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不同激素处理对观赏南瓜不定芽诱导的影响

2019-09-05陈菊荣曹贤

中国瓜菜 2019年7期
关键词:诱导南瓜激素

陈菊荣 曹贤

摘    要: 为了研究观赏南瓜离体快繁技术,以观赏‘金童南瓜无菌苗为试验材料,茎尖与子叶为外植体,观察其在含有不同种类和浓度生长调节剂的培养基中的再生频率。试验结果表明,茎尖与子叶通过人工诱导培养均可以诱导出不定芽,在再生过程中,茎尖的芽诱导率比子叶高,子叶产生的愈伤组织明显高于茎尖;最佳芽诱导培养基组合为MS+6-BA 0.4 g·L-1 +IBA 0.05 mg·L-1+ 30 g·L-1蔗糖+ 7 g·L-1琼脂。

关键词: 南瓜; 激素; 不定芽; 诱导

Abstract:In order to study the rapid reproduction in vitro technique of ornamental pumpkins, the 'Golden Kid (Jintong)' ornamental pumpkin aseptic seedlings were used as experimental materials, the shoot tips and cotyledons were used as explants, and their regeneration frequency in growth mediums which contained different kinds and concentrations of growth regulators were studied. The results showed that the adventitious buds could be induced by the shoot buds and cotyledons.. During the regeneration process, the bud induction rate of stem tips was higher than that of cotyledons, and the callus produced by cotyledons was significantly higher than the shoot tips; the best bud induction growth medium combination was MS+6-BA 0.4 g·L-1 +IBA 0.05 mg·L-1+ 30 g·L-1 sucrose + 7 g·L-1 agar.

Key words: Pumpkin; Hormone; Adventitious buds; Induction

觀赏南瓜又名玩具南瓜,属于葫芦科南瓜属一年生蔓生草本植物类群,多属于美洲南瓜变种 [1-2]。观赏南瓜是一种常见的蔬菜作物,它果形奇特怪异、果色绚丽多彩,不仅具有食用价值,还具有极高的观赏价值,深受人们的钟爱。目前观赏南瓜的研究主要集中在栽培技术、杂种优势利用等方面。随着人们对观赏南瓜需求的不断增加,对观赏南瓜的育种目标也提出了多元化要求。而遗传性状不易稳定问题,严重制约了观赏南瓜的发展进程。利用生物技术可缩短育种时间,减少成本。植物组织培养技术是生物育种工作的基础,已经广泛应用于甜瓜、黄瓜等瓜类作物[3-6],但有关观赏南瓜组织培养方面研究则较少。加快观赏南瓜快繁技术研究,对保持品种优良性状的稳定性,缩短育种时间及快速繁殖种苗具有重要意义,因此,开展观赏南瓜离体快速培养技术研究,探讨不同外植体类型、不同激素浓度对不定芽诱导的影响,为以后通过生物工程手段培育观赏南瓜优良品种或种质提供理论和技术参数。

1 材料和方法

1.1 材料

材料来源于河南省济源市农牧局‘金童 南瓜无菌苗,于2017年2—11月在济源市农牧局实验室开展不同激素处理对观赏南瓜不定芽诱导的影响研究。

1.2 方法

1.2.1 不同外植体类型对不定芽诱导的影响 选取观赏金童南瓜高6~8 cm的无菌幼苗,取茎尖与子叶为外植体,将子叶切成0.5 cm×0.5 cm小块,茎尖切成长1 cm,分别接种于①MS+6-BA 0.5 g·L-1;②MS+6-BA 1.0 g·L-1;③MS+6-BA 2.0 g·L-1培养基上,每瓶转接3个,观察茎尖与子叶的不定芽诱导情况。

1.2.2 不同激素浓度对不定芽诱导的影响 选取苗龄为7~8 d的无菌幼苗茎尖,切成长1 cm作为外植体,接种到以MS培养基为基本培养基,其中蔗糖30 g·L-1,琼脂7 g·L-1,pH为5.8的完全随机不同组合的培养基上进行培养,培养基组合为①MS+6-BA 0.05 g·L-1; ②MS+6-BA 0.1 g·L-1; ③MS+6-BA 0.2 g·L-1; ④MS+KT 0.1 g·L-1; ⑤MS+KT 0.2 g·L-1; ⑥MS+6-BA 0.2 g·L-1+IBA 0.05 g·L-1; ⑦MS+6-BA 0.4 g·L-1+IBA 0.05 g·L-1; ⑧MS+6-BA 1.0 g·L-1+IBA 0.1 g·L-1; ⑨MS+6-BA 2.0 g·L-1+IBA 0.1 g·L-1中,每瓶转接3个,每个处理5瓶,设置3次重复,观察不同激素浓度对茎尖增殖生长的情况。

1.3 培养条件

培养温度为(25±2) ℃,湿度为75%左右,光照时间为16 h·d-1,光照强度为2 500 lx。

2 结果与分析

2.1 不同外植体对不定芽诱导的影响

用3种不同培养基对茎尖与子叶分别进行不定芽的诱导,培养10 d左右,从子叶切口处长出少量愈伤组织,部分逐步分化成芽;而外植体茎尖则先伸长,逐渐抽出新叶,然后腋芽萌发,在切口处产生少量愈伤组织,在25 d左右分化成不定芽。从表1可以看出,当6-BA质量浓度为0.5 g·L-1时诱导率最高,茎尖与子叶诱导率分别为56%与48%,与其他处理差异显著,随着浓度的增大诱导率逐渐下降。6-BA质量浓度为0.5、1.0、2.0 g·L-1时,茎尖诱导率均比子叶高,而产生的愈伤组织却明显低于子叶,且子叶诱导出的愈伤组织多呈水浸状或玻璃化,难以分化成苗,易褐化而死。由此得知,茎尖外植体的芽诱导率比子叶高。

2.3 不同激素浓度对不定芽诱导的影响

用9种不同培养基针对7~8 d的幼苗茎尖进行不定芽诱导。培养中过程中发现,培养7 d后外植体转绿,14 d后分化出芽,20 d后对培养物进行观察。

由表2可见,6-BA比KT更有利于南瓜不定芽分化。6-BA质量浓度为0.05 g·L-1 时,试管苗表现为芽较大,叶色绿,当质量浓度增加到0.1 g·L-1时,产生大量丛生芽,而质量浓度增加到0.2 g·L-1时,在产生丛生芽的同时,还出现少量玻璃化苗与老化苗,而KT在本试验的浓度范围内,均出现大量的玻璃化苗,让试管苗失去价值。芽的再生与6-BA和IBA 2种生长调节剂的配比密切相关,低浓度的IBA与6-BA配比有较高的芽分化率;当IBA浓度为0.05 g·L-1相同的条件下,在6-BA质量浓度0.4 g·L-1 降到0.2 g·L-1时,相同时间内的繁殖系数降低;而IBA质量浓度为0.1 g·L-1时,6-BA的2个质量浓度都出现了玻璃化苗。经多次试验得知MS+6-BA 0.4 g·L-1 +IBA 0.05 g·L-1的效果最佳,不仅有较高的不定芽分化率,而且产生的芽生长健壮,生长速度快。

3 讨论与结论

张玉园等[7]研究‘北观南瓜子叶节离体再生时发现,当6-BA质量浓度超过1.0 mg·L-1时,不定芽诱导率下降。李贞霞等[8]研究南瓜组织培养体系建立研究时发现,用茎尖作为外植体进行不定芽诱导的效果要比子叶好。本试验结果表明,当6-BA质量浓度为0.5 mg·L-1时,茎尖外植体的不定芽诱导率最高,子叶次之,而高质量浓度6-BA则抑制了不定芽的发生。试验表明茎尖外植体的不定芽诱导率比子叶高,可能原因在于植物器官分化成熟程度高,其经历脱分化、再分化并形成新的植株,而茎尖细胞处于分生状态,容易脱分化和再分化,再生成新的小植株[9-10],所以茎尖比子叶更易分化成完整小植株。这一结果与黄瓜组织培养的相关结论相符[11]。张加一等[12]高浓度的KT能显著提高出芽率,但当KT质量浓度大于4 mg·L-1时,外植体玻璃化严重,影响其正常生长发育。耿新丽等[13]对‘金童南瓜进行离体繁殖技术研究时发现,6-BA诱导‘金童观赏南瓜离体再生的效果比KT要好。在本试验中,在培养基中添加KT 0.1 mg·L-1与0.2 mg·L-1,均出现了大量玻璃化苗, 6-BA作用比KT强,其原因需要进一步探讨。肖守华等[14]在研究西瓜高效再生体系时发现,6-BA 是西瓜外植体分化的关键因素,且再添加低浓度的IAA与IAB对不定芽的诱导有一定的促进作用。本试验结果表明,6-BA 0.4 mg·L-1 +IBA 0.05 mg·L-1的效果最佳,不定芽分化率最高。6-BA随浓度的增加,不定芽分化率变化较大,反之较小,低浓度的6-BA诱导效果要比高浓度的好,所以正如前人研究所述,6-BA对不定芽的分化起决定性作用,该结果与武云鹏等[15] 薄皮甜瓜‘花蕾再生体系的建设的相关结论相符。

本研究结果表明,所选的南瓜茎尖与子叶通过人工诱导培养均可以诱导出不定芽,可以获得再生植株,茎尖外植体的芽诱导率比子叶高,最高诱导率为56%;子叶产生的愈伤组织比茎尖高,最高诱导率为84%,其最佳芽诱导培养基组合为MS+6-BA 0.4 mg·L-1+IBA 0.05 mg·L-1+30 mg·L-1蔗糖+7 mg·L-1琼脂,不定芽分化率较高。6-BA 0.4 mg·L-1和IBA 0.05 mg·L-1质量浓度组合是6-BA和IBA组合中不定芽诱导率最高。由于试验条件有限,未能对不同激素浓度对外植体增殖生长进行进一步深入研究,因此,在今后试验过程中,加大加深研究力度,进一步完善不同激素处理对观赏南瓜不定芽诱导的影响。

参考文献

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[2] 耿新丽,赵一鹏,秦勇.金童观赏南瓜离体繁殖技术研究[J].安徽农业科学,2006,34(7):1338-1339.

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[4] 付秋实,曹芸运,谭明明,等.薄皮甜瓜离体再生体系的优化[J].中国瓜菜,2014,27(2):16-19.

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[14] 肖守华,李国生,焦自高,等.西瓜高效再生体系的建立[J].中国瓜菜,2010,23(3):11-14.

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