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观赏辣椒一步成苗诱导条件的筛选



全 文 :植物生理学通讯 第 43卷 第 4期,2007年 8月 705
观赏辣椒一步成苗诱导条件的筛选
蒋向辉 1,2,佘朝文 1,2,*,谷合勇 1,伍贤进 1,2
怀化学院 1生物工程系,2怀化市生物育种与加工技术实验室,湖南怀化 418008
提要:采用正交试验设计方法探讨 6-BA、NAA和 2,4-D对观赏辣椒一步成苗影响的结果表明:6-BA 与NAA的浓度比
对丛生芽诱导的影响最大。筛选出的观赏辣椒一步成苗的最适培养基为 1/2MS+1.0 mg·L-1 6-BA+0.5 mg·L-1 NAA+0.2 mg·L-1
2,4-D,并获得移栽后的成活植株。
关键词:正交试验设计;观赏辣椒;一步成苗
Selection of One-Step-Seedling Formation of Ornamental Capsicum annuum L.
JIANG Xiang-Hui1,2, SHE Chao-Wen1,2,*, GU He-Yong1, WU Xian-Jin1,2
1Department of Bioengineering, 2Key Laboratory of Huaihua for Breeding and Bioprocess Technology, Huaihua College, Huaihua,
Hunan 418008, China
Abstract: The effect of plant growth regulators including 6-BA, NAA and 2,4-D on inducing one-step-seedling
formation of ornamental Capsicum annuum L. was studied using an orthogonal experimental design. The re-
sults showed that the most important factor affecting on inducing caespitose shoots was the ratio of 6-BA and
NAA. The best medium inducing one-step-seedling formation of ornamental Capsicum annuum L. was
1/2MS+1.0 mg·L-1 6-BA+0.5 mg·L-1 NAA+0.2 mg·L-1 2,4-D. And many regeneration plantlets were obtained.
Key words: orthogonal experimental design; ornamental Capsicum annuum L.; one-step-seedling formation
收稿 2007-02-09 修定 2007-05-28
资助 怀化市科技局科技基础条件平台建设项目(0 6 -6 )。
* 通讯作者( E -m a i l : s h ec h a ow e n @ to m . co m;T el:
07 45 -2 85 20 57 )。
近年来,观赏辣椒在我国各地迅速发展成为
一些农业观光园区的栽培品种(马志虎等 2002)。
但大量的观赏辣椒都是从国外引进的 F1代杂种,
价格昂贵,繁育率低,苗期生长缓慢,育苗要
求技术性强,极大地限制了其大面积栽培。辣椒
的离体培养已有所报道,而有观赏和经济价值较
高的观赏辣椒的离体培养的报道尚少,并且普遍
都是通过愈伤组织诱导、芽分化和生根培养三步
完成的。本文采用组织培养方法,以观察辣椒的
无菌苗为外植体,借助正交试验设计优化筛选出
丛生芽诱导条件和根的生长条件,在 26~28 ℃条
件下培养,一步完成诱导、增殖和生根过程,操
作简便,生产成本低,周期短,诱导率和再生
植株成活率都较高,可供大量微体快繁观赏辣椒
优良品种者参考。
材料与方法
以观赏辣椒(Capsicum annuum L.) ‘七姐妹’
为试材,参照王旭英和朱道玉(2006)文中的方法
选择饱满充实、色泽鲜亮、无病虫的种子,先
用清水浸泡 1 d,后用酒精消毒 1 min,再用 0.1%
的HgCl2溶液表面灭菌8 min,无菌水冲洗4~5次,
接种在 1/2MS培养基上,取苗龄 15 d左右的幼苗
用作试验。
以MS培养基为基本培养基,附加不同浓度
的 6-BA、NAA和 2,4-D,采用正交试验设计L9(34)
的方案,按正交试验表形成不同配方的培养基,
培养基中蔗糖浓度为 30 mg·L-1,琼脂为 0.7%,pH
值 5 .8,每一处理接种 5 瓶,每瓶 6 个外植体。
正交表和 9种培养基的详细配比见表 1。
采用透明玻璃锥形瓶培养,每瓶含培养基大
约 25 mL,培养温度为(26±2) ℃左右,光照强
度为 30~40 µmol·m-2·s-1,每日 10 h光照,14 h
黑暗。培养基和接种所需各种器皿均经高压消毒
灭菌。
观赏辣椒胚轴接种于培养基35 d后统计分化系
数和根数,并进行直观分析。统计方法参照盖钧
益(2000)书中方法,数据分析以DPS软件进行。
植物生理学通讯 第 43卷 第 4期,2007年 8月706
实验结果
接种 35 d后各组合均有不同程度萌芽、长根
现象,各组合的效果各不相同(表 2)。
1 不同生长调节物质组合对出愈率的影响
表 2结果显示:第 3、4和 5号组合的愈伤
组织诱导率较高,都在 90%以上;第 9号组合的
愈伤组织诱导率较低,仅为 79.4%。F值测定表
明各处理间差异达极显著水平(F=9.53,F 0 . 99=
8.65),进行多元线性回归分析得到最优多元线性
回归方程:Y=85.2667- 3.28333X1+0.6000X2+
0.8667X3+2.8833X4 (式中 X1、X2、X3、X4分别代
表MS、6-BA、NAA、2,4-D的取值),结果显
示在一定范围内 6-BA、NAA和 2,4-D浓度的增加
对愈伤组织的诱导有正向作用。在设置的 9个处
理中,6-BA浓度为 1.25 mg·L-1、NAA浓度为
0.5 mg·L-1、2,4-D浓度为 1.0 mg·L-1的生长调节
物质配比对观赏辣椒的愈伤组织诱导最好。
2 不同生长调节物质组合对丛生芽出芽率的影响
丛生芽的数量直接关系到组培育苗的规模,
生长调节物质在丛生芽的分化培养中起关键作用。
从图 1和表 2可见,(1)愈伤组织长至 14 d左右开
始诱导分化出数量不等的不定芽(图 1),每块愈伤
组织可分化产生 5个芽,并全部可发育成苗。不
定芽产生后生长较快,从肉眼可辨开始,约 2~3
周即可长成高 2~3 cm的无根苗,分化出 2~3片幼
叶。(2 ) 6-BA 浓度一定时,NAA 浓度低于 0.1
mg·L-1和高于 0.5 mg·L-1,或NAA浓度一定时,6-
BA浓度高于 1.0 mg·L-1,对丛生芽分化都不利;
只有NAA浓度为 0.5 mg·L-1、6-BA浓度为 1.0 mg·L-1
的出芽率最高(表 2),由此可知 6-BA 和NAA的浓
度比对丛生芽诱导影响最大。F值测定表明,各
处理间差异达极显著水平(F=97.0,F0.95=8.65),据此
可以认为,在设置的 9个处理中,以 0.5 mg·L-1
NAA、1.0 mg·L-1 6-BA和 2,4-D浓度为 0.2 mg·L-1
的丛生芽分化培养基最好。方差分析表明,虽然
3种不同MS培养基对丛生芽分化的影响差异未达
显著水平,但从芽分化系数来看,以 1/2MS培养
基的分化系数最高,MS培养基次之,3/2MS培
养基效果较差,三者平均分化系数分别为 5 .4、
5.1和 4.5。
3 不同生长调节物质组合对根的分化与伸长的影响
从表 2可知,对观赏辣椒的生根培养影响最
大的是6-BA、N AA和2,4-D的浓度以及6-BA/NAA
或 6-BA/2,4-D的比率。第 5号组合的 1.0 mg·L-1
表 1 培养基配比正交表
Table 1 Orthogonal table of media
组合号 培养基(MS) 6-BA/mg·L-1 NAA/mg·L-1 2,4-D/mg·L-1
1 1 0.5 0.1 0.2
2 1 1.0 0.3 0.5
3 1 1.25 0.5 1.0
4 1/2 0.5 0.3 1.0
5 1/2 1.0 0.5 0.2
6 1/2 1.25 0.1 0.5
7 3/2 0.5 0.5 0.5
8 3/2 1.0 0.1 1.0
9 3/2 1.25 0.3 0.2
  1/2MS与 3/2MS分别表示大量元素分别为MS的 1/2和 3/2,
其他营养元素不变。
表 2 观赏辣椒成苗的正交实验的直观分析
Table 2 Intuitive observation of ornamental Capsicum annuum L. reproduction by orthogonal experiments
组合号 愈伤组织诱导率 /% 分化系数 丛生芽长势 根数 /条 根长 /cm 根粗细
1 85.6 5.3 较弱 3~4 1.9 粗
2 88.3 5.5 较壮 4~5 2.0 较粗
3 94.3 4.7 较壮 5~6 2.1 较粗
4 91.1 5.5 较弱 6~7 2.3 较细
5 91.7 5.7 粗壮 6~7 2.5 粗
6 87.1 5.0 很弱 3~5 2.0 较粗
7 80.5 3.5 粗壮 5~6 1.8 较粗
8 88.6 5.2 较弱 6~7 2.1 特细
9 79.4 4.8 很弱 2~3 1.7 粗
植物生理学通讯 第 43卷 第 4期,2007年 8月 707
6-BA+0.5 mg·L-1 NAA+0.2 mg·L-1 2,4-D对生根效果
最好;第 3、4、8号组合中较高浓度的 2,4-D对
观赏辣椒的生根效果较好。本文结果显示低水平
的 6-BA (0.5 mg·L-1 6-BA)对观赏辣椒生根有一定
的促进作用,这与陈碧华(2000)的结果一致。
讨  论
从本文结果可以看出:6-BA 与NAA的浓度
比值对观察辣椒丛生芽诱导影响最大;观赏辣椒
一步成苗的最适培养基为 1/2MS+1.0 mg·L-1 6-BA+
0.5 mg·L-1 NAA+0.2 mg·L-1 2,4-D (组合 5),芽的分化
系数达 5.7,且植株生长旺盛;MS+1.25 mg·L-1 6-
BA+0.5 mg·L-1 NAA+1.0 mg·L-1 2,4-D培养基(组合3)
能用于观赏辣椒诱导愈伤组织;1/2MS+0.5 mg·L-1
6-BA+0.3 mg·L-1 NAA+1.0 mg·L-1 2,4-D培养基(组
合 4)能诱导苗迅速生根,生长 35 d的苗每株根长
达 2.3 cm,根数达 7 个,但根较细,丛生芽长
势较弱。
愈伤组织芽分化往往是多种激素相互平衡及
协同作用的结果,激素的比例尤为重要(姜蕾等
2006)。本文结果也表明了这一点。
辣椒不定芽难以生长是辣椒组织培养中植株
再生的障碍之一(何晓明等 1 9 9 6;沈火林等
1994;Liu等 1990)。我们在观赏辣椒一步成苗过
程中也观察到,虽然愈伤组织生长速度快,量又
较多,但必须不断除去丛生芽旁边的愈伤组织后
才能保证芽的生长。据黄学林和李筱菊(1995)报
道,多胺在诱导苜蓿外植体生长的同时,也能促
进形成层分化和维管组织的形成,但能否用以促
进观赏辣椒芽的分化有待探讨。
参考文献
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Liu W, Parrott WA, Hildebrand DF, Collins GB, Williams EG
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tures expressing introduced genes. Plant Cell Rep, 9: 360~
364
图 1 观赏辣椒的一步成苗
Fig.1 One-step-seedling formation of ornamental Capsicum annuum L.
a : 愈伤组织与分化的芽;b: 芽的分化与生根。