全 文 :山 地农 业生 物学 报 28(4):360 ~ 362, 2009
Journal of Mountain Agriculture and Biology
·简 报·
贵州野生毛葡萄茎段离体快繁**
刘 伟1 ,潘学军 1* ,张文娥2 ,李顺雨 1
(1.贵州大学 喀斯特山地果树资源所 ,贵阳 550025;2.贵州大学 农学院 ,贵阳 550025)
关键词:毛葡萄;茎段;离体;快速繁殖
中图分类号:S663.1(273) 文献标识码:A 文章编号:1008-0457(2009)04-0360-03
InvitroPropagationofwildVitisquinquangularissteminGuizhouProvince
LIUWei1 , PANXue-jun1* , ZHANGWen-e2 , LIShun-yu1(1.ResearchInstituteforFruitResourceofKarstMountain
Region, GuizhouUniversity, Guiyang550025, GuizhouProvince, China; 2.CollegeofAgriculture, Guizhou
University, Guiyang550025, GuizhouProvince, China)
Keywords:InVitro, Rapidpropagation, Vitisquinquangularis, Stem
葡萄为葡萄科(Vitaceae)葡萄属(Vitis)多年生浆果类藤本果树[ 1] 。我国是东亚葡萄种群的集中分布
区 ,拥有丰富的野生葡萄资源 ,这些资源具有丰产 、抗病 、抗逆性强等特点 ,是抗病抗逆育种的重要种质 。
贵州作为我国野生葡萄的重要起源中心之一 ,资源丰富 ,但研究开发较为欠缺 [ 2 -4] ,尤其是葡萄野生资源
的快速繁殖利用及评价等方面的研究至今未见报道 。本研究以贵州葡萄野生种毛葡萄 2个单株为试材 ,
以期建立无菌快繁体系 ,进而为贵州葡萄属野生种离体保存 、再生及遗传转化奠定材料基础和技术支持。
1 材料与方法
1.1 材料
以贵州野生葡萄毛葡萄(VitisquinquangularisRehd.)2个单株花 -4及农 -11单芽茎段为试材 ,取自
贵州大学葡萄种质资源圃 。试验于 2008年 6月 ~ 2009年 5月在贵州大学果树科学实验室进行。
1.2 方法
1.2.1 腋芽诱导 于 2008年 6月晴天上午采取供试材料的新梢 ,按照常规方法消毒后剪成单芽茎段 ,接
种到芽诱导培养基上(见表 1)进行腋芽诱导培养 。每瓶接种 3个单芽茎段 ,每处理接种 10瓶 ,重复 3次 。
培养温度(25±1)℃,每日 [光 ]照 12h, [光 ]照度 2 000lx, 20d后陆续统计腋芽诱导和生长状况 。
1.2.2 茎段增殖与生根培养 待腋芽长出后 ,切取单芽茎段接种到增殖培养基上(见表 2)进行增殖培
养 ,重复 3次 ,同时观察生根情况 。培养条件同 1.2.1, 30d后统计茎段增殖率(增殖率 =增殖茎段数 /原
接种茎段数 ×100%)、增殖系数(增殖系数 =培养增长节位数 /接种时节位数)、生根率(生根率 =诱导生
根茎段数 /原接种茎段数 ×100%)、平均生根条数和试管苗生长情况 。培养基配制 、初代培养和生根培养
均参照文献 [ 5]的方法进行 。培养基均附加 2%蔗糖与 0.7%琼脂 , pH值调至 5.8 ~ 6.0。
* 收稿日期:2009-05-11;修回日期:2009-06-27
基金项目:贵州省省长基金项目资助 [黔省专合字(2006)10号 ] ;贵州省果树学科科技创新人才团队建设项目资助 [黔科合人才团队(2008)
88007号 ] ;贵州省特色农业产业人才培养基地建设项目资助;贵州省果树工程技术研究中心建设项目 [黔科合农 G字(2007)
4001号 ] 。
作者简介:刘 伟(1980-),女 ,吉林延边人 ,在读硕士研究生 ,研究方向为果树种质资源与生物技术育种。
*通讯作者:潘学军(1977-),男 ,副教授 ,博士 , E-mail:pxjun2050@yahoo.com.cn
DOI :10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2009.04.016
2 结果与分析
2.1 毛葡萄腋芽诱导培养基筛选
将毛葡萄两个单株的单芽茎段分别接种到 MS和 1/2MS培养基上(二者均附加 1.0mg·L-1 BA和
0.2mg·L-1IBA),发现毛葡萄的 2个单株均在 MS培养基上生长较好 。为获得最优的培养基配方 ,又以
MS为基本培养基 ,配合不同浓度的细胞分裂素 BA和 0.2mg·L-1 IBA进行了试验(见表 1)。由表 1可知 ,
当 IBA浓度为 0.2mg·L-1时 ,不同浓度的细胞分裂素对毛葡萄腋芽诱导效果不同 ,在一定浓度范围内 ,随
着细胞分裂素浓度的增加 ,毛葡萄腋芽诱导率不断增加 ,当细胞分裂素 BA浓度为 2.0mg·L-1 ,毛葡萄两
单株的腋芽诱导率均最高 ,分别为 43.8%(单株花 -4)和 47.1%(单株农 -11),此时诱导出的腋芽生长
状况健壮 ,叶色浓绿;但当浓度为 3.0mg·L-1时 ,腋芽诱导率急剧降低 ,单株花 -4和农 -11的诱导率分别
为 11.1%和 22.2 %,此时腋芽长势均较差 ,并有大量愈伤组织产生 ,已不适合毛葡萄腋芽诱导。因此培
养基 MS+2.0mg·L-1 BA+0.2mg·L-1IBA比较适合毛葡萄腋芽诱导 。
表 1 不同基本培养基及 BA浓度对毛葡萄腋芽诱导的影响
Tab.1 EfectofdiferentbasicmediumandBAconcentrationonbudinductionofVitisquinquangularis
单株 培养基 BA(mg·L-1) IBA(mg·L-1) 腋芽诱导率(%) 芽的生长状况
花 -4 1 /2MS 1.0 0.2 8.4 芽黄绿色,生长不良 ,产生少量愈伤组织
MS 0.5 0.2 27.8 芽淡绿色,生长不良(先快后慢)
1.0 0.2 33.3 芽淡绿色,较瘦弱
1.5 0.2 40.0 芽绿色 ,生长健壮
2.0 0.2 43.8 芽绿色 ,生长健壮 ,植株较高
3.0 0.2 11.1 芽黄色 ,生长不良 ,愈伤组织褐化严重
农 -11 1 /2MS 1.0 0.2 9.4 芽黄绿色,产生少量愈伤组织
MS 0.5 0.2 27.0 芽淡绿色,生长缓慢
1.0 0.2 34.4 芽绿色 ,生长不良 ,植株矮小
1.5 0.2 38.9 芽绿色 ,生长正常
2.0 0.2 47.1 芽绿色 ,生长健壮 ,植株较高
3.0 0.2 22.2 芽黄色 ,生长不良 ,有大量白色松软愈伤组织
2.2 毛葡萄增殖与生根培养基筛选
由表 2可以看出 ,毛葡萄两个单株花 -4、农 -11在腋芽诱导后继续转接到该培养基上后 ,茎段增殖
较慢 ,增殖系数分别仅为 1.1和 1.0,增殖率分别为 12.2%和 20%,试管苗叶色黄绿 ,节间较长 ,并产生愈
伤组织 。而当把基本培养基改为 1/2MS培养基 ,去掉细胞分裂素 ,并调整生长素 IBA的浓度后发现 ,毛葡
表 2 不同培养基对毛葡萄茎段增殖与生根的影响
Tab.2 EffectofdifferentmediaonmultiplicationandrootinductionofVitisquinquangularis
单株 培养基 BA(mg·L-1)
IBA
(mg·L-1)
增殖率
(%)
增殖系
数
平均生根数
(条)
生根率
(%) 试管苗生长情况
花 -4 MS 2.0 0.200 12.2 1.1 0 0 叶片黄绿 ,节间长 ,产生大量愈伤组织
1/2MS 0.050 27.8 2.0 1.0 33.3 叶淡绿色 ,节间短 ,茎矮壮;主根长约 2.5cm
0.075 72.2 4.0 1.9 80.0 叶绿色,新梢生长健壮;主根粗壮,长 5cm
0.100 47.8 1.6 1.0 62.5 叶绿色,植株矮小 ,少量愈伤;主根粗壮 ,长 1.2cm
0.200 25.6 2.0 0.5 7.5 叶淡绿色 ,生长缓慢;大量愈伤组织;主根粗短
0.400 15.6 2.0 0 0 叶淡绿色 ,生长不正常 ,大量愈伤组织
0.800 7.8 1.0 0 0 叶黄色 ,发育不良 ,叶细小,大量愈伤组织
农 -11 MS 2.0 0.200 20.0 1.0 0 0 叶黄绿 ,节间长 ,大量愈伤组织
1/2MS 0.050 34.4 1.6 0.7 30.0 叶淡绿色 ,幼苗矮小;主根粗短
0.075 77.8 4.5 2.6 76.7 叶浓绿色 ,植株生长健壮;主根较粗壮 ,长 1.5cm
0.100 51.1 3.2 1.7 41.1 叶淡绿色 ,愈伤组织较大;主根较粗壮
0.200 23.3 2.0 0.4 15.6 叶黄绿色 ,植株矮小 ,主根较细短
0.400 14.4 1.0 0 0 叶淡绿色 ,生长不良 ,大量愈伤组织
0.800 10.0 1.0 0 0 叶黄绿色 ,生长不正常 ,叶小 ,大量愈伤组织
361第 4期 刘 伟 ,等:贵州野生毛葡萄茎段离体快繁
萄两个单株的茎段均在 IBA浓度为 0.075mg·L-1时增殖率最高 ,花 -4达到了 72.2%,农 -11为 77.8%,
此时二者增殖系数均在 4.0以上;在试管苗茎段快速生长的同时基部生根 ,此时生根率分别达 80%和
76.7%;试管苗生长健壮 ,叶色浓绿 ,根系粗壮。而后随着 IBA浓度的增大 ,各测定指标均不同程度的下
降 ,当浓度为 0.1mg·L-1 ,试管苗生长矮小 ,并有少量愈伤组织产生;浓度越大 ,试管苗生长发育越不正常 ,
并伴有大量愈伤组织产生。由此可见 ,毛葡萄花 -4和农 -11适宜的增殖和生根培养基为 1/2MS+IBA
0.075mg·L-1。
3 讨论
3.1 本试验结果表明贵州野生毛葡萄的 2个单株花 -4和农 -11腋芽诱导的适宜培养基为 MS+BA
2.0mg·L-1 +IBA0.2mg·L-1 ,其诱导率分别为 43.8%和 47.1%,此时诱导出的腋芽生长状况健壮 ,叶色
浓绿。但继代培养在该培养基上的单芽茎段生长缓慢 ,且产生大量愈伤组织 ,表明该培养基不适合毛葡萄
快繁和成苗培养 ,且此时继代茎段中已积累了一定浓度的细胞分裂素 。在以 1/2MS为基本培养基 ,仅附
加不同浓度的 IBA后继代 ,试管苗表现出低浓度的 IBA时成苗较快 ,增殖系数较高;高浓度的 IBA抑制毛
葡萄茎段增殖 ,甚至导致畸形苗产生 。其中单株花 -4当 IBA浓度超过 0.2mg·L-1 ,增殖率和生根率均大
幅度下降;而农 -11对 IBA浓度更为敏感 ,在 0.1mg·L-1 ,其生根率就大幅降低 。因此 ,毛葡萄茎段继代
和生根最佳培养基是 1 /2MS+IBA0.075mg·L-1 ,此时茎段增殖快 ,苗健壮 ,根系多 ,生长正常 。
3.2 关于葡萄组织培养方面已有大量的报道 [ 1, 6 -9] ,根据组培目的的不同涉及到多种外植体 ,包括茎段 、
叶盘 、合子胚 、花药 、细胞和原生质体等多种器官 、组织和细胞 ,而以资源离体保存为目的的组织培养也有
少量研究 ,张剑侠等 [ 2]曾建立了中国野生葡萄 12个种 22个单株的离体快繁体系。东北山葡萄 [ 10]和广西
毛葡萄 [ 11]这 2个种的组织培养也曾引起了广泛的关注。在以资源离体保存为目的的组织培养中除广西
毛葡萄增殖的基本培养基是 MS,生根基本培养基为 1/2MS[ 11]外 ,其余对野生葡萄增殖与生根的基本培养
基都采用 1/2MS。本研究以单芽茎段为外植体 ,进行增殖与生根培养的基本培养基也为 1/2MS,并附加一
定浓度的 IBA,其增殖和生根效果较好;对于腋芽诱导基本培养基而言 ,本研究筛选出 MS为基本培养基 ,
与前人关于野生葡萄腋芽诱导的基本培养基相同(除东北山葡萄选用 B5为基本培养基 [ 10]外),但诱导率
较低 ,究其原因可能是由于不同基因型 、不同生境造成。
3.3 目前对贵州野生葡萄的研究工作刚刚起步 ,本研究结果:腋芽诱导率(仅在 40%左右)、茎段增殖率
(70%左右)以及增殖系数(4-4.5)并不很高 ,因此今后还需对贵州野生毛葡萄快繁技术体系进一步优
化 ,以期为野生资源的保存和利用奠定基础。
参 考 文 献:
[ 1] 张剑侠 ,王贺飞 , 徐 炎 ,等.中国野生葡萄组织培养研究 [ J] .西北植物学报 , 2003, 23(3):460-463.
[ 2] 张剑侠 ,王跃进 , 李沛玲 ,等.中国野生葡萄的离体培养与快速繁殖 [ J] .园艺学报 , 2004, 31(1):90-93.
[ 3] 潘学军 ,张文娥 , 樊卫国.外援激素处理对贵州毛葡萄种子发芽的影响 [ J] .种子 , 2007, 26(1):25-27.
[ 4] 李德燕 ,潘学军 , 张文娥 ,等.贵州野生毛葡萄种子萌发生理特性研究 [ J] .种子 , 2008, 27(2):69-71.
[ 5] 王 蒂.植物组织培养 [ M] .北京:中国农业出版社 , 2004:26-27;236.
[ 6] 范志强,杜希华 ,蹇兆忠,等.葡萄花药胚性愈伤组织的诱导与保持 [J] .山东师大学报(自然科学版), 2001, 16(1):105-106.
[ 7] 金万梅 ,董 静 , 闰爱玲 ,等.葡萄器官离体再生和遗传转化体系的建立 [ J] .园艺学报 , 2008, 35(l):27-32.
[ 8] 杨晓明 ,安黎哲 , 王雅梅 , 等.酿酒葡萄 `神索 体胚发生及再生体系遗传稳定性分析 [ J] .园艺学报 , 2006, 33 (6):1
317-1 320.
[ 9] 于向荣 ,李佩芬 , 卢炳芝 ,等.酿酒葡萄原生质体再生植株 [ J] .果树科学 , 1999, 16(2):115-118.
[ 10] 朱 波 ,曹后男 ,朴日子 , 等.“左山一”山葡萄组织培养快速繁育体系的研究 [ J] .延边大学农学报 , 2005, 27(1):1-5.
[ 11] 邹 瑜 ,莫磊兴 ,林贵美 , 等.野生毛葡萄茎段离体培养和生产应用研究 [ J] .广西农业科学 , 1998, (4):196-199.
362 山 地 农 业 生 物 学 报 2009年