不同培养基对朝天椒幼苗生长的影响

张梦恩 冯雪锋 安志远 岳新杰 凌娜

摘 要：为探究朝天椒组织培养的最佳培养基配方，以MS、B5、WPM为基础培养基成分，通过添加不同含量琼脂和蔗糖，在无菌条件下培养，分析不同培养基对朝天椒种子萌发及幼苗生长发育指标的影响。结果表明：9个配方处理中，WPM+9 g/L琼脂+30 g/L蔗糖处理种子发芽率100%，茎粗、株高、地下鲜重均最大，显著高于其他处理，WPM+琼脂（9 g/L）+蔗糖（30 g/L）为最佳培养基配方，生长的幼苗根冠比为0.3842，壮苗指数最高，组培苗质量最好，且经正交试验极差和方差分析三个因素对朝天椒幼苗生长影响的主次顺序为A（培养基）>C（蔗糖）>B（琼脂），其中A（培养基）的影响差异显著（P<0.05）。

关键词：朝天椒;培养基;幼苗生长;影响

中图分类号：S641.3                                  文献标志码：A

Effects of Different Media on the Growth

of Pepper Seedlings

ZHANG Mengen，FENG Xuefeng，AN Zhiyuan，YUE Xinjie，LING Na*

（College of Landscape Architecture，Shangqiu University，Shangqiu，Henan 476000，China）

Abstract： In order to find out the optimal medium formula for tissue culture of pepper，used MS，B5 and WPM as basic medium components，and added into different contents of agar and sucrose to cultivate pepper under sterile conditions to study the effects of different media on seed germination and seedling growth of pepper. The results showed that among the nine formula treatments， WPM+Agar （9g/L）+sucrose （30g/L）was the optimal medium formula，on which the seed germination rate was 100%，the stem diameter，plant height and underground fresh weight were the highest，the root-shoot ratio was 0.3842，the strong seedling index was the highest，and the seedling quality was the best. The results of range and variance analysis  of orthogonal test indicated that the influence order of the three factors on pepper seedling growth was A （medium） >C （Sucrose） >B （Agar），and the effect of A（medium） was significant （P<0.05） .

Key words：Pepper;medium;seedling growth;effect

朝天椒（Capsicum annuum L. var. conoides （Mill.） Irish），辣椒變种，属茄科辣椒属多年生半木质性植物，常作一年生栽培，目前在我国大部分地区都有栽培，品种繁多，应用广泛。除了作为食用和观赏性应用外，全草入药，能祛风散寒，舒筋活络并有杀虫、止痒功效。相比番茄等茄科蔬菜，辣椒组织培养的再生率很低，且种子萌发易受各方面因素的影响，萌发率也较低[1]。植物组织培养技术是一种短时间内可以获得大量保持母体优良性状植株的经济有效的方法，自从1996年George第一个开展辣椒组织培养研究工作以来，国内外相继出现采用不同辣椒外植体进行组织培养成功的报道[2]。钟源源等人为解决辣椒植物组织培养不定芽分化率低等问题，建立了辣椒离体培养与植株再生体系[3]。作为干辣椒种植面积首位的朝天椒，目前关于朝天椒在组织培养方面的报道很少。随着朝天椒培养再生体系及转基因方面研究，朝天椒无菌苗的培养也显得愈发重要。本试验通过研究不同培养基对朝天椒种子萌发及幼苗生长的影响，以期筛选出适宜于朝天椒组织培养幼苗生长的最佳培养基配方，为朝天椒的离体高效再生体系建立和无菌苗的培养遗传转化研究等方面奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选择河南本地自然充分成熟的朝天椒“天红椒”品种的种子，在通风处自然阴干后常温贮存。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计

A代表不同基本培养基（不含琼脂和蔗糖）， A1、A2、A3分别代表MS、B5、WPM。B代表不同琼脂含量，设置3个水平5 g/L、7 g/L、9 g/L， 分别用B1、B2、B3表示。C代表不同蔗糖含量，设置3个水平25 g/L、30 g/L、35 g/L，分别用C1、C2、C3表示。A、B、C组合设计9个处理A1B1C1、A1B2C2、A1B3C3、A2B1C2、A2B2C3、A2B3C1、A3B1C3、A3B2C1、A3B3C2，并进行正交分析三个因素对朝天椒壮苗指数的影响。

1.2.2 无菌外植体

选取干净、健康、饱满、大小一致的朝天椒种子，25 ℃水中浸泡1 h，50 ℃热水浸泡15 min，30 ℃温水浸泡1 h，肥皂水清洗3次，流水冲洗15 min，GA3 150 mg/L浸泡1 h，清水冲洗干净[4]。转入超净工作台，75%乙醇消毒1 min，无菌水冲洗3次，2% NaClO消毒10 min，无菌水冲洗3次，用灭菌过的滤纸吸干水分备用[5]。根据试验设计配制培养基，每瓶接种3粒种子，重复5次。

1.2.3 培养条件

发芽之前在温度30±2 ℃进行暗培养[6];第7 d大部分发芽长出胚根后转入光照培养，温度25±2 ℃，光照强度2000 Lx，光照时间14 h/d，湿度60±10%条件下培养[7]。

1.2.4 指标测定

无菌培养3 d统计污染率，以胚轴长度超过种子1/2统计发芽率[8]。培养20 d测量生长指标，茎粗测量子叶正下方位置的粗度为茎粗;株高采用从茎基到茎尖的距离为株高;根长测量主根的长度，从茎基到根尖的距离;烘箱105 ℃杀青30 min，80 ℃烘干至恒重测量干重，幼苗质量用壮苗指数进行评价[9]。

根冠比=地下部鲜重 /地上部鲜重。

壮苗指数=（茎粗/株高+根干重/地上部干重）×总干重。

1.2.5 数据分析

利用 Excel  2010和 SPSS  23.0进行数据处理分析和制图。

2 结果与分析

2.1 不同处理对朝天椒生长状态的影响

采用9种培养基配方，通过无菌接种培养，分析不同处理对朝天椒幼苗生长状态的影响结果见表1。经试验观察所有培养瓶内均未出现污染情况，且发芽率除了A1B1C1处理以外均为100%。无菌操作和种子发芽处理方法保证了试验的顺利进行，数据的完整性和可信度。由表1可知，不同琼脂和蔗糖含量的9种处理，其培养基状态、是否易碎，生长的植株状态及根系须根情况均有所差异，其中A1B1C1和A2B1C2琼脂5 g/L，培养基均是流体状态，且培养基易碎，植株不能直立生长，须根较少。说明MS和B5培养基使用琼脂添加量要至少在9 g/L以上，才能保持植株直立生长。相比较MS和B5，WPM在琼脂5 g/L时既可以使培养基呈固体状态不易碎，还可以保持植株直立生长，且生长的植株根系须根较多。由此可见，MS和B5基本培养基添加不同琼脂含量对其培养基状态、是否易碎影响较大，而不同蔗糖添加量影响较小;对于WPM琼脂和蔗糖含量对朝天椒生长状态基本没有差异，整体效果较好。

2.2 不同处理对朝天椒幼苗生长指标的影响

由表2可知，不同培养基配方培养至第20 d时统计朝天椒幼苗生长发育指标，茎粗最大1.67 mm，最小0.86 mm;株高最大61.73 mm，最小15.53 mm;

根长最大69.24 mm，最小43.78 mm;地上鲜重最大0.2176 g，最小0.0843 g;地下鲜重最大0.0823 g，最小0.0187 g;地上干重最大0.0189 g，最小0.0080 g;地下干重最大0.0102 g，最小0.0020 g，不同处理间存在显著差异（P<0.05），表明不同处理对朝天椒幼苗生长指标存在显著影响。其中A3B3C2处理的茎粗、株高、地下鲜重、地上干重、地下干重均最大，均显著高于其他处理（P<0.05），其与A1B1C1处理相比，A3B3C2茎粗提高42%，株高75%，地下鲜重70%。A3B2C1处理的根长、地上鲜重均最大，均显著高于其他处理（P<0.05），根长与最小值相比提高47%，地上鲜重与最小值相比提高72%。A3B1C3和A3B3C2根冠比最大，分别为0.3883和0.3842，差异显著高于其他处理，植物生长根系较好。根冠比大小可以反映植物地下部分与地上部分的相关性，根冠比高则反应植物根系机能活性强，低则弱[10]。由此可见，不同基本培养基配方间差异显著，其中WPM基本培养基配方的生长发育指标均高于其他2种培养基，且整体比较而言，A3B3C2处理培养基硬度合适，渗透压适宜，朝天椒幼苗生长指标最佳，植株生长健壮。

2.3 正交分析

培养基种类A1、A2、A3，琼脂含量B1、B2、B3和蔗糖含量C1、C2、C3进行三因素三水平 L9（33）正交试验分析，结果见表3。可知，不同培养基配方朝天椒生长的壮苗指数均不相同，其中试验号9 的壮苗指数最大为0.0165，为最佳水平组合，培养的组培苗质量最好，长势良好，植株健壮。通过进一步对壮苗指数的S值和 K 值进行分析，三个因素的极差大小顺序为 RA>RC>RB，说明A（培养基种类） 对壮苗指数的影响效果最大，其次为 C（蔗糖），B（琼脂）影响作用最小。方差分析结果表明，A（培养基种类）有显著性作用效果，是影响朝天椒壮苗指数的关键因素，而 C（蔗糖）和B（琼脂）影响效果均不显著。综合分析，A3B3C2为朝天椒幼苗生长的最佳培养基配方。

3 结论

朝天椒种子在WPM培养基的所有处理中，發芽率均达到了100%，在WPM配方培养基培育朝天椒幼苗，从茎粗、株高、根长、干鲜重、根冠比和壮苗指数均明显优于MS和B5培养基配方所培育的朝天椒幼苗。结果表明朝天椒离体培养的最适基本培养基为WPM，且WPM+琼脂（9 g/L）+蔗糖（30 g/L）为最佳培养基配方。

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