杨梅快繁再生体系的建立综述

2017-04-19 11:18付维包嘉顺贺金立刘清波
现代农业科技 2017年5期
关键词:外植体组织培养杨梅

付维+包嘉顺+贺金立+刘清波

摘要 杨梅属于杨梅科杨梅属小乔木或灌木植物。本文主要对杨梅组织培养過程中外植体和培养基选择、植物生长调节剂的影响进行了综述,并对杨梅组培的发展前景进行了展望,以期为杨梅的育苗繁殖提供参考。

关键词 杨梅;组织培养;外植体;培养基

中图分类号 S662.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)05-0075-02

杨梅(Myrica rubra)为杨梅科杨梅属植物,是喜湿、耐阴寒的亚热带水果树种。杨梅果实味道鲜美、VC含量丰富,并兼具医疗保健和药用价值。同时杨梅树具有较高的生态效益和经济效益[1]。应用植物组织培养技术比常规育苗繁殖系数高,生长旺盛,成活率高,能在一定程度上解决大规模需求[2]。现将杨梅的组织培养研究现状总结如下。

1 外植体的选择

1.1 外植体类型

组织培养的理论依据是植物细胞全能性,但不同器官的组织培养所得的结果差异很大。在杨梅组织培养中,李晓强[3]研究了同一个灭菌处理对龙魁杨梅不同外植体部位灭菌效果的影响,结果显示不同部位的外植体(茎尖、未木质化茎段和半木质化茎段)污染率和枯死率不同,其中半木质化茎段作为离体培养材料效果最好。

1.2 外植体生长状况

外植体生长的不同时期对组培结果有很大影响,一般认为植株幼嫩组织及幼龄植株上的组织作为外植体更容易诱导成功[4]。而且不同生长环境下的外植体,诱导的结果也会不相同。4—5月有连续多天的紫外光照射下的外植体作试验材料,污染率比较低。

外植体的选择是组培成功的关键,取材时需要考虑外植体获得的难易程度、发育程度以及试验成本,选择适合的外植体开展试验研究。

2 培养基的选择

2.1 培养基类型

大多数木本植物组织培养主要以MS培养基为主[5],孔梅[6]在杨梅组织培养过程中的不同时期运用了不同激素配比的MS培养基;倪照君[7]在杨梅地方品种“浪荡子”的组织培养过程中验证了使用WPM培养基的可行性。此外,碳源和培养基的pH值对杨梅组织培养也会产生一定的影响。糖类主要以蔗糖为主,但糖类浓度要控制得当;若浓度过低,不利于愈伤组织的诱导和分化[8]。大多数木本植物包括杨梅在内要求 pH 值为5.0~6.0,适当调节培养基的pH值会影响培养物呼吸代谢及其物质合成,进而直接或间接地影响愈伤组织及形态形成[9]。

2.2 培养条件

光照、温度等培养条件对诱导杨梅器官发生、植株再生起着重要调控作用。对于包括杨梅在内的木本植物再生植株来说,长时间光照不足易引起再生植株的玻璃化苗的出现[10]。增加光照,可促进试管苗成熟,加快幼茎木质化,从而降低玻璃化[11]。低温可以抑制酚类化合物的合成,降低多酚氧化酶的活性,从而减轻褐变。李晓强[3]研究表明,在培养基中添加1.5 g/L活性炭与2.5 g/L聚乙烯吡咯烷酮(PVP)可缓解褐变现象。

3 植物生长调节剂的影响

植物生长调节剂在培养基中的使用种类及使用量对试验结果有重大影响[12]。离体植物细胞在组织培养的初期往往缺乏自行合成生长素和细胞分裂素的能力,在杨梅器官发生的过程中,细胞分裂素和生长素对芽的诱导和生根均起着重大作用。因此,外源激素是杨梅组织离体培养所必需的。不同比例、浓度或先后配合的激素运用不但可以诱导杨梅细胞分裂和生长,而且能诱导细胞分化和形态发生[13]。6-BA、NAA、GA3、IBA、2,4-D和TDZ等激素都被广泛应用于杨梅组培[14]。

3.1 对初代培养的影响

在杨梅组织的初代培养中,一般以茎尖或茎段为外植体、辅以NAA、6BA进行培养。6-BA可以有效地诱导芽的萌发与增殖,NAA在低浓度下可以促进茎的生长[6]。在二者的配比合适时,芽的分化率会大大提高[15]。范国强[16]在研究中指出两者中任何一者的比例出现偏差,都可能对芽的分化率产生重大影响,甚至导致分化率为0。过高浓度的6-BA亦有可能会导致芽的玻璃化[17-18]。在倪照君[7]进行的杨梅初代培养中,WPM培养基配合0.15 mg/L 6-BA和0.03 mg/L NAA效果最佳。

3.2 对继代培养的影响

在杨梅的继代培养中,需要添加GA3来进一步促进茎的生长。张小红[19]研究表明,GA3对苗和茎的伸长有促进作用,并且适当添加GA3将极大地降低玻璃化苗产生的概率。倪照君[7]在研究中发现,相比初代培养,在继代培养中NAA与6-BA的添加量都要增加,否则易导致植株偏小,叶片偏黄,故而采用添加了1.2 mg/L 6-BA、0.1 mg/L NAA和0.5 mg/L GA3的WPM培养基。

3.3 对生根培养的影响

生长素在杨梅生根的过程中扮演着重要的角色。孔梅[6]与Syed Asghar Tori[20]在试验中发现,IBA对于杨梅无菌苗生根的促进作用远远优于IAA和NAA,而且根的进一步生长也会较为正常[21]。孔梅[6]采用添加2.0 mg/L IBA的MS培养基,生根率可达66.67%。

4 杨梅组培的发展前景

目前,对于杨梅组织培养的研究报道相对较少。杨梅繁殖在目前常用的诸如嫁接等技术手段下,面临着存活率低、繁殖效率低下等问题。杨梅快繁再生体系的建立与完善使短期内生产大量优质种苗成为可能,在此基础上利用转基因等技术可展开杨梅品种改良的相关研究,这将极大地促进杨梅产业的发展,并产生较大的社会效益、经济效益[22-23]。

5 参考文献

[1] 杨宗金,何冬梅.大理州野生矮杨梅造林技术应用研究[J].林业建设,2003,23(3):37-40.

[2] 刘玉佩,黄雪琳,康吉利,等.非洲菊组培快繁研究进展[J].现代农业科技,2008(21):77-78.

[3] 李晓强.杨梅组织培养技术研究[D].南宁:广西大学,2010.

[4] 袁宜如,李晓云.鹤望兰组织培养研究进展[J].安徽农业科学,2010,38(28):15504-15506.

[5] 张法勇,刘向东,高秀丽.木本植物组织培养器官发生植株再生研究进展[J].河北林果研究,2005,20(3):234-238.

[6] 孔梅,蓝增全.云南野生杨梅快繁体系的建立[J].浙江农业科学,2015, 56(10):1557-1560.

[7] 倪照君,廖雪竹.杨梅地方品种“浪荡子”组培快繁体系建立[J].中国南方果树,2015,44(5):59-62.

[8] 黄学林,李筱菊.高等植物组织离体培养的形态建成及调控[M].北京:科学出版社,1995.

[9] 李浚明.植物组织培养教程[ M].北京:中国农业大学出版社,2002.

[10] 郑均宝,田建强,苏爱敏.741杨和苹果试管苗玻璃化现象及其转化研究[J].河北林学院学报,1996,11(1):6-12.

[11] 刑世岩.木本植物组织培养玻璃化的成因和控制[J].泰安林业科技,2000,17(2):11-14.

[12] 王蒂.植物组织培养[M].北京:中国农业出版社,2004.

[13] 崔凯荣,刘新民.植物激素对体细胞胚胎发生的诱导与调节[J].遗传,2000,22(5):349-354.

[14] 廖雪竹,倪昭君,高志红.杨梅组织培养研究进展[J].中国南方果树,2015,44(2):140-150.

[15] 卢小三,范素洁,张素,等.杨树诱导芽分化中6-BA和NAA配比优化研究[J].湖北林业科技,2010(3):17-21.

[16] 范国强,曲巧晓,李松林.泡桐愈伤组织再生植株的诱导与培养[J].植物学通报,2002,19(1):92-97.

[17] 陈兵先,黄宝灵,吕成群,等.植物组织培养试管苗玻璃化现象研究进展[J].林业科技开发,2011,25(1):1-5.

[18] 何芳蘭,李毅,赵明,等.影响高山杜鹃试管苗玻璃化的几个因素研究[J].西北林学院学报,2008,23(1):104-107.

[19] 张小红,陈彦生,康冰,等.激素对香椿腋芽增殖生长的的效应[J].西北植物学报,2001,21(4):756-760.

[20] TORI S A.Studies on somatic embryogenesis and in vitro propa-gation systems in Myrica rubra Sieb & Zucc[D].杭州:浙江大学,2005.

[21] 张明丽,李青.木本观赏植物组织培养及植株再生的研究进展[J].河北林业科技,2004(2):23-26.

[22] 李群,杜文平,王米力,等.植物组织培养中控制污染技术研究[J].四川林业技术,1999,20(4):22-26.

[23] 巩健.植物组织培养快繁中存在的主要问题及防止措施[J].科技信息,2008(3):214-215.

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