)現(xiàn),大花繡球“無盡夏”葉片在CPPU+IBA(或NAA)激素組合培養(yǎng)基上的愈傷誘導(dǎo)率高達(dá)95%[20]。通常情況下,選擇較高濃度的細(xì)胞分裂素和較低濃度的生長(zhǎng)素,有利于愈傷組織的分化[25]。

3.3增殖培養(yǎng)

增殖培養(yǎng)又叫繼代培養(yǎng),是組織培養(yǎng)中實(shí)現(xiàn)快速繁殖的重要步驟。細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素是增殖培養(yǎng)中常用的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑組合。雷亞靈等認(rèn)為,適合芽增殖的培養(yǎng)基為MS+3.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L IBA,增殖系數(shù)為9. 2[22]。有的研究在增殖培養(yǎng)基中添加赤霉素,如王海娥發(fā)現(xiàn)以1/4 MS+3.0 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA+0.1 mg/L CA3為增殖培養(yǎng)基時(shí),增殖系數(shù)可達(dá)14.32[26]。李楊麗等以B5+1.5 mg/L 6-BA+0.6 mg/L CA3為增殖培養(yǎng)基時(shí),增殖系數(shù)最高,但只有3.7[28]。除6-BA外,KT(細(xì)胞分裂素)也被用于增殖培養(yǎng),如用MS+1.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L KT+0.5 mg/L IBA培養(yǎng)“都山繡球”,增殖率可達(dá)2.85倍[14]。也有研究發(fā)現(xiàn),增殖培養(yǎng)基(MS+0.5 mg/L 6-BA+0.04 mg/L NAA)中添加腺嘌呤可促進(jìn)增殖,提高增殖系數(shù)[19]。雖然增殖培養(yǎng)基以細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素組合作為外源激素的研究居多,但也有報(bào)道認(rèn)為增殖培養(yǎng)基中添加任意濃度的6-BA都可以得到較高的不定芽增殖率和鮮質(zhì)量,而且不定芽長(zhǎng)度與細(xì)胞分裂素濃度無關(guān)[24-25]。根據(jù)以上研究可見,繡球?qū)僦参镌鲋撑囵B(yǎng)使用的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類較多,但常用的只有6-BA、NAA、IBA等。

3.4生根培養(yǎng)

繡球?qū)僦参锷鄬?duì)容易,組織培養(yǎng)中較常用的方法是瓶?jī)?nèi)生根。生根培養(yǎng)一般選擇大量元素減半的培養(yǎng)基,這是因?yàn)樵谏^程中,植物對(duì)大量元素的需求已明顯降低[37]。不同類型不同濃度的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)繡球生根誘導(dǎo)的效果存在差異。龔偉等在1/2 MS培養(yǎng)基上添加0.1 mg/L的NAA,繡球生根率達(dá)82.5%[38],添加0.2 mg/L或 0.3 mg/L IBA時(shí),生根率也較高[9,35]。也有研究表明,NAA和IBA配合使用比單獨(dú)使用效果好,如利用1/2 MS+0.25 mg/L NAA+0.25 mg/L IBA為生根培養(yǎng)基時(shí),圓錐繡球生根率可達(dá)95%,且生根快、根數(shù)多[11]。趙盈盈等認(rèn)為最適宜繡球品種“Adria”的生根培養(yǎng)基為1/2 MS+蛭石 ∶珍珠巖(1 ∶1),即使不添加激素,生根率也可達(dá)100%,且根系發(fā)達(dá)、生長(zhǎng)健壯[13]。Liu等在含有珍珠巖的1/2 B5培養(yǎng)基上添加0.5 mg/L NAA,繡球“Hyd1”的生根數(shù)達(dá)每株7.1條,遠(yuǎn)高于在瓊脂中培養(yǎng)的生根數(shù)[24]。分析認(rèn)為,不僅是因?yàn)檎渲閹r基質(zhì)相對(duì)于瓊脂更透氣,而且瓊脂中的不定芽只在培養(yǎng)基以外的莖段處生細(xì)小的根,這些根不接觸培養(yǎng)基,無法吸收營養(yǎng),導(dǎo)致不定芽生長(zhǎng)緩慢[39]。也有文獻(xiàn)報(bào)道在生根培養(yǎng)基中添加3 g/L活性炭可以促進(jìn)生根,生根率達(dá)100%[19]。活性炭可為組培苗提供生根暗環(huán)境,吸附植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等有利于生根的物質(zhì)[40],但活性炭的濃度不宜過高,否則將會(huì)抑制生根[41]。除了瓶?jī)?nèi)生根方法外,還有瓶外生根法。龔偉等將組培苗轉(zhuǎn)移到經(jīng)過福爾馬林消毒的基質(zhì)(珍珠巖 ∶蛭石=1 ∶1)中,在濕度大于85%的條件下培養(yǎng),生根率可達(dá)100%[38]。

4煉苗移栽

組培苗葉綠素含量少,光合自養(yǎng)能力弱,根毛細(xì)軟,適應(yīng)能力較差,需要經(jīng)過馴化煉苗逐漸改變生長(zhǎng)條件以提高其對(duì)外界環(huán)境的適應(yīng)能力[42]。影響繡球?qū)僦参锝M培苗移栽成活率的重要因素有組培苗的質(zhì)量、空氣濕度、移栽基質(zhì)等[22]。在移栽之前,需將誘導(dǎo)獲得的生根苗在室溫散射光下培養(yǎng) 3 d,再打開封口膜于溫室大棚預(yù)煉苗3 d,并于移栽時(shí)洗去根部培養(yǎng)基[33]。氣溫低時(shí),煉苗時(shí)間可適當(dāng)延長(zhǎng);氣溫高時(shí)因培養(yǎng)基易污染,需縮短煉苗時(shí)間[43]。另外,繡球?qū)僦参锝M培苗通常在高濕、恒溫、弱光條件下培養(yǎng),若移出培養(yǎng)基后水分不足,將直接導(dǎo)致幼苗失水死亡,所以除了每天向植株葉面噴霧外,初期還應(yīng)用薄膜覆蓋保濕一段時(shí)間[22]。

移栽時(shí),應(yīng)選擇根系發(fā)達(dá)、莖稈粗壯、葉片深綠和木質(zhì)化程度較高的組培苗[14]。有研究表明,繡球“藍(lán)尼康”已生根的健壯苗移栽成活率可達(dá)到92%,且根系生長(zhǎng)快、根數(shù)量多,而無根苗的移栽成活率僅為14%,很難成活[30]。繡球?qū)僦参锝M培苗移栽的基質(zhì)通常用泥炭土、珍珠巖、蛭石、腐殖土等,移栽所用基質(zhì)應(yīng)先高溫滅菌再使用。Thomas等為了使櫟葉繡球離體生根的植物適應(yīng)溫室條件,將櫟葉繡球組培苗移栽到泥炭土 ∶蛭石 ∶珍珠巖=3 ∶1 ∶1的基質(zhì)中,然后覆蓋塑料薄膜,放回培養(yǎng)室4周后,再轉(zhuǎn)移到溫室中[44]。也有研究表明,將繡球組培苗移栽到珍珠巖 ∶蛭石=1 ∶1的基質(zhì)中,成活率為896%[38];移栽到蛭石 ∶腐殖土=1 ∶2的基質(zhì)中,成活率達(dá)92%[14];栽入珍珠巖 ∶腐殖土=1 ∶2的培養(yǎng)缽中,成活率達(dá)90%以上[33]。但Preece等認(rèn)為組培苗的移栽成活率與移栽基質(zhì)比例無關(guān),只要移栽到泥炭+蛭石+珍珠巖的培養(yǎng)基質(zhì)中,其適應(yīng)能力都很好且生長(zhǎng)旺盛[45]。此外,爐灰渣也是一種優(yōu)良的移栽基質(zhì),有學(xué)者比較用于移栽繡球的爐灰渣和珍珠巖 ∶蛭石=1 ∶1的基質(zhì),發(fā)現(xiàn)爐灰渣的移栽成活率達(dá)97.5%,且組培苗長(zhǎng)勢(shì)良好[46]。爐灰渣取材方便,透氣性好,不僅是組培苗移栽的優(yōu)良基質(zhì),也是其他育苗方式的優(yōu)良基質(zhì)[47]。

5培養(yǎng)條件

除了上述因素外,組織培養(yǎng)所處的溫度、濕度、光照等培養(yǎng)條件也是保證整個(gè)培養(yǎng)過程順利進(jìn)行的重要因素[48]。組培瓶?jī)?nèi)的濕度一般能達(dá)飽和狀態(tài),通常不予考慮[49]。在已有的繡球組織培養(yǎng)研究中,培養(yǎng)溫度基本保持在(25 ± 2) ℃[13,17,50]。光照條件對(duì)于繡球?qū)僦参锏牟欢ㄑ空T導(dǎo)、愈傷組織的誘導(dǎo)和分化都有著顯著的影響。Liu等將“Hyd1”外植體經(jīng)暗培養(yǎng)之后,再置于光—暗周期14 h—10 h下孵育,冷白光照射,光照度為3 300 lx,芽誘導(dǎo)率高達(dá)100%[24]。周靜偉等將“玫紅媽媽”的花藥接種到培養(yǎng)基后,先在弱光條件下培養(yǎng)30 d,待誘導(dǎo)出愈傷組織后轉(zhuǎn)入光照1 800~2 500 lx下培養(yǎng),每天光照培養(yǎng)12 h,愈傷誘導(dǎo)率為37.6%[17]。還有學(xué)者將“Hyd1”葉片置于紅光和藍(lán)光下,發(fā)現(xiàn)不定芽被提前誘導(dǎo)產(chǎn)生,且不定芽較白光下生長(zhǎng)更健壯[51]。由此可見,繡球?qū)僦参锝M織培養(yǎng)中光照度、光—暗周期及光質(zhì)等都發(fā)揮著重要作用。因此,在繡球組織培養(yǎng)過程中,應(yīng)研究并優(yōu)化培養(yǎng)所需的溫度、光照等培養(yǎng)條件。

6展望

繡球?qū)僦参锏慕M織培養(yǎng)技術(shù)對(duì)于優(yōu)質(zhì)種苗生產(chǎn)、新品種選育、遺傳轉(zhuǎn)化和種質(zhì)資源保護(hù)利用等都具有重要意義。目前,國內(nèi)外研究人員圍繞大花繡球“無盡夏”、圓錐繡球“北極熊”等開展了大量的組織培養(yǎng)相關(guān)研究,取得了較大的進(jìn)展。但是,在此過程中還有一些問題需要進(jìn)一步深入研究:(1)部分基因型建立無菌體系困難,污染率高;(2)增殖培養(yǎng)過程中玻璃化和褐化嚴(yán)重,影響增殖芽生長(zhǎng)和分化,甚至導(dǎo)致死亡;(3)外植體類型較單一,以莖段為主,其他器官高效再生體系尚不成熟;(4)不定芽分化率仍較低等。此外,目前的繡球組織培養(yǎng)研究主要集中在無菌體系、再生體系的建立,而關(guān)于繡球?qū)僦参镞z傳轉(zhuǎn)化體系、原生質(zhì)體培養(yǎng)與再生等方面的研究報(bào)道較少。因此,未來針對(duì)繡球?qū)僦参锝M織培養(yǎng)方面的研究應(yīng)重點(diǎn)聚焦于高效再生體系和遺傳轉(zhuǎn)化體系的建立,為培育優(yōu)良新品種、開展基礎(chǔ)研究等奠定理論和技術(shù)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn):

[1]喬謙,王江勇,陶吉寒. 繡球?qū)僦参镅芯窟M(jìn)展[J]. 農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào),2020,10(4):60-64.

[2]中國科學(xué)院中國植物志編輯委員會(huì). 中國植物志:第三十五卷第一分冊(cè)[M]. 北京:科學(xué)出版社,1995:201-257.

[3]任倩倩,鄭建鵬,張京偉,等. 繡球?qū)倏鼓嫘匝芯窟M(jìn)展[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2020,48(11):26-28.

[4]閔祥鳳,姜衛(wèi)兵,魏家星. “繡球”類觀賞植物資源探究及應(yīng)用開發(fā)[J]. 中國城市林業(yè),2017,15(1):60-63.

[5]馮衛(wèi)生,張艷麗,鄭曉珂,等. 繡球花的化學(xué)成分研究[J]. 中國藥學(xué)雜志,2011,46(8):576-579.

[6]鄧衍明,韓勇,齊香玉,等. 繡球?qū)僦参锓N質(zhì)資源分析及其花色可調(diào)性和葉斑病抗性比較[J]. 植物資源與環(huán)境學(xué)報(bào),2018,27(4):90-100.

[7]曾奕,楊偉權(quán),郁書君. 繡球花的育種研究進(jìn)展[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2018,45(6):36-43.

[8]馮潤(rùn)東,孫宏剛. 八仙花組織培養(yǎng)繁殖技術(shù)[J]. 北華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2011,12(3):350-352.

[9]邢合龍,原會(huì)營,馬開,等. 八仙花組織培養(yǎng)技術(shù)的研究[J]. 防護(hù)林科技,2010(5):48-49,55.

[10]王紅梅,劉春風(fēng),孟紫蓮,等. 圓錐繡球‘北極熊組培快繁體系的建立[J]. 分子植物育種,2021(7):2305-2311.

[11]楊寶明,蘇艷,黃玉玲,等. 八仙花葉柄離體培養(yǎng)和植株再生技術(shù)研究[J]. 山西農(nóng)業(yè)科學(xué),2018,46(2):159-162.

[12]Boccon-Gibod J,Billard C,Maltete S. In vitro regeneration system of Hydrangea macrophylla plantlets from leaves and internodes[J]. Acta Horticulturae,2000,508(32):229-231.

[13]趙盈盈,彭盡暉,陳小超,等. 八仙花葉片誘導(dǎo)再生技術(shù)[J]. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué),2015(4):81-84,87.

[14]池景存,黃守印,楊福林. 都山繡球的愈傷組織培養(yǎng)與植株再生[J]. 植物生理學(xué)通訊,2009,45(8):801-802.

[15]朱大保. 國外楊樹組培微繁技術(shù)的進(jìn)展[J]. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1990,12(1):84-91.

[16]陳爽,李葉華,趙冰. 2種野生繡球花組培及快繁技術(shù)研究[J]. 種子,2020,39(4):60-63,70.

[17]周靜偉,吳曉夢(mèng),陳海霞. 八仙花花藥培養(yǎng)誘導(dǎo)愈傷組織[J/OL]. 分子植物育種:1-11(2020-09-16)[2021-06-09]. http://kns.cnki.net/kcms/detail/46.1068.S.20200915.1851.010.html.

[18]黃作喜,邱超,曾楨迦,等. 植物組織培養(yǎng)中消毒劑的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 內(nèi)江師范學(xué)院學(xué)報(bào),2013,28(6):26-30.

[19]王忠武,建德鋒. 八仙花莖尖離體培養(yǎng)技術(shù)研究[J]. 北方園藝,2012(9):129-130.

[20]孫曉波,蘇家樂,陳雙雙,等. 大花繡球‘無盡夏組培苗葉片再生植株的研究[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào),2020,36(16):67-72.

[21]殷麗青,胡永紅,湯桂鈞,等. 優(yōu)良八仙花品種(Hydrangea serrata ‘Preziosa)的離體培養(yǎng)與快速繁殖[J]. 上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2010,26(1):38-41.

[22]雷亞靈. 八仙花組織培養(yǎng)技術(shù)研究[D]. 楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué),2008.

[23]Ruffoni B,Sacco E,Savona M. In vitro propagation of Hydrangea spp.[J]. Methods in Molecular Biology (Clifton,N.J.),2013,11013(13):231-244.

[24]Liu F,Huang L,Li Y L,et al. Shoot organogenesis in leaf explants of Hydrangea macrophylla ‘Hyd1 and assessing genetic stability of regenerants using ISSR markers[J]. Plant Cell,Tissue and Organ Culture (PCTOC),2011,104(1):111-117.

[25]Khaing M T,Jung H J,Han T H. Effect of plant growth regulators on regeneration and proliferation of Hydrangea macrophylla cultivars[J]. Flower Research Journal,2018,26(3):84-89.

[26]王海娥. 朗姆系繡球的組織培養(yǎng)及植株再生體系研究[D]. 雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2005.

[27]Murashige T,Skoog F. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue culture[J]. Physiologia Plantarum,1962,15(3):473-497.

[28]李楊麗. 八仙花離體快繁及盆栽生產(chǎn)相關(guān)技術(shù)研究[D]. 武漢:華中農(nóng)業(yè)大學(xué),2010.

[29]Doil A,Zhang R,Schum,et al. In vitro regeneration and propagation of Hydrangea macrophylla thunb. Nachtigall[J]. Zoological Ence,2012,10(1):439-447.

[30]蔣夢(mèng)煙. 繡球品種‘藍(lán)尼康快繁技術(shù)研究[D]. 長(zhǎng)沙:中南林業(yè)科技大學(xué),2017.

[31]劉會(huì)超,賈文慶. 基本培養(yǎng)基及植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)牡丹組培苗生根的影響[J]. 河南科技學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2010,38(2):32-34.

[32]張瑞姿. 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在觀賞植物組織培養(yǎng)中的應(yīng)用[J]. 山西林業(yè),2012(5):39-40.

[33]金桂芳,蘇榮存. 優(yōu)良繡球Acuminata (H. serrata) 的組培快繁技術(shù)研究[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2009(6):85-86.

[34]郭超. 6種繡球花新引進(jìn)品種的快繁技術(shù)研究[D]. 長(zhǎng)沙:中南林業(yè)科技大學(xué),2015.

[35]聶紹虎,劉江淼,張?chǎng)戊o,等. 櫟葉繡球‘雪花再生體系的建立[J]. 分子植物育種,2020,18(5):1593-1599.

[36]高金山,邊慶華,張永忠,等. 細(xì)胞分裂素CPPU的研究進(jìn)展[J]. 農(nóng)藥,2006,45(3):151-154.

[37]趙飛燕,王景燕,龔偉,等. 花椒屬植物組織培養(yǎng)研究進(jìn)展[J]. 世界林業(yè)研究,2021(3):32-37.

[38]龔偉,王米力,石大興. 八仙花離體培養(yǎng)和植株再生[J]. 植物生理學(xué)通訊,2003,39(6):624.

[39]Mills D,Zhou Y Q,Benzioni A. Effect of substrate,medium composition,irradiance and ventilation on jojoba plantlets at the rooting stage of micropropagation[J]. Scientia Horticulturae,2009,121(1):113-118.

[40]孫占育,孫志強(qiáng),曹斌. 活性炭在促進(jìn)組培苗植物生根中的作用[J]. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué),2010(7):3-5.

[41]金香花,郎賢波,李美蘭,等. 活性炭、MS濃度及生長(zhǎng)素對(duì)樹莓試管苗生根及生長(zhǎng)的影響[J]. 延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào),2015,37(1):31-34.

[42]Desjardins Y. Photosynthesis in vitro-On the factors regulating CO2 assimilation in micropropagation systems[J]. Acta Horticulturae,1995,393:45-61.

[43]孟維娜,岳東杰,程艷榮,等. 觀賞植物無糖組培苗煉苗技術(shù)的可行性分析[J]. 上海農(nóng)業(yè)科技,2020(4):101-102.

[44]Sebastian T K,Heuser C W. In vitro propagation of Hydrangea quercifolia Bartr[J]. Scientia Horticulturae,1987,31(3/4):303-309.

[45]Preece J E,Ledbetter D I. The influence of thidiazuron on in vitro shoot proliferation of oakleaf hydrangea (Hydrangea quercifolia Bartr.)[J]. Acta Horticulturae,2003,625(25):233-236.

[46]姜巍,張巍巍,潭幸,等. 變異繡球無性系建立的研究[J]. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技,2007(5):39-41.

[47]田春英,張建文,盧陽,等. 日光溫室草莓基質(zhì)栽培新技術(shù)[J]. 特種經(jīng)濟(jì)動(dòng)植物,2020,23(2):34-36.

[48]曲繼松,張麗娟,朱倩楠,等. 水分脅迫對(duì)檸條基質(zhì)栽培黃瓜幼苗生長(zhǎng)及光合特性的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2019,35(2):384-390.

[49]張倩,王華芳. 牡丹試管苗生根與移栽技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 園藝學(xué)報(bào),2012,39(9):1819-1828.

[50]陸乙卜,龔記熠,肖松,等. 圓錐繡球種子離體萌發(fā)的培養(yǎng)條件[J]. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,43(11):34-37.

[51]趙盈盈. 八仙花葉片高效再生體系的建立及暗培養(yǎng)下生理變化的研究[D]. 長(zhǎng)沙:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),2015.

基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金(編號(hào):31901359);蘇州市科技計(jì)劃項(xiàng)目(編號(hào):SNG201923)。

作者簡(jiǎn)介:秦紫藝(1998―),女,內(nèi)蒙古鄂爾多斯人,碩士研究生,主要從事觀賞園藝學(xué)研究。E-mail:qinziyi0213@163.com。

通信作者:鄧衍明,博士,研究員,主要從事觀賞園藝學(xué)研究。E-mail:nksdym@163.com。

猜你喜歡
再生組織培養(yǎng)研究進(jìn)展
MiRNA-145在消化系統(tǒng)惡性腫瘤中的研究進(jìn)展
離子束拋光研究進(jìn)展
獨(dú)腳金的研究進(jìn)展
紅花木蓮組織培養(yǎng)外植體消毒方法初步研究
試論在高?!爱a(chǎn)、學(xué)、研”中發(fā)展現(xiàn)代傳統(tǒng)手工藝文化
天然植物激素對(duì)鐵皮石斛組培苗誘導(dǎo)芽分化的影響
迷你觀賞植物的組織培養(yǎng)與銷售
大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)用氟離子選擇電極的再生處理研究
EGFR核轉(zhuǎn)位與DNA損傷修復(fù)研究進(jìn)展
拉萨市| 伊金霍洛旗| 郎溪县| 桃江县| 政和县| 视频| 青川县| 全椒县| 临沧市| 武安市| 茌平县| 广南县| 密云县| 龙口市| 亳州市| 龙岩市| 桐庐县| 吕梁市| 甘南县| 额济纳旗| 东海县| 罗城| 墨竹工卡县| 台南县| 基隆市| 黄陵县| 舞钢市| 霍林郭勒市| 涞水县| 巫山县| 温州市| 晴隆县| 蓬安县| 乌拉特中旗| 彭州市| 清徐县| 宁明县| 忻州市| 长海县| 屏东市| 渭源县|