摘要:以新疆野生櫻桃李為材料,研究了基本培養(yǎng)基、植物生長調(diào)節(jié)劑種類、濃度及配比、蔗糖濃度等多種因素對莖段腋芽萌發(fā)生長、增殖以及葉片不定芽冉生的影響,建立了其葉片再生體系。結果表明,1)植物生長調(diào)節(jié)劑組合IAA0.4rag/L+6-BA 0.8 mg/L較適合于櫻桃李莖段腋芽的萌發(fā)與生長培養(yǎng);2)正交試驗篩選山不定芽的最佳增殖培養(yǎng)基為3/4MS+LAA,5malL+6-BAl.0mg/L+蔗糖30 g/L;3)ZT誘導不定芽再生的效果好于6-BA,zTl.5mg/L+IBA0.05mg/L為誘導不定芽再生的最適植物生長調(diào)節(jié)劑組合;4)暗培養(yǎng)為葉片不定芽再生的必要條件,在最適不定芽再生的培養(yǎng)基上,暗培養(yǎng)14 d的不定芽再于效果最好;5)櫻桃李不定梢的最佳生根培養(yǎng)基為1/2 MS+IBA 0.4mg/L。
關鍵詞:野生櫻桃李;莖段腋芽:葉片:植株再生
我國是多種果樹的起源演化中心,野生果樹資源極為豐富[1]?,F(xiàn)存的野生果樹資源。是長期自然選擇的產(chǎn)物,不僅其遺傳多樣性豐富,而且含有大量的抗逆等優(yōu)異基因,其中由新疆野蘋果(Malus sieversii(Ldb.)Roerm.)、野生櫻桃李(Prunus cerasifera Ehrh.)、野杏(Arrneniaca vulgaris Lam.)及野核桃(Juglans re-gia L.)等組成的伊犁野果林是在中亞荒漠地帶山地罕見的“海洋性”闊葉林類型,是第三紀暖溫帶闊葉林的孑遺群落,是北方落葉果樹遺傳育種的基因庫,十分珍貴[2]。但由于掠奪式的資源開發(fā)及農(nóng)田開墾等因素而導致野生果樹資源破壞嚴重,野果林面積急劇減少,瀕臨滅絕。因此,研究并建立多層次保護保存技術體系,切實保護包括新疆野生櫻桃李在內(nèi)的新疆野生果樹資源已是迫在眉睫[3]。
國內(nèi)外有關核果類果樹的組織培養(yǎng)研究報道甚多,但有關李的研究相對較少[4],馬鋒旺等[5]首先對影響中國李(P.saliceina Lindl.)原生質(zhì)體分離和培養(yǎng)的有關因素進行了研究,并成功獲得了原生質(zhì)體再生植株。Seth等[6]利用適當配比的TDZ與IBA組合成功誘導出歐洲李(只domestica)葉片再生植株;Bar-bara等[7]研究了蔗糖、葡萄糖等碳源在歐洲李(P如一mestica)葉片再生過程中的作用,也成功獲得了葉片再生植株;櫻桃李(P.cerasifera Ehrh.)是歐洲李的親本之一,其組織培養(yǎng)的研究目前尚未見報道。為此,在課題組近幾年來對伊犁野果林進行了較多的考察與研究[8-9]的基礎上。我們研究了野生櫻桃李莖段與葉片培養(yǎng)及其植株再生,旨在為進一步的野生櫻桃李種質(zhì)資源超低溫保存和轉(zhuǎn)基因研究奠定基礎。
1 材料和方法
1.1 材料
試驗于2005-2007年在山東農(nóng)業(yè)大學作物生物學國家重點實驗室、山東農(nóng)業(yè)大學泰安橫嶺果樹育種基地進行。試材為從新疆伊犁引種到山東農(nóng)業(yè)大學泰安橫嶺果樹育種基地的3 a生櫻桃李植株。4-6月份選取當年萌發(fā)的枝條,將基部葉片摘除,保留頂部1-2片葉,先將材料放于水與洗潔凈的比例在1:500的溶液中沖洗,然后用試管刷除去上面的灰塵。用自來水沖洗后剪成2-3 cm長的莖段放于升汞(0.1%)中浸泡4-5 min進行表面滅菌,然后用無菌水沖洗6~7次。
1.2 方法
1.2.1 莖段腋芽培養(yǎng)與多叢芽再生體系的構建萌發(fā)與生長培養(yǎng)預備試驗結果表明櫻桃李莖段腋芽在生長素類物質(zhì)質(zhì)量濃度0.3~0.5 mg/L、細胞分裂素類物質(zhì)質(zhì)量濃度0.6-1.0 mg/L的培養(yǎng)基上生長較好。因此,生長素類物質(zhì)質(zhì)量濃度選定0.4 mg/L、細胞分裂素類物質(zhì)質(zhì)量濃度選定0.8 mg/L作為不同植物生長調(diào)節(jié)劑組合的濃度。生長素類物質(zhì)選用IAA、NAA、2.4-D,細胞分裂素類物質(zhì)選用6-BA、KT,共設A1、A2、A3、A4、A5及A6等6個處理(表1),每個處理接種40個外植體。分別測定成苗數(shù)、真葉數(shù)、苗高等指標。各處理的基本培養(yǎng)基均為MS。各培養(yǎng)基中均加入蔗糖30 g/L,瓊脂7 g/L,調(diào)pH值為5.8。培養(yǎng)條件:光照強度2000lx,光照時間12 h/d,溫度25℃。增殖培養(yǎng)采用k(34)正交試驗設計進行增殖培養(yǎng)基的優(yōu)選,4因素及3個水平分別是:基本培養(yǎng)基(MS、3/4MS與1/2MS),IAA(0.7、0.5與0.3 mg/L),6-BA(1.0、0.8與0.6 mg/L),蔗糖(40、30與20 g/L)。各培養(yǎng)基中均加入瓊脂7 dE,調(diào)pH值為5,8。培養(yǎng)條件同1.2.1。每組接種40個外植體,測定其增殖系數(shù),然后采用SAS 9.0版本統(tǒng)計軟件分析,數(shù)據(jù)采用極差分析法分析。
1.2.2 葉片再生培養(yǎng)在預備試驗及前人[10]有關研究的基礎上。取25~30 d葉齡的組培苗,選取植株中上部葉片。棄去葉緣和葉尖,沿主脈兩側切3-4刀,接種于培養(yǎng)基上培養(yǎng)(圖版-4),基本培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件同1.2.1。
根據(jù)葉片通過器官發(fā)生再生不定芽的主要方式,研究植物生長調(diào)節(jié)劑組合6-BA與2,4-D和ZT與2。4-D對愈傷組織誘導的影響,植物生長調(diào)節(jié)劑組合6-BA與IBA和ZT與IBA對葉片不定芽再生的影響,其中6-BA與ZT所用的質(zhì)量濃度均為:0.5、1.0、1.5、2.0mg/L,2.4-D與IBA所用的質(zhì)量濃度均為0.01、0.05、0.10、0.15 mg/L。每組接種40個外植體,測定愈傷組織誘導率、不定芽再生率和每外植體再生芽數(shù)。以葉片不進行暗培養(yǎng)為對照,暗培養(yǎng)時間設7、14、21、28 d等4個處理,以探討暗培養(yǎng)時間對葉片不定芽再生的影響。
1.2.3生根培養(yǎng)在本實驗室研究工作的基礎上[11-12]選擇2種基本培養(yǎng)基(MS與1/2MS)及3種IBA質(zhì)量濃度(0.6、0.4、0.2 ms/L)共6個處理進行生根培養(yǎng)試驗,分別測定各處理的生根條數(shù),株和平均根長。
2 結果與分析
2.1 野生櫻桃李莖段腋芽培養(yǎng)與多叢芽再生體系的構建
2.1.1 植物生長調(diào)節(jié)劑組合對櫻桃李莖段腋芽萌發(fā)與生長的影響不同處理組合的莖段腋芽萌發(fā)與生長情況的調(diào)查結果見表1,各處理的成苗率、真葉數(shù)及苗高等存在一定差異,在選用的3種生長素和2種細胞分裂素中。IAA效果明顯好于2.4-D和NAA,6-BA效果好于KT,綜合來看,以處理A1(IAA 0.4 mg/L+6-BA 0.8 mrCL)效果最好(圖版-2)。因此,選定IAA和6-BA作為莖段腋芽萌發(fā)與生長 1 [2] .