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早熟西洋梨胚培养技术研究



全 文 :2012年 11月 2012(6) 5北方果树 NORTHERN FRUITS
文章编号:1001-5698(2012)06-0005-04 中图分类号:S661.2 文献标识码:B
早熟西洋梨胚培养技术研究
姜英林,冯霄汉
(辽宁省大连市农业科学研究院,辽宁 大连 116036)
收稿日期:2012-08-22
作者简介:姜英林(1983-),男,辽宁大连人,硕士,主要从事果树育种工作,(电子信箱)jianyinglin666@163.com。
西洋梨原产欧洲,在世界栽培范围较广。 早熟西洋
梨品种包括‘保利阿斯卡’‘欧林塔尔’等,其果实发育
不到 100 d即达到最佳食用状态,且呈现出品种特有的
色、香、味,果肉由硬开始变软。 早熟西洋梨具有种胚发
育不全的缺点,即使待果实腐烂再取种,其种胚也发育
不饱满, 因此采用传统的催芽播种方法很少甚至无法
获得实生苗。 植物组织培养技术是最近几十年来发展
起来的一项无性繁殖的新技术, 是在含有营养物质及
植物生长物质的培养基中,培养离体植物组织(器官或
细胞),诱导其长成完整植株的技术。 因此,利用植物组
织培养技术能够使种胚发育不全的早熟西洋梨, 在人
工环境条件下培育出实生苗, 对早熟西洋梨的育种工
作有着重要意义。
1 材料与方法
以大连市农业科学研究院西洋梨资源圃内的早熟
西洋梨‘欧林塔尔’为试材。
取样时间及处理方法:分 3 次取样,分别为 7 月 4
日、7 月 18 日、7 月 28 日。 将取样的梨果分两部分,一
部分放入冰箱中进行冷藏,冷藏 6、12、24 h,将种子取
出接种到培养基上。 另一部分带到实验中取种后接到
培养基上。
初代培养 将取出的种子流水冲洗干净后,在超净
工作台上对种子进行消毒,先用 75%酒精浸种 15 s,再
用升汞浸种 7 min,最后用灭菌水冲洗四五次,将种子
的种皮剥下后接种到附加不同激素、不同浓度的 MS 和
1/2MS 培养基上,每个处理接种 25 个,培养 45 d,调查
成活率。
增殖培养 对初代培养获得的组培苗进行增殖培
养。 增殖培养以 MS为基本培养基,含蔗糖 30 g/L、琼脂
6.5 g/L,pH 值为 5.8。 每个处理接种新梢 25 个,30 d 后
观察新梢的生长增殖情况, 统计新梢数和计算增殖系
数。
生根培养与移栽 (1)诱导生根 将经过伸长培养
的新梢转接到附加不同浓度 NAA 的培养基上,每个处
理 20 个新梢。 分为直接光照培养和先暗培养 7d 再转
入光下培养两种方式,30 d 后观察生根情况,统计生根
率和每株平均生根数。 (2)生根苗的移栽 当试管苗长
出 3~4 条根,每条根长 2~3 cm 且植株生长健壮,打开
瓶盖炼苗 3~5 d后,将小苗移栽至培养钵中。选细沙、腐
殖土、田园土,按 3∶1∶1 混合作为基质,移栽后浇透水,
保持小苗环境湿度在 80%左右,温度在 20℃左右。 移
栽初期要对小苗进行适度的遮荫。
2 结果与分析
2.1 不同的取样时间和冷藏时间对种子胚培养成活率
的影响
由表 1 可以看出, 采用不同的取样时间和不同的
冷藏时间,种子胚培养的成活率不同。 从取样时间上可
以看出,7 月 18 日取样种胚的成活率高于 7 月 4 日和
7月 28日取样的; 从每次取样不同的冷藏时间上可以
看出, 冷藏 12 h 种子胚培养的成活率高于其他冷藏时
间的。 7 月 18 日取样冷藏 12 h 和 24 h 两处理,种子胚
培养的成活率都达到了 100%。综合不同的取样时间和
不同冷藏时间两个处理方式可以看出,‘欧林塔尔’种
子胚培养的最佳取样时间应该在 7 月 18 日,种子冷藏
处理的最佳时间 12 h或 24 h。
2.2 不同植物生长调节剂及其配比在初代培养中对种
胚成活率的影响
以 1/2MS、MS 两种培养基对比, 以不加激素为对
摘要:该试验通过对早熟西洋梨进行胚培养,探讨不同植物生长调节剂及其配比对早熟西洋梨胚培养的
影响。 试验结果表明:适合早熟西洋梨胚培养的初代培养基是 1/2MS+6-BA 0.1 mg/L+GA30.1 mg /L,增殖
培养基是 MS+6-BA 0.2mg/L+GA30.1mg /L,生根培养基为 MS+NAA0.05mg/L。 将生根的无菌苗进行炼苗
后移栽,可获得成活植株。
关键词:西洋梨;胚培养;基本培养基;生长调节剂及其浓度
试验研究
DOI:10.16376/j.cnki.bfgs.2012.06.032
照。 由表 2可以看出,以 MS为基本培养基,随着 6-BA
和 GA3 浓度的升高,种子的成活率在逐渐下降,在 6-
BA浓度 0.1mg/L、GA3浓度 0.1 mg/L 和 0.2 mg/L 的培养
基上,种子的成活率高于其他培养基。
以 MS 为基本培养基,6-BA 浓度 0.1 mg/L,GA3 浓
度 0.2mg/L的种子成活率最高,达到 93.3%。 但通过观
察发现,种子伸出的主茎细长,且有玻璃化现象。 6-BA
和 GA3浓度均为 0.1 mg/L,主茎生长较粗壮,且无明显
玻璃化现象。
以 1/2MS 为基本培养基 ,6-BA 和 GA3 浓度为
0.1 mg/L 时, 以及 6-BA 浓度为 0.1 mg/L,GA3 浓度为
0.2 mg/L时种子的成活率都在86.7%,高于其他培养基。
6 2012年 11月北方果树
取样时间(月-日) 冷藏时间(h) 成活数 成活率(%)
07-04 0 11 73.3
6 13 86.7
12 14 93.3
24 13 86.7
07-18 0 14 93.3
6 13 86.7
12 15 100.0
24 15 100.0
07-28 0 13 86.7
6 13 86.7
12 15 100.0
24 14 93.3
图 1 图 2
序号 培养基 6-BA(mg/L) GA3(mg/L) 成活数
1 1/2MS 0 0 11
2 1/2MS 0.1 0.1 13
3 1/2MS 0.1 0.2 13
4 1/2MS 0.1 0.5 10
5 1/2MS 0.1 1.0 7
6 1/2MS 0.2 0.1 10
7 1/2MS 0.2 0.2 10
8 1/2MS 0.2 0.5 9
9 1/2MS 0.2 1.0 4
10 1/2MS 0.5 0.1 7
11 1/2MS 0.5 0.2 7
12 1/2MS 0.5 0.5 5
13 1/2MS 0.5 1.0 6
14 1/2MS 1.0 0.1 8
15 1/2MS 1.0 0.2 6
16 1/2MS 1.0 0.5 7
17 1/2MS 1.0 1.0 7
注:接种外植体数均为 15 个。
成活率(%) 序号 培养基 6-BA(mg/L) GA3(mg/L) 成活数 成活率(%)
73.3 18 MS 0 0 12 80.0
86.7 19 MS 0.1 0.1 13 86.7
86.7 20 MS 0.1 0.2 14 93.3
66.7 21 MS 0.1 0.5 11 73.3
46.7 22 MS 0.1 1.0 12 80.0
66.7 23 MS 0.2 0.1 12 80.0
66.7 24 MS 0.2 0.2 11 73.3
60.0 25 MS 0.2 0.5 10 66.7
26.7 26 MS 0.2 1.0 9 60.0
46.7 27 MS 0.5 0.1 9 60.0
46.7 28 MS 0.5 0.2 7 46.7
33.3 29 MS 0.5 0.5 4 26.7
40.0 30 MS 0.5 1.0 4 26.7
53.3 31 MS 1.0 0.1 13 86.7
40.0 32 MS 1.0 0.2 9 60.0
46.7 33 MS 1.0 0.5 11 73.3
46.7 34 MS 1.0 1.0 7 46.7
注:培养基均为 MS,接种外植体数均为 15 个。
表 2 不同植物生长调节剂及其配比在初代培养中种胚的成活率
表 1 不同取样时间及不同冷藏时间处理胚培养的成活率
但GA3浓度为0.2mg/L时存在玻璃化现象。通过1/2MS和
MS两种基本培养基比较发现,1/2 MS+6-BA 0.1 mg/L+
GA30.1mg/L好于培养基MS+6-BA0.1mg/L+ GA30.1mg/L,
种子发育正常,茎粗壮适度,叶色嫩绿,无玻璃化现象。
2.3 不同植物生长调节剂及其配比对新梢增殖的影响
由表 3可知,随着 6-BA浓度的增加新梢的增值系
数也在增加 ,当 6-BA 浓度达到 0.2 mg/L、GA3浓度
1.0 mg/L 时新梢的增值系数最高, 达到 2.27; 随着 6-
BA 的浓度继续增高,新梢的增值系数开始下降。 通过
观察发现,6-BA 浓度 0.2 mg/L、GA3 浓度 1.0 mg/L 时,
虽然新梢的增值系数高, 但培养基上增殖的新梢簇化
严重且细长 (图 1), 叶色黄绿, 不适于继代培养。 当
6-BA 浓度达到 0.2 mg/L, GA3 浓度 0.1mg/L 时新梢的
增值系数为 1.73, 低于 6-BA 浓度 0.2 mg/L,GA3浓度
1.0 mg/L 的增值系数,但比其他激素浓度的增值系数要
高,且增殖的新梢多发生于茎基部,生长较粗壮,叶色
为深绿色(图 2、图 3),适于连续继代培养。
图 3
2012(6) 7姜英林等:早熟西洋梨胚培养技术研究
2.4 不同光照条件及不同 NAA 浓度对外植体生根的
影响
将经过继代培养的新梢转接到以 MS 为基本培养
基的生根培养基上,通过光照和暗处理两种处理方式,
发现在光照条件下新梢的生根情况要好于暗培养条
件。在光照培养 18 d 左右,添加 NAA的新梢基部变粗,
出现凸起, 有明显的根原基形成,25 d 左右长出细根
(图 4)。而经过暗培养的新梢则生长较弱,新梢基部无根
原基形成或不明显,生根率低。在光照条件下,NAA浓度
为 0.05mg /L 时外植体生根率最高, 达到 53.3%(表4);
NAA浓度为0.2mg /L时生成的愈伤组织块较大,且有褐
化现象。 因此适于生根的培养基为MS+NAA0.05mg/L。
2.5 试管苗的移栽
移栽后通过适度的遮荫, 待小苗长出三四片新叶
时按照常规管理,小苗即可正常生长。
3 小结与讨论
通过本研究得出, 适于早熟西洋梨种胚发育的初
代培养基为 1/2 MS+6-BA 0.1 mg/L+GA3 0.1 mg/L, 增殖
培养基为 MS+6-BA 0.2 mg/L+GA30.1 mg/L,生根培养基
为 MS+NAA0.05mg/L。
培养基中添加 6-BA、NAA、GA3 3 种激素的含量均
是影响组培苗增殖的主要因素 [1] 。 本研究发现,6 -BA
是影响组培苗增殖率的主要因子,这与杨芳等 [2]研究结
果一致。 GA3对植物细胞分裂和伸长有促进作用[3], 能
促进植株整株的伸长生长, 培养基中添加适量的 GA3
外植体茎段明显伸长,组培苗株高增长显著 [4],增殖系
数提高。 低浓度的 NAA能够促进根的形成。 NAA浓度
过大在植株基部易产生大量的愈伤组织并出现褐化现
象,最后植株停止生长直至枯死。 因为褐化愈伤组织影
响了植物对养分的吸收,这与金青等 [5]研究的结果一
致。 本研究发现,光照对生根有促进作用,暗处理能够
抑制根原基的形成,对生根不利,这与孙清荣等 [6]研究
的结果相一致。
在植物组织培养过程中发现, 外植体采集的时间
及相应的预处理都会影响到种胚发育。 在本研究中,对
早熟梨‘欧林塔尔’进行了 3 次取样,7 月 18 日取样的
种子胚发育好于 7月 8日和 7月 28日取样的。 说明取
样过早过晚都会影响到种子的胚培养, 这可能与种子
体内酚类物质的含量以及多酚氧化酶的活性有关[7]。 通
过对‘欧林塔尔’种子进行不同时间的冷处理发现,冷
藏处理能够明显提高种胚的发育, 提高种胚培养的成
活率,这与王力超等[8]和孙亮等[9]的研究结果一致。
参考文献:
[1] 杨青松,蔺经,李晓刚,等 .金水 2 号梨茎段增殖培养基的筛
选[J].江西农业学报,2008,20(2):38-40.
序号 6-BA(mg/L) GA3(mg/L) 新梢总数(个) 新梢增殖系数 序号 6-BA(mg/L) GA3(mg/L) 新梢总数(个) 新梢增殖系数
1 0 0 17 1.13 10 0.5 0.1 19 1.27
2 0.1 0.1 19 1.27 11 0.5 0.2 17 1.13
3 0.1 0.2 16 1.07 12 0.5 0.5 18 1.20
4 0.1 0.5 23 1.53 13 0.5 1.0 16 1.07
5 0.1 1.0 19 1.27 14 1.0 0.1 21 1.40
6 0.2 0.1 26 1.73 15 1.0 0.2 20 1.30
7 0.2 0.2 21 1.40 16 1.0 0.5 17 1.13
8 0.2 0.5 17 1.13 17 1.0 1.0 17 1.13
9 0.2 1.0 34 2.27
注:接种新梢数均为 15 个。
表 3 不同植物生长调节剂及其配比对新梢增殖的影响
序号 光照条件
NAA
(mg/L)
生根新
梢数(个)
生根率
(%)
1 正常光照 0 5 33.3
2 正常光照 0.05 8 53.3
3 正常光照 0.10 4 26.7
4 正常光照 0.15 4 26.7
5 正常光照 0.20 2 13.3
6 暗培养 7 d 转光下 0 0 0
7 暗培养 7 d 转光下 0.05 2 13.3
8 暗培养 7 d 转光下 0.10 1 6.7
9 暗培养 7 d 转光下 0.15 0 0
10 暗培养 7 d 转光下 0.20 0 0
表 4 不同光照条件及不同 NAA 浓度对外植体生根的影响
注:接种新梢数均为 15 个。
图 4
[2] 杨芳,王忆,许雪峰,等 .秋子梨叶片植株再生研究 [J].中国果
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8 2012年 11月北方果树
111111111111111111111111111111111111111111111111
The Research of Propagation in Vitro of Precocity Pyrus Comm un is L. by Embryo Culture
JIANG Ying-lin,FENG Xiao-han
(Dalian Agricultural science research institute,Dalian Liaoning 116031,China)
Abstract:This experiment of Precocity Pyrus comm un is L. by embryo culture. The effect of different kinds
of basic medium and plant growth regulators on embryo culture of Precocity Pyrus comm un is L. was studied.
The results showed that,1/2MS+0.1mg/L 6-BA+0.1mg/L GA3 was suitable for primary culture of the ex-
plants,MS+0.2mg/L6-BA+0.1mg/L GA3 for proliferation,MS+0.05mg/L NAA for rooting. Plantlets were ob-
tained from rooted aseptic seedlings after acclimatization and transplanting.
Key words:Pyrus comm un is L.;Embryo Culture;Basic Medium;Growth Regulator and Concentration
1992 年以日本品种‘大久保’为母本,河北满城地
方品种‘雪桃’为父本杂交,获得杂交种子 109 粒,从中
选出 92 粒发育饱满的种子进行层积和催芽,播种于苗
圃内;1993 年获杂种实生苗 59 株,落叶后定植到杂种
园内。 经 3 年果实性状初步鉴定,代号为 92-1-2 的单
株入选为优良单株;于 1998 年以毛桃为砧木嫁接繁殖
幼苗 50 株,定植于杂交圃内。 于 2011 年 3 月通过河
南省林木品种审定委员会审定,定名为‘秋硕’。
1 品种特征特性
植株长势中庸,树姿半开张。 萌发率和成枝率均为
中等,一年可抽生二三次副梢。 叶片宽披针形,绿色,叶
缘钝锯齿,缺刻中深,叶基部楔形,先端渐尖。 花芽起始
节位较低,多为一二节,单、复花芽的比为 1︰2~3,以复
花芽为主;花芽的抗寒能力强。大型花,花粉少。果实近
圆形,果顶圆平,缝合线浅,两半部较对称,成熟度一
致,梗洼狭、中深;果面绒毛稀少,果皮底色黄白,成熟
时 85%果面着鲜红到紫红色晕, 光照条件好时全果着
鲜红色,果皮厚;果肉水白色;核椭圆形,离核,有裂核
现象;果实大,平均单果质量 350 g,最大果 450 g;可溶
性固形物 16%左右,总糖 13.2%,总酸 0.26%,风味浓
甜,香味浓郁,品质极佳;果肉硬溶质,去皮果肉硬度
0.93 kg/cm2左右;果实耐贮藏,室温可贮藏 7 d。 在郑州
地区 2月底叶芽萌动,3月下旬至 4月初开花,花期 5 ~
7 d; 果实 7 月中旬着色, 8 月上旬成熟, 果实发育期
120 d 左右;9 月底枝条停止生长,11 月上旬开始落叶,
11月中旬完全落叶,全年生育期 240 d左右。
2 栽培技术要点
在河南桃栽培区适应性良好, 土壤肥力中等的条
件下能够表现出该品种的生长结果特性。 平原地区宜
以毛桃作砧木,干旱的丘陵或山地以山桃作砧木为宜。
山区或丘陵区的瘠薄地块可采用 2 m×4 m 或 3 m×4 m
的株行距, 平原区肥沃地块应适当稀植, 分别采用两
主枝开心形和三主枝自然开心形树形;若建造 1 m×3 m、
1 m×4 m 株行距的早期丰产密植园, 可选择细长主干
形。 要通过重夏季修剪控制树势,轻冬剪调整结构。 严
格疏花疏果,短果枝留 1 个果,中果枝留 2 个果,长果
枝留 3个果。进入丰产期后注意增施有机肥。为了防止
果实品质降低,保证果实的贮藏能力,采收前 15 d 以内
不宜浇水。 花粉量少,要注意配置授粉树。 推荐套袋栽
培 (5月下旬), 套袋前二三天全园喷施 1 次杀虫杀菌
剂。 果实发育后期注意防治桃小食心虫、 桃蛀螟等害
虫。
(作者: 谭彬等, 河南农业大学园艺学院, 郑州
450002,摘自《园艺学报》2012.7)
晚熟鲜食桃新品种‘秋硕’