全 文 :铁盐对高丛越橘优选系组培增殖的影响
姜燕琴 , 於 虹
江苏省中国科学院植物研究所(南京中山植物园), 南京 210014
摘 要:以高丛越橘优选系 A119 为材料 , 研究了铁盐种类和浓度对其组培增殖能力的影响。结果表明:
0.1 mmol/L或 0.2 mmol/ L EDTANa2+FeSO4以及 0.2 mmol/ L EDTA-Fe对越橘丛生枝增殖倍数和叶绿素含量无
显著影响。0.1 mmol/L EDTANa2+FeSO4 处理具有最高的丛生枝重 、含水量 、总枝长和平均枝长 ,而0.4 mmol/ L
EDTA-Fe 处理显著抑制了丛生枝的增殖倍数 、增重 、含水量 、长度和叶绿素含量。
关键词:高丛越橘;优选系;铁盐;组培;增殖
中图分类号:S663.9 文献标识码:A 文章编号:1000-5684(2009)05-0543-03
Effect of Fe on in Vitro Shoot Proliferation of Promising Southern High-
bush Blueberry Selection
JIANG Yan-qin , YU Hong
Institute of Botany , Chinese Academy of Sciences of J iangsu Province , Nanjing 210014 , China
Abstract:To establish a high efficient shoot regeneration system of promising southern highbush blueberry
selection A119 , a research on different origins and concentration of Fe on in vitro shoot proliferation was
conducted.Shoot proliferation per explant and chlorophyll concentration were not significantly different a-
mong the treatments of 0.1 or 0.2 mmol/L EDTANa2 +FeSO4 , and 0.2 mmol/L EDTA-Fe.Shoot
weight , water content , shoot height were the highest in 0.1 mmol/L EDTANa2+FeSO4 treatment.The
lowest shoot proliferation per explant , weight , water content , shoot height , and chlorophyll concentration
were found in 0.4 mmol/L EDTA-Fe treatment.
Key words:southern highbush blueberry;promising selection;Fe salt;in vitro;proliferation
越橘(Blueberry)为杜鹃花科(Ericaceae)越橘
属(Vaccinium spp.)植物 , 其果实富含花青苷 、维
生素 C等 ,具有很高的营养和保健价值[ 1-2] ,因此
世界各国对越橘开发和利用的研究很多[ 3-4] 。江
苏省中国科学院植物研究所以南方高丛越橘(V.
corymbosum)优良品种“南月”(Southmoon)为材料 ,
开展了实生选育研究 ,通过几年努力 ,初步筛选出
了一些优选系[ 5] 。由于这些优选系目前主要以单
株的形式保存 ,插条来源有限 ,适合采用组培快繁
方法进行种苗的繁殖 。
铁盐作为培养基的一个主要成分 ,对植物的
快繁再生能力有一定的影响。酸性土壤如红壤中
铁含量很高 ,因此培养基中较高的铁含量可能有
利于喜酸性土壤的越橘生长。刘捷等研究证明 ,
在1/2MS培养基上加倍铁的用量 ,能使初代培养
的成活率从13.3%提高到 90.0%[ 6] 。
本试验比较了铁盐种类及浓度对新选育的南
方高丛越橘优选系A119丛生枝增殖能力的影响 ,
以期为新优选系的快速繁殖和推广提供适用技
术。
通讯作者
基金项目:公益性行业(农业)科研专项(nyhyzx07-028 , 2006-G25),国家科学技术部成果推广项目(04efn215300275),南京市 2009年
第一批科技发展计划项目(200901018)
作者简介:姜燕琴 ,女 ,硕士研究生 ,主要从事小浆果生物技术研究。
收稿日期:2008-12-20 修回日期:2009-02-28
吉林农业大学学报 2009 ,31(5):543 ~ 545 ,555 http:// xuebao.jlau.edu.cn
Journal of Jilin Agricultural University E-mail:jlndxb@vip.sina.com
DOI :10.13327/j .j jlau.2009.05.011
1 材料与方法
1.1 材料
供试材料为从南高丛越橘品种“南月”(South-
moon)的实生优选系 A119[ 5] 。相对于其他实生优
选系 ,A119是一个再生能力较弱的选择系 。
2007年 7 月剪取 A119 的幼嫩枝条 ,摘去叶
片。用自来水加 1 ~ 2滴洗洁精配制成洗洁精水
溶液洗净材料表面的灰尘 ,然后用自来水冲洗干
净。转到超净工作台上先用 75%乙醇消毒 30 s ,
再用 0.1%HgCl2浸泡5 min ,最后用无菌水冲洗 8
次。用解剖刀切取约 1 cm的单芽茎段接种到含
4 mg/L ZT的改良WPM 培养基上 ,每隔 4周转接
到含 2 mg/L ZT 的改良WPM培养基上进行增殖。
将培养5 ~ 6代后的无菌苗用于以下的各项试验 。
1.2 方法
基本培养基为改良WPM[ 7] ,对铁盐进行了调
整。试验共设 4 个处理 ,分别为 1 倍的WPM 铁
盐[ 8] (0.1 mmol/L)、 2 倍 的 WPM 铁 盐
(0.2 mmol/L)、 1 倍 的 改 良 WPM 铁 盐[ 7]
(0.2 mmol/L)和 2 倍 的 改 良 WPM 铁 盐
(0.4 mmol/L)。其中 WPM 铁盐由 EDTANa2 +
FeSO4配制 ,成本较低;而改良WPM铁盐为商品化
的已经螯合的 EDTA-Fe ,成本较高。在各处理的
培养基中加入蔗糖 20 g/L 、琼脂 7 g/L、ZT
2 mg/L ,pH 调至 5.0。每处理接种 15株无菌苗 ,
重复 3次 。培养室的温度控制在(25±2)℃,光照
强度为1 800 ~ 2 000 lx ,光周期为 16 h 光照/8 h
黑暗 。
5周后统计各优选系的总增殖倍数 、有效枝
(≥1 cm)的增殖倍数 、鲜重 、干重 、长度 、叶绿素的
含量[ 9] ,记录丛生枝的生长状况。
1.3 数据整理和统计分析
用 Excel 2000 对数据进行基本整理 , 用
SPSS1 3.0对数据进行方差分析和 Duncan′s 多重
比较 。
2 结果与分析
2.1 铁盐对增殖倍数的影响
铁盐的种类和浓度对优选系A119的总增殖
倍数和有效枝的增殖倍数均有显著影响(表 1)。
培养基含有 0.1 , 0.2 mmol/L EDTANa2+FeSO4 以
及0.2 mmol/L EDTA-Fe 时总增殖倍数和有效枝
的增殖倍数较高 ,分别为 4.60 ~ 4.73倍和 4.00 ~
4.17倍 ,而培养基含 0.4 mmol/L EDTA-Fe 时总增
殖倍数和有效枝的增殖倍数较低 ,分别为3.23倍
和 2.63倍。
表 1 铁盐对丛生枝增殖倍数的影响
Table 1.Effect of Fe salt on shoot proliferation
铁盐种类
Origin of
Fe salt
c(铁盐)/(mmol·L -1)
Fe salt
总增殖倍数
Total shoot
proliferation
per explant
有效枝增殖倍数
Usable shoot
proliferation
per explant
EDTANa2+
FeSO4
0.1 4.73a 4.17a
0.2 4.60a 4.13a
EDTA-Fe 0.2 4.73
a 4.00a
0.4 3.23b 2.63b
2.2 铁盐对丛生枝重和含水量的影响
铁盐的种类和用量对优选系A119丛生枝的
鲜重 、干重和含水量均有显著影响 。3个指标的
趋势一致 ,在含 0.1 mmol/L EDTANa2+FeSO4 的培
养基中最高 ,其次为含 0.2 mmol/L EDTANa2+Fe-
SO4 和0.2 mmol/L EDTA-Fe 的培养基中 ,而在含
0.4 mmol/L EDTA-Fe的培养基中最低(表 2)。
表 2 铁盐对丛生枝重和含水量的影响
Table 2.Effect of Fe salt on shoot weight and water content
铁盐种类
Origin of Fe salt
c(铁盐)/(mmol·L -1)
Fe salt
鲜重/ g
Fresh weight
干重/g
Dry weight
含水量/ %
Water content
EDTANa2+FeSO4 0.1 0.239
a 0.038a 84.10a
0.2 0.167b 0.030b 82.14b
EDTA-Fe 0.2 0.153b 0.028b 81.59b
0.4 0.094c 0.021c 77.92c
2.3 铁盐对丛生枝长度的影响
铁盐的种类和浓度对优选系A119的丛生枝
总长度和平均长度的影响与增重和含水量的结果
一致 , 0.1 mmol/L EDTANa2 +FeSO4 处理丛生枝
544 吉林农业大学学报 2009年 10月
Journal of Jilin Agricultural University 2009 , October
长度最大 ,其次为0.2 mmol/L EDTANa2+FeSO4和
0.2 mmol/L EDTA-Fe 处理 , 长度 最 小 的 为
0.4 mmol/L EDTA-Fe处理(表 3)。
表 3 铁盐对丛生枝长的影响
Table 3.Effect of Fe salt on shoot height
项目
Item
c(EDTANa2+FeSO4)/(mmol·L-1)
0.1 0.2
c(EDTA-Fe)/(mmol·L -1)
0.2 0.4
总枝长/ cm
Total length 10.08a 8.44b 7.82b 4.43c
平均枝长/ cm
Average length 2.13a 1.90ab 1.70b 1.37c
2.4 铁盐对叶绿素含量的影响
在含 0.1 mmol/L 和 0.2 mmol/L EDTANa2 +
FeSO4以及 0.2 mmol/L EDTA-Fe 的培养基上 ,优
选系A119 的叶绿素 a 和 b 含量都很高 ,分别为
1.835 ~ 1.922 mg/g 和 0.741 ~ 0.778 mg/g , 而
0.4 mmol/L EDTA-Fe处理的叶绿素 a 和 b含量最
低 ,分别为 0.962 ,0.394 mg/g(表 4)。
表 4 铁盐对叶片叶绿素含量的影响
Table 4.Effect of Fe salt on leaf chlorophyll concentration
叶绿素种类
Chlorophyll
c(EDTANa2+FeSO4)/(mmol·L-1)
0.1 0.2
c(EDTA-Fe)/(mmol·L -1)
0.2 0.4
叶绿素 a
Chl.a/(mg·g -1) 1.835a 1.922a 1.873a 0.962b
叶绿素 b
Chl.b/(mg·g -1) 0.741a 0.778a 0.759a 0.394b
3 讨 论
已有的研究表明 ,培养基中的铁盐用量从 1
倍 MS 铁 盐 (0.1 mmol/L)提 高 到 2 倍
(0.2 mmol/L),能显著提高越橘初代培养的成活
率[ 6] 。本研究发现 0.1 ~ 0.2 mmol/L 铁盐浓度对
越橘丛生枝增殖倍数和叶绿素含量没有显著影
响 ,0.1 mmol/L 铁盐处理的丛生枝增重 、含水量 、
总长度和平均长度最高 ,而 0.4 mmol/L 铁盐处理
显著抑制了丛生枝的增殖倍数 、增重 、含水量 、枝
长和叶绿素含量 ,长势变弱 。Shiblir等研究中也
发现 ,EDTA 螯合铁的浓度从 0.2 mmol/L 提高到
0.4 mmol/L时 , V.pahalae 和 V.myrtillus 的丛生
枝干重下降 ,叶片失绿增加[ 10] 。由于 EDTA对光
敏感 ,MS 培养基中的 EDTA-Fe 在光下会分解成
乙醛酸(glyoxylate)和甲醛(formaldehyde),而 Fe 与
P 反应形成磷酸铁沉淀 ,从而影响植物对 Fe的吸
收 ,引起叶片黄化或失绿[ 11-12] 。因此当 EDTA螯
合铁增加到0.4 mmol/L时 ,大量的 EDTA 在光下
分解 ,一方面可能由于产生的乙醛酸和甲醛对幼
嫩的丛生枝产生毒害 ,另一方面可能由于形成磷
酸铁沉淀 ,使丛生枝 Fe 和 P 营养失调 ,影响其进
一步的增殖和生长。
组培成本高一直是限制组培技术推广应用的
一个重要原因 。除了简化培养基 ,如使用食用白
糖代替分析纯的蔗糖 、使用自来水代替蒸馏水等
措施外 ,减少一些价格较高的培养基成分如激素
和螯合铁的用量 ,也能在很大程度上降低成本。
本研究中使用实验室制备的 EDTA 螯合铁(即
EDTANa2+FeSO4)成本较低 ,而使用相同浓度商品
化的 EDTA螯合铁(即 EDTA-Fe)则价格较高。与
0.2 mmol/L EDTANa2+FeSO4和 EDTA-Fe 相比较 ,
0.1 mmol/L EDTANa2 +FeSO4 对丛生枝的增殖能
力和长势没有显著影响 ,甚至长势更好 ,并且比
0.4 mmol/L EDTA-Fe具有更高的增殖倍数和更好
的长势 。这能在一定程度上减少螯合铁用量 ,降
低越橘优选系组培繁殖的成本 。
总之 ,对越橘优选系 A119进行快繁时 ,采用
WPM培养基配方中的 1倍铁盐(0.1 mmol/L ED-
TANa2+FeSO4)具有较高的增殖倍数和较好的试
管苗长势 ,同时也能在一定程度上降低组培育苗
成本 。
(下转第 555页)
545姜燕琴等:铁盐对高丛越橘优选系组培增殖的影响
吉林农业大学学报 Journal of Jilin Agricultural University
gan exporting frozen product into the USA in 2008.
That transfusion of product destabilized the market with
frozen grade prices at this writing below $1.75/kg
and stored product difficult to sell at that price.Pro-
duction projections for the USA and the world indicate
many new plants coming into the bearing age in the
next five years and the impact of increasing supplies of
blueberries world wide is recognized as a major chal-
lenge for the industry.
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