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Embryo Abortion and Young Embryo Culture of Chinese Jujube

枣的胚败育及幼胚培养研究



全 文 :园  艺  学  报  2004 , 31 (1) : 78~80
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2003 - 01 - 28 ; 修回日期 : 2003 - 04 - 30
基金项目 : 国家自然科学基金资助项目 (30170652) ; 河北省自然科学基金资助项目 (302300)3 通讯作者 Corresponding author
枣的胚败育及幼胚培养研究
祁业凤 刘孟军 3
(河北农业大学中国枣研究中心 , 保定 071001)
摘  要 : 对 30 个枣优良品种坐果后 30 d 的胚败育情况进行了调查 , 结果表明 , 败育率高于 75 %的高度
败育品种占 5314 % , 败育率介于 25 %至 75 %的中度败育品种占 313 % , 败育率低于 25 %的轻度败育品种占
4313 %。以优良品种‘冬枣’、‘金丝丰’等为试材 , 对坐果后 10~70 d 幼胚进行培养的结果表明 , 枣离体
胚接种后主要有 3 种生长方式 , 即形成愈伤组织、子叶间小叶增生和胚直接萌发成苗。本文还提出了提高
枣胚培养及胚培养苗移栽成功的技术要点。
关键词 : 枣 ; 胚 ; 败育 ; 组织培养
中图分类号 : S 66511   文献标识码 : A   文章编号 : 05132353X (2004) 0120078203
Embryo Abortion and Young Embryo Culture of Chinese Jujube
Qi Yefeng and Liu Mengjun 3
( Research Center of Chinese Jujube , Agricultural University of Hebei , Baoding 071001 , China)
Abstract : The embryo abortion rate of 30 excellent cultivars of Chinese jujube ( Zizyphus jujuba Mill . ) were
investigated 30 days after fruit set . The results showed that , the high abortion cultivars with more than 75 % abort2
ed embryo , the middle abortion cultivars with 25 % - 75 % aborted embryo and the light abortion cultivars with less
than 25 % aborted embryo made up 5314 % , 313 % and 4313 % of the cultivars studied respectively. 10 - 70 days
old embryos of Z. jujuba‘Dongzao’and‘Jinsifeng’etc were employed to study embryo culture system. There
were 3 growth2styles of the young embryos after inoculated , i . e. , forming callus , multiplicating small leaf in the
center of cotyledons and forming seedling directly. The measures improving embryo culture and transplant of
seedling were also studied.
Key words : Chinese jujube ; Embryo ; Abortion ; Tissue culture
1  目的、材料与方法
枣的胚败育问题是阻碍其杂交育种的关键性因素。胚培养是解决胚败育的有效途径〔1~4〕。迄今枣的
胚培养尚未见报道。作者对一批优良枣品种的胚败育情况进行了调查 , 并为了比较枣胚龄对败育的影
响 , 选用胚轻度败育品种‘冬枣’ (败育率 20 %) 和‘金丝丰’ (败育率 4 %) 进行了胚培养试验。试验
于 2000~2001 年进行 , 供试 30 个品种 (表 1) 均采自河北沧县小枣良种繁育基地。于坐果后 30 d , 每品
种采果 50~70 个 , 剖开果实和种核 , 观察胚败育情况。胚培养采用二步培养法 , 即先培养出苗再转至幼
苗生长培养基。于无菌条件下破壳取出种子 , 将坐果后 10 d 的完整种胚接种 , 将坐果后 20~70 d 的种胚
从远离胚根端的种皮切开 , 分别培养在MS + BA 011~110 mg/ L + IBA 011~110 mg/ L + NAA 011 mg/ L +蔗糖
50 g/ L +琼脂 7 g/ L +LH 500 mg/ L 及无激素的MS培养基 (蔗糖、琼脂及LH浓度不变) , 待胚再生植株后 ,
将其转到幼苗生长培养基 (MS +蔗糖 30 g/ L +琼脂 5 g/ L) 中。
2  结果与分析
211  枣树部分优良品种的胚败育情况
枣品种依胚败育程度可分为 3 种类型 (表 1) : (1) 胚高度败育品种 (1~16 号) , 败育率 ≥75 %
且败育者几乎全是空核 , 该类约占供试品种的 5314 % ; (2) 中度败育品种 (17 号) , 败育率 25 %~
75 % , 且败育者几乎全是空核 , 仅占 314 % ; (3) 轻度败育品种 (18~30 号) , 败育率 ≤25 % , 约占
4313 % , 其中约 30 %有种胚残留物。另对果实大小差异很大的 8 个品种分别调查其大、小果的胚败育
率发现 , 大果胚败育率在 0~39 %之间 , 小果胚败育率在 55 %~100 %之间。
212  枣离体胚的生长方式
枣幼胚接种后 , 主要有 3 种生长方式 (见图版) : 一种是形成愈伤组织。坐果后 20~40 d 的幼胚
接种后 10 d 左右 , 子叶、胚轴均能出现愈伤组织 , 一些黄白色愈伤组织经诱导可以形成小苗 , 但成
苗率很低 ; 形成愈伤组织超过 80 d 后 , 上胚轴仍能伸长形成小苗 ; 另一些愈伤组织死亡。第二种是
子叶间出现增生物。坐果后 30~55 d 的胚接种后 , 60 %~70 %的胚子叶间会出现小叶不断增生现象 ,
形成莲座状 , 80 d 左右胚轴伸长 , 形成一株正常苗 ; 增生物继续增生 , 加入一些液体培养基维持其营养
供给 , 大约 2 个月后陆续形成一些有白色小根、肉质茎、无叶脉的非正常苗 , 若能将其诱导成正常苗 ,
很有意义。第三种是直接由胚萌发成苗。相对成熟的胚 (坐果 55 d 以后) 通常是直接萌发成苗。
表 1  枣树部分优良品种胚败育情况
Table 1  Embryo abortion rate of some excellent cultivars of Chinese jujube ( %)
品种
Cultivar
双仁率
Double2seed 单仁率Single2seed 败育率Seedless 品种Cultivar 双仁率Double2seed 单仁率Single2seed 败育率Seedless
1 苹果枣 Pingguozao 0 0 100 3 16 壶瓶枣 Hupingzao 0 23 77 3
2 辣椒枣Lajiaozao 0 0 100 3 17 连县木枣Lianxian Muzao 2 4815 4915 3
3 赞皇大枣 Zanhuang Dazao 0 0 100 3 18 冬枣 Dongzao 0 80 20
4 狗头枣 Goutouzao 0 0 100 3 19 广洋大枣 Guangyang Dazao 2 78 20 (8 3 )
5 蛤蟆枣 Hamazao 0 3 97 3 20 九月青 Jiuyueqing 0 82 18
6 郎家圆枣Langjia Yuanzao 112 118 97 3 21 长鸡心枣 Chang Jixinzao 16 69 15 (6 3 )
7 骏枣 Junzao 0 5 95 3 22 蚂蚁枣 Mayizao 4 74 14 (13 3 )
8 早熟躺枣 Zaoshu Tangzao 0 614 9316 3 23 孔府酥脆枣 Kongfu Sucuizao 6 85 9
9 茶壶枣 Chahuzao 0 15 85 3 24 马连小枣 Malian Xiaozao 21 67 12 (8 3 )
10 紫枣 Zizao 116 15 8314 3 25 葫芦长枣 Hulu Changzao 4 90 6 (2 3 )
11 圆铃枣 Yuanlingzao 0 1718 8212 3 26 团枣 Tuanzao 12 84 4 3
12 大荔龙枣 Dali Longzao 0 18 82 3 27 金丝丰 Jinsifeng 34 62 4
13 河北串杆 Hebei Chuangan 0 1711 8219 3 28 大酸枣 Dasuanzao 11 89 0
14 圆铃小枣 Yuanling Xiaozao 3 1511 8119 3 29 蜂蜜罐 Fengmiguan 10 90 0
15 义乌大枣 Yiwu Dazao 0 20 80 3 30 灰枣 Huizao 9 91 0
  3 代表空核。3 Stand for empty kernel .
213  枣胚培养的影响因素及技术要点
坐果后 40~55 d 是枣胚培养成苗的最佳时期 , 胚龄低于或超过此期的胚成苗率均下降。坐果后
10 d 的幼胚接种后很快萎缩死亡 , 一直没有得到成活材料。对坐果后 20 d 的胚进行培养 , 有两个冬
枣幼胚成活并得到一株幼苗。坐果后 30 d 幼胚的成活率显著提高 , 但成苗率仍很低 ( < 10 %) 。70 d
的胚子叶已经呈黄色 , 接种后萌发晚且苗质量差。因此 , 延缓胚败育的时期至坐果后 40~55 d 再进
行胚抢救 , 是提高胚挽救成功率的一条重要途径。
坐果 40 d 以内的幼胚接种时 , 于无菌条件下破壳取出种子 , 将远离胚根端的种皮切开后进行胚
培养 , 有利于胚在离体条件下继续发育 , 从而提高培养成功率。坐果后 55 d 以内的胚以添加 MS + BA
011 mg/ L + IBA 015 mg/ L + NAA 011 mg/ L + 蔗糖 50 g/ L + LH 500 mg/ L 的培养基为最好 ; 坐果后 55~70
d 的胚以无激素培养基为最好。坐果后 20~40 d 的幼胚 , 有些是在子叶发生愈伤组织或子叶间小叶增
97    1 期 祁业凤等 : 枣的胚败育及幼胚培养研究  
生后 , 其上胚轴伸长并长出真叶而成苗 , 而下胚轴不伸长 , 或仍在发生愈伤组织。可将小苗转到 1/ 2
MS + BA 011 mg/ L + IBA 015 mg/ L + IAA 015 mg/ L 中生根 , 并刮除愈伤组织 , 待生根后转入无激素培养
基中 , 可获一株正常的完整植株。
据对 136 个冬枣幼胚和 127 个金丝丰幼胚 (坐果后 30~70 d) 培养结果的调查 , 冬枣再生植株率
(27194 %) 高于金丝丰 (22183 %) , 且再生植株较壮 , 叶浓绿 , 根系发达 ; 而金丝丰有一部分叶泛
黄 , 生长缓慢 , 易死亡。幼胚接种后先暗培养 8 d 再转至光照条件下 , 可显著提高幼胚生根率、平均
生根数和平均根长 , 且发出的幼苗健壮、根系发达。低温处理能缩短成苗时间并提高成苗率 14 %~
18 % , 但所获幼苗根系细弱 , 侧根少 , 需进行剪根尖等处理进行复壮。
选取坐果期较早胚发育较好的果进行培养成功率高。幼胚接种时 , 采用 50 g/ L 甚至更高的蔗糖
浓度提高培养基渗透压 , 并将种皮切开 , 将整个种子接种在培养基上 , 以利于胚和培养基之间进行物
质交换 , 提高胚萌发率。有些胚培养苗无侧根或侧根少 , 可剪去一段根尖 , 促进侧根生长。
移栽阶段最关键的是进行 5~8 d 的强光锻炼。移栽基质湿度以 60 %~70 %为好 , 初期经常喷水
保持湿度在 90 %~100 % , 5 d 后逐渐减少喷水次数 , 并逐渐降低湿度到与空气湿度基本一致。以蛭石
和粗砂 (d = 115 mm) 为基质均可获得良好效果 , 用蛭石与土 1∶1 混合效果较差。
为便于摸索条件和系统比较胚龄等对胚培养的影响 , 本试验主要选取了胚败育率较低的两个品种
进行研究 , 今后应重点对胚高度败育品种的胚培养特别是胚龄 30 d 以内幼胚的高效培养开展研究 ,
并进一步研究不同品种的胚败育规律和延缓胚败育的技术。
参考文献 :
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3  Ding H F , Qi G M. Ovules culture and plant formation of hybrid progeny of seedless grape. J . of the Tropics and Subtropics , 2001 , 102 (2) :
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4  Koukhartchik N V , Semenas S , Geibel M. Embryo culture in Prunus L. breeding. Acta Horticulturae , 2000 , 538 : 663~665
图版说明 : 枣幼胚接种后的 3 种生长途径 : 11 愈伤组织途径 ; 21 小叶增生途径 ; 31 直接成苗途径。
Explanation of plates : 3 growth paths of young embryo of Chinese jujube during culture : 1. Forming callus ; 2. Multi2plicating small
leaf ; 3. Forming seedling directly.
08   园   艺 学   报 31 卷