草莓快速繁殖体系的建立

2015-10-28 20:26翟婷婷屈海泳刘成连等
湖北农业科学 2015年19期
关键词:组织培养草莓

翟婷婷 屈海泳 刘成连等

摘要:以草莓(Fragaria ananassa Duch.) 品种章姬和丰香的匍匐茎尖为试验材料,诱导出丛生芽后进行增殖培养和生根培养,研究不同激素浓度及组合对茎尖增殖和生根的影响。结果表明,最适宜章姬增殖的培养基为MS+0.8 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA,最适宜丰香增殖的培养基为MS+0.5 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA;最适宜章姬生根的培养基是1/2 MS+0.5 mg/L IBA,最适宜丰香生根的培养基是 MS+0.5 mg/L IBA。

关键词:草莓(Fragaria ananassa Duch.);茎尖;组织培养;快速繁殖

中图分类号:S668.4 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2015)19-4859-03

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.19.053

Abstract: The stolon tips of strawberry varieties Akihime and Toyonoka were tested in multiplication culture and rootting culture after the buds were induced from them. The impact of different hormone varieties and concentration on multiplication and rootting of strawberry was studied. The results showed that the best multiplication medium was MS+0.8 mg/L 6-BA +0.1 mg/L NAA for Akihime, and MS+ 0.5 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA for Toyonoka; moreover, the optimal rootting medium was 1/2 MS+0.5 mg/L IBA for Akihime and MS+0.5 mg/L IBA for Toyonoka.

Key words: strawberry(Fragaria ananassa Duch.); stolon tips; meristem culture; rapid propagation

草莓(Fragaria ananassa Duch.)属蔷薇科草莓属多年生草本植物,据2012年2月第七届世界草莓大会统计数据显示,中国草莓的栽培面积、产量和消费量均居世界第一位[1]。其果实酸甜可口,营养丰富,市场需求量极大。在生产中草莓育苗多采用分株繁殖和匍匐茎繁殖,繁殖速度慢且容易感染病毒,导致品质劣化、产量降低等退化现象[2]。利用组织培养技术对草莓进行培养,可以快速有效地繁殖大量优质草莓种苗。目前,关于草莓的组织培养研究较多[3-5],但根据现有资料来看,在诸如培养基成分及植物激素条件等技术环节方面尚存在着较大的差异,这可能是由于供试品种不同所致,这给草莓组织培养与快速繁殖技术的实际应用带来了不便。

章姬(Akihime)是日本静岗市民间育种家荻原章弘先生于1990年育成的草莓鲜食品种,于1997年引入中国[6]。该品种生长势强,花果量大,且果实成熟后风味极佳[7]。丰香(Toyonoka)为日本品种,早熟丰产,果实香气浓郁、糖度高、酸味适中、风味极佳[8]。这两个品种均有很大的市场竞争力,但是果实售价较高。本研究以这两个品种为试材,通过研究不同激素组合对其增殖与生根的影响,建立其组织培养快速繁殖体系,为扩大其栽培面积、降低生产成本、加快推广速度提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料为青岛果树所果树茶叶研究所露地栽培草莓品种章姬(Akihime)和丰香(Toyonoka),田间采集草莓匍匐茎尖进行试验。

1.2 方法

1.2.1 外植体的灭菌、接种 茎尖脱毒根据朱建华等[9]的方法,并略有改动。选取健壮无病的草莓匍匐茎尖1~2 cm,流水冲洗1~3 h后,在超净台上用75%乙醇灭菌30 s,去离子水冲洗3遍,再用0.1%升汞浸泡8 min,去离子水冲洗3~5次,将材料在无菌滤纸上吸干,于双目解剖镜下剥取带有1~2个叶原基的生长点,迅速接种于芽诱导培养基(MS+0.5 mg/L 6-BA +0.05 mg/L NAA)[10]上。每瓶培养基接种1个外植体,接种40 d后即可获得草莓组织培养苗。培养条件:光照度2 000~4 000 lx,光照时间16 h,温度(25±1) ℃。

1.2.2 茎尖增殖培养 增殖培养基以MS为基本培养基,加入蔗糖30 g/L,琼脂7 g/L,另外加入不同浓度的6-BA(0.3、0.5、0.8、1.0 mg/L)与NAA(0、0.1、0.5 mg/L)组合,调整培养基至pH 5.8,以MS培养基为对照,共12个处理。将培养基在116 ℃下灭菌30 min后备用。

初代培养40 d后,选取长势一致的健壮组织培养苗,切去老叶后接入上述增殖培养基中,每种处理设8次重复,每重复4个外植体,后置于温度为(25±1) ℃的组培室中光照培养16 h,40 d后调查生长情况。用直尺测量草莓组织培养苗的高度,并统计其增殖系数。增殖系数=增殖苗数/接种苗数×100%。

1.2.3 生根培养 在原有试验的基础上,基本培养基以1/2 MS为主,加入蔗糖30 g/L,琼脂7 g/L,附加不同浓度(0.1、0.3、0.5、0.8、1.0 mg/L)的NAA或IBA,调整培养基至pH 5.8,同时比较基本培养基为MS与1/2 MS时的生根情况,共11个处理。将生根培养基在116 ℃下灭菌30 min后备用。endprint

选择苗高2 cm左右、长势一致、生长健壮的草莓组织培养苗,将其接入上述生根培养基中,每种处理设8次重复,每重复4个外植体。45 d后观察草莓苗的生根情况。待苗长至高7 cm,挑选长势良好的生根壮苗进行驯化移栽[11]。先将生根草莓苗的组织培养瓶盖打开,在室内放置1~2 d后,将组织培养苗根部附着的培养基洗净,栽植于无菌基质中。基质采用草炭∶蛭石∶珍珠岩=2∶1∶1的比例混合(121 ℃,20 min灭菌)。小苗栽植后立即浇透水,置于培养箱中。培养箱设置温度为(25±2) ℃,湿度保持80%~85%。待苗长至20 cm时即可移栽至大田。

2 结果与分析

2.1 不同激素组合及浓度对草莓组织培养苗增殖的影响

由图1可知,不同处理对草莓组织培养苗增殖影响极显著(P<0.01)。对于品种章姬和丰香,处理MS+0.8 mg/L 6-BA +0.1 mg/L NAA增殖系数最高,章姬增殖系数达到2.88,丰香增殖系数达到5.75。图2结果表明,添加植物激素对草莓品种的苗高有抑制作用,各处理的苗高均极显著(P<0.01)低于对照(MS)的苗高。在添加激素的各处理中,对于草莓品种章姬,处理MS+0.8 mg/L 6-BA +0.1 mg/L NAA与处理MS+1.0 mg/L 6-BA +0.5 mg/L NAA苗高最高,达2.70 cm;对于品种丰香,处理MS+0.5 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA苗高最高,达1.63 cm。

综合增殖系数与苗高两因素可以看出,最适宜章姬增殖的培养基为MS+0.8 mg/L 6-BA +0.1 mg/L NAA,在此培养基上章姬的增殖系数达到2.88,苗高达到2.70 cm,并且组织培养苗健壮,长势好(图3A);最适宜丰香增殖的培养基为MS+ 0.5 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA,在此培养基上丰香的增殖系数达到4.50,苗高为1.63 cm,长势好(图3B)。由此可以看出,不同基因型的草莓增殖其所需激素浓度不同。

2.2 不同激素种类及浓度对草莓生根的影响

由图4可知,对于品种章姬,处理1/2 MS+0.5 mg/L IBA根数最多,达到31.5根,与其他处理间差异均达极显著(P<0.01)水平;对于品种丰香,处理1/2 MS+ 0.1 mg/L NAA根数最多,达17.0根。由图5可知,各处理对草莓根长的影响差异极显著(P<0.01),对于品种章姬,处理 MS+0.5 mg/L IBA的根长最长,为10.85 cm,与其他处理间差异均达极显著水平(P<0.01);对于品种丰香,处理MS+ 0.5 mg/L IBA的根长最长,为6.00 cm,与其他处理间差异也均达极显著水平(P<0.01)。

综合根数及根长2个因素可得,最适宜章姬生根的培养基是1/2 MS+0.5 mg/L IBA,根数达到31.5根,根长为7.60 cm,生根情况良好;最适宜丰香生根的培养基是 MS+0.5 mg/L IBA,根数达15.0 根,根长为6.00 cm,生根情况良好。

3 讨论

在草莓的组织培养中,花药培养也是一种脱毒繁殖的途径,但是草莓花药培养整体分化效率不高,主要限制因素是花药愈伤分化能力低[12],因此茎尖分生组织脱毒繁殖仍然是草莓生产上除传统繁殖方法外种苗最主要的来源[1]。果树组织培养的成功与否最主要的影响因素还在于适宜的激素种类和浓度配比[13]。各种激素对草莓组织培养快速繁殖的研究中,之前学者侧重对增殖系数考察[14,15],而本研究认为增殖系数与苗高对于草莓的增殖同等重要,若增殖系数过高会导致组织培养苗小[8]且玻璃化现象严重,出现难以生根成活的现象[16]。本研究结果表明,在相同培养条件下,增殖系数在品种间存在极显著差异,最适宜草莓品种章姬增殖的培养基为MS+0.8 mg/L 6-BA +0.1 mg/L NAA,在此培养基上章姬的增殖系数达到2.88,苗高达到2.70 cm;最适宜草莓品种丰香增殖的培养基为MS+0.5 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA,在此培养基上章姬的增殖系数达到4.50,苗高为1.63 cm。

徐东生[17]认为草莓在分化培养基中也能生根,但发根不齐,根的长势差,以移入生根培养基生根为好。本试验结果表明,草莓生根较易,最适宜草莓品种章姬生根的培养基是1/2 MS+ 0.5 mg/L IBA,根数达到31.5根,根长为7.60 cm;最适宜草莓品种丰香生根的培养基是MS+0.5 mg/L IBA,根数达15.0根,根长为6.00 cm。

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