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摘要 [目的]建立蓝莓品种“粉红柠檬水”稳定高效的组培快繁体系。[方法]以“粉红柠檬水”带腋芽的茎段为材料,研究不同植物生长调节剂及生根基质对诱导、增殖、生根过程的影响。[结果]在改良WPM培养基上,添加玉米素ZT 2.0 mg/L、NAA 0.1 mg/L可成功诱导出芽,将芽接种在添加0.3~1.0 mg/L ZT玉米素的培养基上增殖良好,增殖系数1.10~1.40;以水苔藓为扦插基质进行瓶外生根,生根成活率达85.00%。[结论]该研究可为蓝莓品种“粉红柠檬水”果树种植推广奠定基础。
关键词 粉红柠檬水;组织培养;快繁
中图分类号 S663 文献标识码
A 文章编号 0517-6611(2018)18-0086-02
Establishment of Tissue Culture Rapid Propagation System of Blueberry “Pink Lemonade”
ZHAO Zigang,ZHANG Hui,YU Caifeng et al (Modern Agricultural Park of Qingpu,Shanghai,Shanghai 201717)
Abstract [Objective]To establish a fast and efficient tissue culture system of blueberry variety “Pink Lemonade”.[Method]The effects of different plant growth regulators and rooting matrix on the process of induction,proliferation and rooting were studied.The stem segments with axillary buds was used as material.[Result]In the improved WPM medium,adding zeatin 2.0 mg/L and NAA 0.1 mg/L could successfully induce buds,and the improved WPM medium with the addition of 0.3-1.0 mg/L zeatin had a good proliferation and a proliferation coefficient of 1.10-1.40,and the rate of rooting was 85.00% with the water moss as the cuttage matrix.[Conclusion]The research could lay the foundation for the promotion of the “Pink Lemonade” planting.
Key words “Pink Lemonade”;Tissue culture;Rapid propagation
藍莓又名越橘,杜鹃花科越橘属,为多年生落叶或常绿果树,呈灌木状生长;果实为浆果,蓝色,近圆形,单果重0.5~2.5 g;果肉细腻,种子极小,甜酸适中,具有宜人的香气,可鲜食,也可加工成果汁饮料、果酒等饮品。蓝莓果实营养丰富,微量元素含量也很高,特别是富含钙、磷、镁、锌、铁、锗、铜,其抗氧化能力为所有果品、蔬菜之首,对防止人体细胞衰老,预防老年性疾病、心脏病、白内障、癌症、记忆力衰退等具有特殊功效,因而被国际粮农组织列为五大健康食品之一,被誉为“21世纪功能性保健水果”和“水果皇后”[1],是近年世界发展最为迅速的集营养保健于一身的第三代果树新品种,风靡世界。
国内外对于蓝莓组培快繁的研究较多[2-3],利用茎段、叶片作为外植体开展研究,已在多个类群中建立了组培再生体系。“粉红柠檬水”属兔眼蓝莓系列,由于成熟后果实呈鲜艳的红色,现已成为家庭盆栽种植、旅游观光种植的新宠,市场需求量较大,常规扦插育苗受时节限制,繁殖速度较慢,生长势差,果实品质较低,组培快繁具有速度快、商品性高、连年生产、成本较低等优势,因此建立适于该品种稳定高效的组培快繁体系意义重大。
1 材料与方法
1.1 材料
试验于2015年4月—2017年10月在上海青浦现代农业园区组培实验室和基地完成。品种为“粉红柠檬水”,以4—5月蓝莓新生枝条为材料,截取枝顶端10 cm长。
1.2 方法
1.2.1 外植体的选择与消毒。从田间选择无病健壮蓝莓母株,截取枝顶端10 cm长,用自来水冲洗30 min后,在超净台上进行消毒处理,用70%乙醇表面处理30 s,无菌水冲洗2次,然后用0.1%氯化汞处理8~10 min,最后用无菌水冲洗4次,将枝条剪切成至少带1个腋芽的茎段,接种于诱导培养基上[4-5]。接种后移至培养室内培养,光照2 000 lx,16 h/d,温度(25±1)℃,观察记录。
1.2.2 诱导产生不定芽。将蓝莓茎段接种于含不同浓度玉米素ZT(0、2.0、4.0 mg/L)、NAA(0、0.1 mg/L)的改良WPM培养基上,每个培养瓶接种3个茎段。采用完全区组设计,共设6种培养基配比方案(表1),每周观察记录分生组织的生长动态,30 d后统计萌发率,萌发率=萌发芽数/无菌外植体数×100%。
1.2.3 继代增殖。将诱导分化产生的健壮小苗进行分割,然后把分割开的小苗接种到增殖培养基上,继代组培苗株数为20株/瓶,每个处理10瓶,培养容器为200 mL玻璃瓶,增殖培养过60 d继代1次。增殖培养基采用含玉米素ZT(0、0.3、0.5、1.0、1.5 mg/L)的改良WPM培养基,采用完全区组设计,共设立5种培养基配比方案,记为B1~B5。60 d后统计增殖系数及苗粗壮度,增殖系数=增殖芽数/正常丛芽数。 1.2.4 组培苗驯化与瓶外生根。由于组培苗在无菌、高湿、强光等优越条件下生长形成,如直接将其移至大田,势必会出现生理功能上的紊乱而不能成活,因此,移栽前要将培养瓶从培养室中取出置于自然条件下,打开瓶盖,让幼苗进行透气锻炼,以提高抗逆性。24 h后,从瓶中取出,将其剪成2~3 cm的茎段,速蘸生根液(1 g/L IBA)后栽入不同混合基质(草炭∶珍珠岩为2∶1)及水苔藓中。用塑料薄膜盖好,保持湿度70%以上,初期适当遮光,后期逐渐通风,增加光照30 d后,可去除塑料薄膜,统计成活率,成活率=成活植株数/移栽植株数×100%。
2 结果与分析
2.1 初代诱导
由表2可知,A3~A6这4种培养基均能诱导蓝莓产生不定芽,即蓝莓腋芽萌发需要ZT的参与。当ZT超过2.0 mg/L时,萌发率并无显著提高,但芽畸变率提高,表现为木质化程度低,有黄化现象,这表明高浓度的ZT会影响茎尖的正常分化。该试验表明,蓝莓初代诱导过程中较适宜的植物生长调节剂为ZT 2.0 mg/L及NAA 0.1 mg/L。
2.2 茎段增殖
将诱导出的蓝莓苗转接到继代培养基上,60 d后调查芽的增殖情况。由表3可知,芽的增殖受ZT浓度的影响,较低浓度ZT有利于单芽生成(图1),高浓度ZT反而会提高芽的畸变率,表现为苗纤细瘦弱,木质化程度低,不利于持续的继代增殖,该试验认为增殖过程中最适的植物生长调节剂为ZT 0.3~1.0 mg/L。
2.3 组培苗驯化与生根
将组培茎段剪切成2~3 cm(至少带2个腋芽),速蘸生根液后栽入不同基质中,由表4可知,混合基质中的成活率只有68.33%,低于在水苔藓中的成活率(85.00%),因此,蓝莓组培苗瓶外生根时较理想的生根基质为水苔藓(图2)。
3 结论与讨论
该试验以“粉红柠檬水”的带腋芽茎段为外植体,接种在添加ZT 2.0 mg/L及NAA 0.1 mg/L的改良WPM培养基上进行初代诱导,将诱导的芽在添加0.3~1.0 mg/L ZT的改良WPM培养基上进行增殖,增殖系数达1.10~1.40,所诱导的蓝莓苗木质化程度较高,可直接用于瓶外扦插生根,最佳生根基质为水苔藓,生根成活率为85.00%。
已有的研究结果表明,蓝莓组织培养以MS、WPM为基本培养基效果较好[6-8],该研究采取改良WPM培养基,添加ZT,不仅增殖系数高,而且增殖苗的木质化程度高,可以直接进行瓶外扦插生根,成活率高,成本低,可实现工厂化快速育苗。作为第三代果品,蓝莓有着广阔的市场前景,组培育苗加快了繁育速度,为该品种的果树种植推广奠定了基础。
参考文献
[1]
郝瑞.越桔及其栽培[J].中国果树,1987(1):24-28.
[2] NICKERSON N L,HALL V.Callus formation in stem internode section of lowbush blueberry (Vaccinium angustifolium Ait.) cultured on a mediume containing plant grouth regulations[J].Hort Rev,1976,16:29-35.
[3] 陈慧都,郝瑞,关爱年,等.越桔工厂化育苗研究[J].中国农业科学,1990,23(3):44-50.
[4] 张凤生,鹿娜,姜淼,等.蓝莓组织培养与快速繁育[J].黑龙江农业科学,2009(3):3-5.
[5] 王俠礼,钟士传,郑亚琴,等.美国高灌蓝莓的引进及微体快繁技术研究[J].中国种业,2003(12):40-41.
[6] 樊庆杰,张彩玲,韩超慧.北高灌蓝莓的离体快速繁殖研究[J].中国新技术新产品,2009(19):231.
[7] 张力思,魏海蓉,艾呈祥,等.培养基组分对蓝莓组培增殖效率的影响[J].落叶果树,2006,38(4):13-14.
[8] 陈镇.高丛蓝莓组培体系及种子萌发率的建模研究[D].金华:浙江师范大学,2011.
关键词 粉红柠檬水;组织培养;快繁
中图分类号 S663 文献标识码
A 文章编号 0517-6611(2018)18-0086-02
Establishment of Tissue Culture Rapid Propagation System of Blueberry “Pink Lemonade”
ZHAO Zigang,ZHANG Hui,YU Caifeng et al (Modern Agricultural Park of Qingpu,Shanghai,Shanghai 201717)
Abstract [Objective]To establish a fast and efficient tissue culture system of blueberry variety “Pink Lemonade”.[Method]The effects of different plant growth regulators and rooting matrix on the process of induction,proliferation and rooting were studied.The stem segments with axillary buds was used as material.[Result]In the improved WPM medium,adding zeatin 2.0 mg/L and NAA 0.1 mg/L could successfully induce buds,and the improved WPM medium with the addition of 0.3-1.0 mg/L zeatin had a good proliferation and a proliferation coefficient of 1.10-1.40,and the rate of rooting was 85.00% with the water moss as the cuttage matrix.[Conclusion]The research could lay the foundation for the promotion of the “Pink Lemonade” planting.
Key words “Pink Lemonade”;Tissue culture;Rapid propagation
藍莓又名越橘,杜鹃花科越橘属,为多年生落叶或常绿果树,呈灌木状生长;果实为浆果,蓝色,近圆形,单果重0.5~2.5 g;果肉细腻,种子极小,甜酸适中,具有宜人的香气,可鲜食,也可加工成果汁饮料、果酒等饮品。蓝莓果实营养丰富,微量元素含量也很高,特别是富含钙、磷、镁、锌、铁、锗、铜,其抗氧化能力为所有果品、蔬菜之首,对防止人体细胞衰老,预防老年性疾病、心脏病、白内障、癌症、记忆力衰退等具有特殊功效,因而被国际粮农组织列为五大健康食品之一,被誉为“21世纪功能性保健水果”和“水果皇后”[1],是近年世界发展最为迅速的集营养保健于一身的第三代果树新品种,风靡世界。
国内外对于蓝莓组培快繁的研究较多[2-3],利用茎段、叶片作为外植体开展研究,已在多个类群中建立了组培再生体系。“粉红柠檬水”属兔眼蓝莓系列,由于成熟后果实呈鲜艳的红色,现已成为家庭盆栽种植、旅游观光种植的新宠,市场需求量较大,常规扦插育苗受时节限制,繁殖速度较慢,生长势差,果实品质较低,组培快繁具有速度快、商品性高、连年生产、成本较低等优势,因此建立适于该品种稳定高效的组培快繁体系意义重大。
1 材料与方法
1.1 材料
试验于2015年4月—2017年10月在上海青浦现代农业园区组培实验室和基地完成。品种为“粉红柠檬水”,以4—5月蓝莓新生枝条为材料,截取枝顶端10 cm长。
1.2 方法
1.2.1 外植体的选择与消毒。从田间选择无病健壮蓝莓母株,截取枝顶端10 cm长,用自来水冲洗30 min后,在超净台上进行消毒处理,用70%乙醇表面处理30 s,无菌水冲洗2次,然后用0.1%氯化汞处理8~10 min,最后用无菌水冲洗4次,将枝条剪切成至少带1个腋芽的茎段,接种于诱导培养基上[4-5]。接种后移至培养室内培养,光照2 000 lx,16 h/d,温度(25±1)℃,观察记录。
1.2.2 诱导产生不定芽。将蓝莓茎段接种于含不同浓度玉米素ZT(0、2.0、4.0 mg/L)、NAA(0、0.1 mg/L)的改良WPM培养基上,每个培养瓶接种3个茎段。采用完全区组设计,共设6种培养基配比方案(表1),每周观察记录分生组织的生长动态,30 d后统计萌发率,萌发率=萌发芽数/无菌外植体数×100%。
1.2.3 继代增殖。将诱导分化产生的健壮小苗进行分割,然后把分割开的小苗接种到增殖培养基上,继代组培苗株数为20株/瓶,每个处理10瓶,培养容器为200 mL玻璃瓶,增殖培养过60 d继代1次。增殖培养基采用含玉米素ZT(0、0.3、0.5、1.0、1.5 mg/L)的改良WPM培养基,采用完全区组设计,共设立5种培养基配比方案,记为B1~B5。60 d后统计增殖系数及苗粗壮度,增殖系数=增殖芽数/正常丛芽数。 1.2.4 组培苗驯化与瓶外生根。由于组培苗在无菌、高湿、强光等优越条件下生长形成,如直接将其移至大田,势必会出现生理功能上的紊乱而不能成活,因此,移栽前要将培养瓶从培养室中取出置于自然条件下,打开瓶盖,让幼苗进行透气锻炼,以提高抗逆性。24 h后,从瓶中取出,将其剪成2~3 cm的茎段,速蘸生根液(1 g/L IBA)后栽入不同混合基质(草炭∶珍珠岩为2∶1)及水苔藓中。用塑料薄膜盖好,保持湿度70%以上,初期适当遮光,后期逐渐通风,增加光照30 d后,可去除塑料薄膜,统计成活率,成活率=成活植株数/移栽植株数×100%。
2 结果与分析
2.1 初代诱导
由表2可知,A3~A6这4种培养基均能诱导蓝莓产生不定芽,即蓝莓腋芽萌发需要ZT的参与。当ZT超过2.0 mg/L时,萌发率并无显著提高,但芽畸变率提高,表现为木质化程度低,有黄化现象,这表明高浓度的ZT会影响茎尖的正常分化。该试验表明,蓝莓初代诱导过程中较适宜的植物生长调节剂为ZT 2.0 mg/L及NAA 0.1 mg/L。
2.2 茎段增殖
将诱导出的蓝莓苗转接到继代培养基上,60 d后调查芽的增殖情况。由表3可知,芽的增殖受ZT浓度的影响,较低浓度ZT有利于单芽生成(图1),高浓度ZT反而会提高芽的畸变率,表现为苗纤细瘦弱,木质化程度低,不利于持续的继代增殖,该试验认为增殖过程中最适的植物生长调节剂为ZT 0.3~1.0 mg/L。
2.3 组培苗驯化与生根
将组培茎段剪切成2~3 cm(至少带2个腋芽),速蘸生根液后栽入不同基质中,由表4可知,混合基质中的成活率只有68.33%,低于在水苔藓中的成活率(85.00%),因此,蓝莓组培苗瓶外生根时较理想的生根基质为水苔藓(图2)。
3 结论与讨论
该试验以“粉红柠檬水”的带腋芽茎段为外植体,接种在添加ZT 2.0 mg/L及NAA 0.1 mg/L的改良WPM培养基上进行初代诱导,将诱导的芽在添加0.3~1.0 mg/L ZT的改良WPM培养基上进行增殖,增殖系数达1.10~1.40,所诱导的蓝莓苗木质化程度较高,可直接用于瓶外扦插生根,最佳生根基质为水苔藓,生根成活率为85.00%。
已有的研究结果表明,蓝莓组织培养以MS、WPM为基本培养基效果较好[6-8],该研究采取改良WPM培养基,添加ZT,不仅增殖系数高,而且增殖苗的木质化程度高,可以直接进行瓶外扦插生根,成活率高,成本低,可实现工厂化快速育苗。作为第三代果品,蓝莓有着广阔的市场前景,组培育苗加快了繁育速度,为该品种的果树种植推广奠定了基础。
参考文献
[1]
郝瑞.越桔及其栽培[J].中国果树,1987(1):24-28.
[2] NICKERSON N L,HALL V.Callus formation in stem internode section of lowbush blueberry (Vaccinium angustifolium Ait.) cultured on a mediume containing plant grouth regulations[J].Hort Rev,1976,16:29-35.
[3] 陈慧都,郝瑞,关爱年,等.越桔工厂化育苗研究[J].中国农业科学,1990,23(3):44-50.
[4] 张凤生,鹿娜,姜淼,等.蓝莓组织培养与快速繁育[J].黑龙江农业科学,2009(3):3-5.
[5] 王俠礼,钟士传,郑亚琴,等.美国高灌蓝莓的引进及微体快繁技术研究[J].中国种业,2003(12):40-41.
[6] 樊庆杰,张彩玲,韩超慧.北高灌蓝莓的离体快速繁殖研究[J].中国新技术新产品,2009(19):231.
[7] 张力思,魏海蓉,艾呈祥,等.培养基组分对蓝莓组培增殖效率的影响[J].落叶果树,2006,38(4):13-14.
[8] 陈镇.高丛蓝莓组培体系及种子萌发率的建模研究[D].金华:浙江师范大学,2011.