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为了建立‘绿岭’核桃田间新梢茎段组织培养快繁体系,实现苗木的快速繁育,为今后核桃优良品种苗木生产提供新的途径。于2017-2019年,以‘绿岭’核桃新梢茎段为试验材料,对新梢茎段不同取样时间的消毒方法、初代培养、继代培养、生根培养、炼苗移栽进行了研究,并对初代、继代和生根过程的部分生理特性进行了研究。主要结果如下:
1.‘绿岭’核桃田间新梢茎段不同取样时间及消毒方法对消毒效果有显著的影响,5月采集的茎段用5%的84消毒剂消毒10min,萌芽率和存活率分别为96.49%、70.72%;7月采集的茎段用5%的84消毒剂消毒10min,萌芽率和存活率分别为81.05%、36.14%;9月采集的茎段用0.1%的HgCl2消毒4min,萌芽率和存活率分别为75.93%、63.06%。5月采集的茎段不同消毒处理后新梢茎段的萌芽率、存活率明显高于7月和9月。
2.初代培养基中的植物生长调节剂配比对‘绿岭’核桃田间新梢茎段腋芽的生长及生理指标有显著影响,处理间组培苗生长差异显著且叶片颜色形态变化明显。当培养基中植物生长调节剂组合为6-BA1.2mg/L+K-IBA0.012mg/L时,组培苗的苗高和基径分别为31.48mm、2.83mm,极显著高于其他处理,单叶面积为1.35cm2,叶片生长正常;组培苗叶片叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量分别为0.87mg/g、0.61mg/g、1.48mg/g均为最高,且极显著高于其他处理;类胡萝卜素为0.33mg/g,组培苗颜色鲜绿;MDA含量为6.26nmol/g,显著低于其他处理;SOD、POD、CAT活性分别为133.20U/g·FW、18.17U/g·FW、3.41U/g·FW,极显著高于其他处理,此时组培苗生长快。
3.继代培养基中的植物生长调节剂配比对‘绿岭’核桃茎段组培苗增殖、生长及生理指标有显著影响,处理问组培苗增殖生长差异显著且叶片颜色形态变化明显。当培养基中植物生长调节剂组合为6-BA0.6mg/L+K-IBA0.010mg/L时,组培苗的增殖系数和基径最大,分别为5.31、2.29mm,极显著高于其他处理;组培苗单叶面积最小,为1.40cm2;丛生芽高度为22.82mm,与其他处理无显著差异。通过对不同培养时期叶片色素含量的测定,可知:该处理叶片色素含量变化幅度最大,培养30d时达到最高值,叶绿素a和总叶绿素含量分别为2.33mg/g、3.34mg/g,极显著高于其他处理,叶绿素b及类胡萝卜素含量分别为1.14mg/g、0.59mg/g,与其他处理无显著差异。通过对不同培养时期叶片MDA含量、SOD、POD、CAT活性的测定,可知:该处理叶片MDA含量在培养30d达到最低,为8.96nmol/g,极显著低于其他处理;CAT和SOD活性变化趋势一致,SOD、POD活性在30d达到高峰,为540.48U/g·FW、24.15U/g·FW,极显著高于其他处理。
4.生根培养基中的植物生长调节剂配比对‘绿岭’核桃组培苗生理指标有显著的影响,处理间组培苗生根、生长变化明显。组培苗培养30-40d开始形成不定根,K-IBA处理开始生根时间较IBA处理早,根系生长快,但根系细嫩。15mg/L的K-IBA处理效果最好,其生根率为51.85%,平均根长26.87mm,均极显著高于其他处理。通过对不同培养时期组培苗MDA含量、SOD、POD、CAT活性的测定,可知:该处理生根过程中MDA含量不断下降,SOD、POD、CAT活性升高,在30d达到高值。通过对不同培养时期组培苗内源激素测定,可知:该处理的组培苗内源激素IAA、GA3含量有显著提高,而内源激素ABA、ZT含量变化缓慢,可促使生根率提高以及根系的伸长。
5.不同基质及ABT浓度的配比对‘绿岭’核桃炼苗移栽有显著的影响,培养土∶珍珠岩=1∶1+ABT500mg/L处理和培养土∶珍珠岩=1∶1+ABT100mg/L处理成活率最好,分别为33.33%、27.78%,两者之间差异不显著,但两者均极显著高于其他处理;培养土∶珍珠岩=1∶1+ABT三个处理的根长均极显著高于其他处理,其中ABT浓度为500mg/L,平均根长最长,根系活力最高,分别为25.07mm及50.59μg/g·TTF。
1.‘绿岭’核桃田间新梢茎段不同取样时间及消毒方法对消毒效果有显著的影响,5月采集的茎段用5%的84消毒剂消毒10min,萌芽率和存活率分别为96.49%、70.72%;7月采集的茎段用5%的84消毒剂消毒10min,萌芽率和存活率分别为81.05%、36.14%;9月采集的茎段用0.1%的HgCl2消毒4min,萌芽率和存活率分别为75.93%、63.06%。5月采集的茎段不同消毒处理后新梢茎段的萌芽率、存活率明显高于7月和9月。
2.初代培养基中的植物生长调节剂配比对‘绿岭’核桃田间新梢茎段腋芽的生长及生理指标有显著影响,处理间组培苗生长差异显著且叶片颜色形态变化明显。当培养基中植物生长调节剂组合为6-BA1.2mg/L+K-IBA0.012mg/L时,组培苗的苗高和基径分别为31.48mm、2.83mm,极显著高于其他处理,单叶面积为1.35cm2,叶片生长正常;组培苗叶片叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量分别为0.87mg/g、0.61mg/g、1.48mg/g均为最高,且极显著高于其他处理;类胡萝卜素为0.33mg/g,组培苗颜色鲜绿;MDA含量为6.26nmol/g,显著低于其他处理;SOD、POD、CAT活性分别为133.20U/g·FW、18.17U/g·FW、3.41U/g·FW,极显著高于其他处理,此时组培苗生长快。
3.继代培养基中的植物生长调节剂配比对‘绿岭’核桃茎段组培苗增殖、生长及生理指标有显著影响,处理问组培苗增殖生长差异显著且叶片颜色形态变化明显。当培养基中植物生长调节剂组合为6-BA0.6mg/L+K-IBA0.010mg/L时,组培苗的增殖系数和基径最大,分别为5.31、2.29mm,极显著高于其他处理;组培苗单叶面积最小,为1.40cm2;丛生芽高度为22.82mm,与其他处理无显著差异。通过对不同培养时期叶片色素含量的测定,可知:该处理叶片色素含量变化幅度最大,培养30d时达到最高值,叶绿素a和总叶绿素含量分别为2.33mg/g、3.34mg/g,极显著高于其他处理,叶绿素b及类胡萝卜素含量分别为1.14mg/g、0.59mg/g,与其他处理无显著差异。通过对不同培养时期叶片MDA含量、SOD、POD、CAT活性的测定,可知:该处理叶片MDA含量在培养30d达到最低,为8.96nmol/g,极显著低于其他处理;CAT和SOD活性变化趋势一致,SOD、POD活性在30d达到高峰,为540.48U/g·FW、24.15U/g·FW,极显著高于其他处理。
4.生根培养基中的植物生长调节剂配比对‘绿岭’核桃组培苗生理指标有显著的影响,处理间组培苗生根、生长变化明显。组培苗培养30-40d开始形成不定根,K-IBA处理开始生根时间较IBA处理早,根系生长快,但根系细嫩。15mg/L的K-IBA处理效果最好,其生根率为51.85%,平均根长26.87mm,均极显著高于其他处理。通过对不同培养时期组培苗MDA含量、SOD、POD、CAT活性的测定,可知:该处理生根过程中MDA含量不断下降,SOD、POD、CAT活性升高,在30d达到高值。通过对不同培养时期组培苗内源激素测定,可知:该处理的组培苗内源激素IAA、GA3含量有显著提高,而内源激素ABA、ZT含量变化缓慢,可促使生根率提高以及根系的伸长。
5.不同基质及ABT浓度的配比对‘绿岭’核桃炼苗移栽有显著的影响,培养土∶珍珠岩=1∶1+ABT500mg/L处理和培养土∶珍珠岩=1∶1+ABT100mg/L处理成活率最好,分别为33.33%、27.78%,两者之间差异不显著,但两者均极显著高于其他处理;培养土∶珍珠岩=1∶1+ABT三个处理的根长均极显著高于其他处理,其中ABT浓度为500mg/L,平均根长最长,根系活力最高,分别为25.07mm及50.59μg/g·TTF。