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沙梨种子组织培养技术研究



全 文 : 2016年 第45卷 第5期 中 国 南 方 果 树
沙 梨 种 子 组 织 培 养 技 术 研 究
涂俊凡,秦仲麒,李先明,伍 涛,杨夫臣,朱红艳,刘 政
(湖北省农业科学院果树茶叶研究所/湖北省农业科技创新中心果树茶叶分中心,武汉,430064)
 收稿日期:2016-06-27;修回日期:2016-08-03
基金项目:国家现代农业产业技术体系建设专项资金项目(CARS-29-17);国家科技支撑计划(2013BAD02B01-3);湖北省
农业科技创新中心资助项目(2011-620-005-003-01);湖北省科技支撑计划项目(2015BBA209);湖北省农业科
学院青年科学基金项目(2014NKYJJ1)资助。
作者简介:涂俊凡,女,副研究员,主要从事梨育种及组织培养技术研究。
E-mail:491985977@qq.com
通信作者:秦仲麒。电话:(027)87770251,E-mail:zhongqiqin@163.com
DOI:10.13938/j.issn.1007-1431.20160318
摘 要 以“翠冠×圆黄”“翠冠×华梨2号”“丰水×圆黄”“丰水×华梨2号”等4个杂交组合沙梨
果实为试材,经2℃冷藏后,采用组织培养法,研究了消毒方法、种皮、不同浓度6-苄氨基腺嘌呤(6-
BA)和吲哚丁酸(IBA)组合、暗培养时间对沙梨种子萌发及生长的影响。结果表明,沙梨杂交果实
冷藏后根据果实不同情况采用不同方法消毒处理,可提高种子组织培养效率。4个组合沙梨杂交
种子去种皮后接种在 MS+6-BA 0.5mg·L-1+IBA 0.05mg·L-1的培养基中暗培养7d后,转
入光照14h、黑暗10h条件下培养,发芽率为60%~86.67%,苗健壮,生长速度快。
关键词 沙梨;种子;组织培养;发芽率
  梨(Pyrus)属于蔷薇科(Rosaceae)梨亚
科(Pomoideae)梨属植物。湖北省是沙梨生
产大省,2013年湖北省梨种植面积3.94万
hm2,占全国栽培面积的3.54%,居全国第
11位,梨产业是我省农业发展增效、农民增
收致富的重要产业,在我省农村经济发展中
占有重要地位。选育优良品种是梨产业持续
健康发展的重要因素。杂交育种仍然是选育
新品种的重要手段。沙梨杂交种子受后熟及
休眠影响,导致种子萌芽率不高[1-3]。
本文在前人研究的基础上,进一步对沙
梨种子组织培养技术进行研究,旨在优化组
培条件,为沙梨杂交育种及化学诱变育种提
供技术支持。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验于2014年1月至2015年12月在
湖北省农业科学院果树茶叶研究所进行。以
“翠冠×圆黄”“翠冠×华梨2号”“丰水×圆
黄”“丰水×华梨2号”等4个杂交组合沙梨
果实为试验材料,7月中旬至8月中旬采集
成熟期果实,50%多菌灵可湿性粉剂800倍
液浸果后晾干。在2℃冷藏条件下,贮藏至
第二年的1月。
1.2 试验方法
1.2.1 贮藏后果实及种子消毒处理 丰水
×圆黄杂交果实贮藏后依据果实外观品质分
为3级:Ⅰ级果实外观完好无破损(代号A);
Ⅱ级果实外观破损但未腐烂(代号B);Ⅲ级
果实腐烂严重(代号C)。对照为未经贮藏的
成熟果实。消毒方法有两种:①果实在无水
酒精中浸蘸后,在酒精灯上燃烧,放在灭菌后
的托盘上,用无菌解剖刀及镊子切去果肉,取
出种子,在无菌培养皿上剥取种壳、种皮,接
种到种子萌发培养基上。②从果实中取出种
子,流水冲洗后,用70%乙醇处理30s,无菌
水冲洗后,再用0.1%HgCl2消毒8min,种子
消毒之后用无菌水冲洗4~5次,剥去种壳、
种皮,接种到种子萌发培养基上。试验设7
个处理:A、B、C果实均采用两种消毒方法,
即处理代号分别为 A1、A2、B1、B2、C1、C2,
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中 国 南 方 果 树 2016年 第45卷 第5期
对照果实采用第一种消毒方法。每处理10
粒种子,重复3次。培养基:MS+6-BA 0.5
mg·L-1+IBA 0.05mg·L-1。每天光照
14h,黑暗10h,温度(25±2)℃。暗培养
一周转入光培养。
1.2.2 种皮处理 丰水×圆黄杂交果实在
2℃下贮藏后,已萌动裂开种子和未萌动种
子消毒后直接接种和剥除种壳、种皮后接种
到种子萌发培养基上。
1.2.3 不同生长调节剂处理 翠冠×圆黄、
翠冠×华梨2号、丰水×圆黄、丰水×华梨2
号等4个组合杂交种子消毒后,剥除种壳和
种皮,分别接种到 MS、MS+6-BA 0.5mg·
L-1+IBA 0.05mg·L-1、MS+6-BA 1.0
mg·L-1+IBA 0.1mg·L-1、MS+6-BA
2.0mg·L-1+IBA 0.2mg·L-1等4种培
养上,每处理10粒种子,重复3次。4周后
调查不同处理种子发芽率及生长情况。
1.2.4 暗培养时间处理 剥除种壳和种皮
的种子接种到种子萌发培养基上后,分别暗
培养7d、14d后,在光照14h,黑暗10h条
件下培养,对照直接光照培养。
2 结果与分析
2.1 不同消毒方法效果及种子发芽率比较
低温贮藏是打破种子休眠的有效方法。
在果实采后的低温贮藏过程中,部分果实外
观完好无破损,部分果实果皮损坏甚至腐烂,
果实种子的种壳颜色由白色和淡黄色,逐渐
转变为深褐色或黑色。采用不同消毒方法对
不同外观品质的果实进行消毒。结果表明,
丰水×圆黄杂交果实经冷藏后外观完好无破
损的果实用无水酒精浸蘸后燃烧及酒精和升
汞消毒的方法,取种子剥取种壳和果皮,均能
有效去除真菌及细菌污染,种子发芽率分别
为86.67%和83.33%。果实外观破损但未
腐烂的果实及果实腐烂严重的果实,用酒精
和升汞消毒的方法,能显著降低污染率,减少
种皮表面真菌及细菌污染,果实污染率减至
6.67%、36.67%,发芽率增加至73.33%和
46.67%。未经冷藏处理的果实直接消毒后
播种,种子发芽率为26.67%,且部分组培苗
畸形,生长缓慢(见表1)。
表1 沙梨不同消毒方法效果及种子发芽率
处理 污染率/% 种子发芽率/%
A1  0  86.67
A2  0  83.33
B1  26.67  53.33
B2  6.67  73.33
C1  76.67  20.00
C2  36.67  46.67
对照 0  26.67
注:A、B、C分别表示Ⅰ级果实外观完好无破损、Ⅱ级果
实外观破损但未腐烂、Ⅲ级果实腐烂严重;1、2分别表示两
种消毒方法,1为果实在无水酒精中浸蘸后,在酒精灯上燃
烧,放在灭菌后的托盘上,用无菌解剖刀及镊子切去果肉,
取出种子,在无菌培养皿上剥取种壳、种皮,接种到种子萌
发培养基上。2为从果实中取出种子,流水冲洗后,用70%
乙醇处理30s,无菌水冲洗后,再用0.1%HgCl2消毒8
min,种子消毒之后用无菌水冲洗4~5次,剥去种壳、种皮,
接种到种子萌发培养基上。
2.2 种皮处理对组织培养发芽率的影响
丰水×圆黄杂交果实在2℃下贮藏后,
将其已萌动裂开和未萌动种子进行去种壳、
种皮和不去种壳、种皮的对照处理,接种2周
后观察对其种子萌发的影响。结果表明,已
萌动裂开种子去掉种壳、种皮和不去掉种壳、
种皮,种子在25℃光照培养条件下,胚根明
显伸长,种子直接进入萌发后的生长状态,发
芽率分别为90.0%和93.3%;未萌动种子去
种壳、种皮后的发芽率为86.67%,未萌动种
子不去种壳、种皮在培养基上培养2周后未
萌发。剥去种壳、种皮后,接种在在培养基上
能萌发。说明在光照培养条件下,种壳、种皮
对沙梨种子在培养基上萌发抑制明显。
2.3 不同生长调节剂对发芽率及幼苗生长
的影响
4个组合沙梨杂交果实冷藏后,将杂交
种子剥去种壳、种皮后接种到添加不同生长
调节剂的培养基上,4周后调查种子萌发及
生长情况。4个组合沙梨杂交种子在 MS及
添加不同生长调节剂的培养基上均能萌发生
长。在MS+6-BA 0.5mg·L-1+IBA 0.05
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mg·L-1上,4个组合沙梨种子均表现萌芽
整齐,生长较快,翠冠×圆黄组合的种子发芽
率最高,为86.67%,组培苗生长健壮,发芽
率最低的组合为翠冠×华梨2号组合的种
子。在 MS培养基上,种子萌芽较慢,组培苗
健壮。在 MS+6-BA 2mg·L-1+IBA 0.2
mg·L-1,组培苗较高,部分组培苗玻璃化。
MS培养基及低浓度的6-BA、IBA能促进沙
梨种子萌发及生长(见表2)。
表2 不同生长调节剂对沙梨种子发芽率及幼苗生长的影响
处理
种子萌芽率/%
C×Y  C×H  F×Y  F×H
苗高/cm
C×Y  C×H  F×Y  F×H
根长/cm
C×Y  C×H  F×Y  F×H
MS  80.00  53.33  76.67  63.33  1.577  1.302  1.266  1.108  2.228  1.940  2.087  1.956
MS1  86.67  60.00  83.33  70.00  1.628  1.486  1.472  1.247  2.506  2.122  2.325  2.000
MS2  83.33  66.66  80.00  73.33  1.704  1.555  1.526  1.308  2.712  2.084  2.162  2.125
MS3  76.67  60.00  73.33  60.00  1.968  1.854  1.832  1.629  2.004  2.156  2.068  1.988
注:MS为培养基,MS1为 MS+6-BA 0.5mg·L-1+IBA 0.05mg·L-1,MS2为 MS+6-BA 1.0mg·L-1+IBA 0.1
mg·L-1,MS3为 MS+6-BA 2.0mg·L-1+IBA 0.2mg·L-1。C×Y为翠冠×圆黄,C×H为翠冠×华梨2号,F×Y为
丰水×圆黄,F×H为丰水×华梨2号。
2.4 暗培养时间对发芽率及幼苗生长的
影响
种子剥去种壳、种皮后,接种在培养基上
暗培养7d,再在光照14h、黑暗10h条件下
培养,能促进种子萌发,萌芽整齐,苗健壮,叶
片黄绿,光照培养后,叶片转绿;种子接种后
直接在光照14h、黑暗10h条件下,发芽慢,
不整齐,叶片深绿;暗培养14d,苗细长,叶片
黄绿,光照培养后,叶片转绿(见表3)。
表3 暗培养时间对沙梨种子发芽率
及生长势的影响
培养时间/d 种子发芽率/% 生长势
0  80.00 发芽慢,苗不整齐,叶片深绿
7  83.33 苗健壮,叶片黄绿
14  76.67 苗细长,叶片黄绿
3 结论及讨论
沙梨种子在梨果实自然生长过程中是无
菌的,在贮藏过程中,部分果实由于腐烂及病
原菌的为害,使种子带菌。找到一种快速、高
效的沙梨种子消毒方法,对于提高沙梨种子
组织培养的效率具有重要作用。常用的消毒
剂种类主要有:次氯酸钠、次氯酸钙、过氧化
氢、升汞、抗生素及硝酸银等,其中升汞溶液
被认为是目前消毒效果最好的。本文通过对
贮藏后不同级别果实进行不同的消毒处理,
提高了沙梨种子组织培养的效率,效果较好。
沙梨果实采收后,直接接种到萌芽培养
基上,萌芽率低,且部分组培苗畸形。在2℃
冷藏条件下贮藏至第二年1月,种子完成后
熟及生理休眠[1,4-5]。种子萌芽快,整齐,明显
地提高了育种效率。
沙梨成熟种子由于具有较多的营养积
累,形态上已有胚根和胚芽的分化,因此提供
简单营养的培养基,便可萌发成苗。经冷藏
后的沙梨果实种子在添加6-BA 0.5mg·
L-1及IBA 0.05mg·L-1的 MS培养基上,
苗生长整齐、健壮,能较快地培育出杂种苗。
参 考 文 献
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(责任编辑:王新娟)
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