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Establishment of rapid propagation for sterile seedlings of grapefruit by tissue culture

葡萄柚种子无菌苗组培快繁体系的建立



全 文 :广 西 植 物 Guihaia Dec.2015,35(6):891-898           http://journal.gxzw.gxib.cn 
DOI:10.11931/guihaia.gxzw201411013
叶维雁,郭晓月,刘惠民,等.葡萄柚种子无菌苗组培快繁体系的建立[J].广西植物,2015,35(6):891-898
YeWY,GuoXY,LiuHM,etal.Establishmentofrapidpropagationforsterileseedlingsofgrapefruitbytissueculture[J].Guihaia,2015,35(6):
891-898
葡萄柚种子无菌苗组培快繁体系的建立
叶维雁,郭晓月,刘惠民∗,王连春,刘 鹏,吴海波
(西南林业大学 国家林业局西南地区生物多样性保育重点实验室,昆明650224)
摘 要:以葡萄柚种子在无菌条件下萌发的幼苗作为外植体供体,子叶切断作为丛生芽初代诱导培养的接种
材料,以 MT作为基本培养基,通过调节不同植物生长调节剂及其浓度组合、不同质量浓度的蔗糖,选择最佳
初代培养基、继代培养基和生根培养基,对葡萄柚组培快繁技术体系进行研究.结果表明:(1)葡萄柚种子经
预处理后,先用75%酒精表面灭菌15s,再用0.1% HgCl2浸泡20min的消毒效果最好,污染率为18.33%,萌
发率为89.91%;(2)初代培养的最适培养基为 MT+1.0mg􀅰LG16GBA(6G苄氨基腺嘌呤)+0.2mg􀅰LG1IBA
(吲哚丁酸)+0.2mg􀅰LG1GA(赤霉素)+蔗糖40g􀅰LG1,腋芽诱导率较高,为93.33%;(3)浓度为0.2mg􀅰LG1
的GA能提高初代培养的腋芽诱导率,但还达不到显著水平;(4)继代培养的最适培养基为MT+0.5mg􀅰LG1
6GBA+0.2mg􀅰LG1IBA+0.2mg􀅰LG1GA+蔗糖40g􀅰LG1,丛生芽增殖系数达到4.25,芽深绿色,茎粗壮,节
间较长,生长旺盛;(5)浓度为0.2mg􀅰LG1的GA能显著提高继代培养的增殖系数;(6)最适合继代培养的蔗
糖浓度为40g􀅰LG1,丛生芽长势极好;(7)最佳生根培养基为1/2MT+NAA0.2mg/L+蔗糖40g􀅰LG1+AC
0.1%,生根率达68.89%,根粗壮;(8)生根苗移栽30d后成活率在75%以上.该研究建立了葡萄柚的组织培
养快繁技术体系,为葡萄柚的规模化生产提供了可行的技术依据.
关键词:葡萄柚;种子;植物生长调节剂;初代培养;继代培养
中图分类号:S666.3  文献标识码:A  文章编号:1000G3142(2015)06G0891G08
Establishmentofrapidpropagationforsterile
seedlingsofgrapefruitbytissueculture
YEWeiGYan,GUOXiaoGYue,LIUHuiGMin∗,
WANGLianGChun,LIUPeng,WUHaiGBo
(KeylaboratoryofBiodiversityConservationinSouthwestChina,StateForestry
Administration,SouthwestForestryUniversity,Kunming650224,China)
Abstract:Themostappropriatesterilizationmethodfortissuecultureofgrapefruit’sseedswasselected,theseedG
lingssproutedfromgrapefruit’sseedsundersterileconditionsactedasexplantdonors,thecotyledoncutswereused
astheinoculationmaterialoftheclusteredshoots’primaryinductionculture,thebestprimaryculturemedium,subG
cultureculturemediumandrootingmediumwereselectedbyadjustingtheconcentrationsofsucrose,combinationsof
diferentplantgrowthregulatorsandtheirconcentrationsintheMTmedium,andthetissuecultureandrapidpropaG
gationtechniquesystemofgrapefruitwerestudied.Theresultswereasfolows:(1)Rapidlyimmersedwith75%alG
coholfor15splus0.1% HgCl2for20minafterthepretreatmentwasthebestdisinfectionmethodforgrapefruit
收稿日期:2014G11G10  修回日期:2015G03G12
基金项目:国家国际科技合作专项项目(2014DFA31060)
作者简介:叶维雁(1988G),男,广西合浦县人,在读硕士研究生,主要从事果树组织培养研究,(Email)flyingywy@163.com.
∗通讯作者:刘惠民,博士,教授,现在主要从事经济林栽培与利用等研究工作,(Email)hmliu@swfu.edu.cn.
seedswiththecontaminationrateof18.33%,andthegerminationrateof89.91%;(2)ThebestmediumforthepriG
maryculturewasMT+1.0mg􀅰LG16GBA(6GBenzylaminopurine)+0.2mg􀅰LG1IBA(IndoleG3GButytricacid)+0.2
mg􀅰LG1GA(Gibberelicacid)+sucrose40g􀅰LG1,theaxilaryshootinductionratewasupto93.33%;(3)GAthe
concentrationofwhichwas0.2mg􀅰LG1couldimprovetheaxilaryshootinductionrateofprimaryculture,but
couldn’treachsignificantlevel;(4)MT+0.5mg􀅰LG16GBA+0.2mg􀅰LG1IBA+0.2mg􀅰LG1GA+sucrose40g􀅰
LG1wasthemostsuitableforthesubculturewiththemultiplicationcoeficientof4.25,theshootsweredarkgreen
withvigorousgrowth,thestemswerethickandinternodeswererelativelylong;(5)GAtheconcentrationofwhich
was0.2mg􀅰LG1couldsignificantlyimprovethemultiplicationcoeficientofsubculture;(6)ThemostsuitableconG
centrationofsucroseforthesubculturewas40g􀅰LG1,theclusteredshoots’growthwasexcelent;(7)ThebestrooG
tingmediumwas1/2MT+NAA0.2mg􀅰LG1+sucrose40g􀅰LG1+AC0.1%+sucrose40g􀅰LG1withtherooting
rateof68.89%,therootswereverysturdy;(8)Thetransplantsurvivalrateofrootingplantletswasupto75%after
beingtransplantedfor30d.Throughtheexperimentthetissuecultureandrapidpropagationtechniquesystemof
grapefruitwasestablished,whichwouldprovidedafeasibletechnicalbasisforthemassproductionofgrapefruit.
Keywords:grapefruit;seed;plantgrowthregulator;primaryculture;subculture
  葡萄柚(Citrusparadise)是芸香科(Rutaceae)
柑桔属(Citrus)常绿植物,是世界柑桔四大类群之
一(甜橙类、宽皮柑桔类、柠檬类、葡萄柚和柚类)(杨
连珍,1996).在香港又名“西柚”,广东新会一带称
之为“番柑”,结果时果实悬挂成串,簇生如葡萄,故
称之为葡萄柚(叶荫民,1997).葡萄柚果实柔软多
汁,酸甜中略带苦味,风味独特,口感好,主要用以鲜
食、制果汁、罐头和色拉原料,具有清热退火、消除疲
劳、助消化、生津解渴、减肥和保养肌肤的特殊功效
(郭林榕等,2002).葡萄柚精油有较强的抑菌活性,
是一种很有价值和开发前景的芳香油植物资源(李
悦等,2010).根据国内外对葡萄柚的市场需求特
点,适地适度地发展葡萄柚种植具有客观的市场前
景,对改善我国柑桔品种结构具有重要意义(吴海波
等,2005).
柑桔属植物的组织培养研究已进行多年,主要
包括胚培养(洪柳等,2005)、营养器官培养(贺红等,
1997;陈泽雄等,2007)和种质离体培养(王子成等,
2002).葡萄柚的微芽嫁接中因接穗直接取自大田
嫩枝而受季节限制,影响脱毒周期(李丽等,2011),
且嫁接前消毒剂对茎尖的消毒会降低其成活率和萌
发率,以无菌快繁体系里丛生芽的茎尖作为接穗可
以解决这些问题.以葡萄柚的无菌实生苗为材料进
行离体再生培养(Yangetal.,2000),与成年态的材
料相比,污染率更低,不定芽再生能力更强.本试验
以葡萄柚种子形成的无菌实生苗为外植体供体,建
立葡萄柚的快繁体系,为优化葡萄柚的微芽嫁接技
术提供技术支持,为葡萄柚离体培养体系的建立提
供参考和依据.
1 材料与方法
1.1材料
所用试材为从美国佛罗里达州引种的葡萄柚品
种“帕利斯(Perlist)”成熟鲜果的种子,采自云南省
林科院西双版纳州普文葡萄柚试验园,选取生长结
果良好的植株进行取材,取材期为2013年11月.
供试的植物生长调节剂为6G苯甲基腺嘌呤(6GBA)、
吲哚G3G丁酸(IBA)、赤霉素(GA),其它试剂有蔗糖、
琼脂及 MT培养基所需的大量元素、微量元素和有
机物等,所有药剂均为国产分析纯.
1.2方法
1.2.1种子的灭菌及无菌苗的获得 挑选籽粒饱满,
成熟个大的葡萄柚种子,装入大烧杯,烧杯口用纱布
封住,流水冲洗干净表面粘液.将种子装于已灭菌
的组培瓶中进行灭菌试验,试验采用75%酒精和
0.1% HgCl2两个因素,设置75%酒精2个水平(处
理时间15、30s),0.1% HgCl23个水平(处理时间为
15、20和25min),共6个处理.种子由75%酒精到
0.1% HgCl2处理间不经无菌水冲洗,0.1% HgCl2
处理完后无菌水洗8次.每1升0.1% HgCl2中滴
加1~2滴吐温G20,以提高升汞的杀菌效果(李浚明
等,2005).经灭菌的种子在无菌滤纸上剥除种子的
内外种皮,接种于1/5MT培养基上,每处理接20
个组培瓶,每瓶接1粒种子,重复3次.接种15d
后观察和记录种子的污染率和萌发率.
1.2.2不同植物生长调节剂及其浓度组合对初代培
养的影响 接入1/5MT培养基的种子8d后开始
298 广 西 植 物                  35卷
萌发(图版I:A),取28d后形成的无菌实生苗(图
版I:B)作外植体供体,参照王任翔等(2003)对无菌
实生幼苗的分段法,自上而下可分成顶芽切段、茎切
段(带一个腋芽)、子叶切段(带子叶)、根切段.选取
长势良好、大小一致的幼苗,切取大小相同的子叶切
断(长1.5cm),按照原来的极性接入丛生芽诱导培
养基.诱导试验设6个处理:以 MT为基本培养
基,附加不同浓度6GBA(0.5、1.0、1.5mg􀅰LG1)和
GA(0、0.2mg􀅰LG1),IBA均为0.2mg􀅰LG1,每处
理接20瓶,每瓶接1个子叶切断,重复3次.诱导
培养30d后调查丛生芽的诱导率.
1.2.3不同植物生长调节剂及其浓度组合对继代培
养的影响 继代培养设15个处理,以 MT为基本
培养基,附加不同浓度6GBA(0.1、0.5、1.0mg􀅰
LG1)、IBA(0、0.1、0.2、0.4mg􀅰LG1)和 GA(0、0.2
mg􀅰LG1).将诱导培养基上长出的腋芽丛生芽切
割成单芽,挑选长势一致、大小相同(长约1.5cm)
的单芽接入增殖培养基,每处理接10瓶,每瓶接3
个单芽,重复3次.继代培养30d后统计芽的增殖
系数及观察芽苗的生长状况.
1.2.4不同蔗糖浓度对继代培养的影响 将诱导培
养基上长出的腋芽丛生芽切割成单芽,挑选长势一
致、大小相同(长约1.5cm)的单芽接入以 MT+6G
BA0.5mg􀅰LG1+IBA0.2mg􀅰LG1+GA0.2mg􀅰
LG1作为培养基,附加不同蔗糖浓度(20、30、40、50、
60g􀅰LG1)的继代培养基中,每处理接10瓶,每瓶接
3个单芽,重复3次,继代培养30d后统计增殖系数
及观察芽的生长状况.
1.2.5生根培养 当继代培养的丛生芽长约2cm
时,切取长势好且大小一致的单芽,接种到生根培养
基中.生根培养基以1/2MT+蔗糖40g􀅰LG1+
AC(活性炭)0.1%为基本培养基,附加不同浓度
NAA(0、0.1、0.2、0.5、1.0mg􀅰LG1)的激素组合.
每个处理接种15个芽苗,重复3次.生根培养30d
后统计生根率和平均生根数,观察根的生长状况,筛
选出适合生根的培养基.
1.2.6移栽 生根培养40d的再生苗置于室内窗户
边自然光下炼苗7d,期间逐渐松开瓶盖,使再生苗
逐渐适应外界环境.挑选长势较好、株高约3cm、
根长约8cm的再生苗64棵,洗净根部的培养基后,
移栽到由草泥炭、珍珠岩、红土(2∶1∶1,v/v/v)组
成的混合基质中,用1000倍多菌灵液浇透基质,注
意水分、光照和温度的管理,可视情况浇多菌灵液,
30d后统计成活率.
1.2.7培养基制备和培养条件 目前有关柑桔属植
物的组织培养研究,主要是以 MT为基本培养基
(王彩霞,2009a,b;陆荣生等,2013),本研究使用的
MT培养基参照周海霞(2010)所用的配方;若无特
殊说明,MT培养基里附加蔗糖40g􀅰LG1、琼脂5
g􀅰LG1;1/5MT培养基里所有元素含量减为 MT
培养基的1/5,琼脂3g􀅰LG1,蔗糖6g􀅰LG1;所有培
养基pH值调至5.7±0.1,经121℃高压灭菌18
min,冷却备用.培养温度为(26±1)℃,光照强度
2500lx,光照时间14h􀅰dG1.
1.2.8数据统计分析 用SPSS21.0进行方差分析、
LSD多重比较等.计算公式如下:
污染率(%)=污染的外植体数/接种的外植体
数×100%;萌发率(%)=萌发的外植体数/(接种的
外植体数-污染的外植体数)×100%;诱导率(%)
=长出丛生芽的外植体数/接种的外植体数×
100%;生根率(%)=生根的苗数/接种的苗数×
100%;移栽成活率(%)=移栽成活苗数/移栽苗数
×100%;增殖系数=增殖后获得的单芽个数/接种
的外植体数;平均生根数=每处理生根的总根数/生
根的总苗数.
2 结果与分析
2.1不同灭菌处理的灭菌效果
表1显示,0.1% HgCl2处理时间相同的条件
下,从15~30s的75%酒精处理,污染率降低,但不
显著;萌发率显著降低;说明对75%酒精的处理时
间进行延长,会显著降低种子的萌发率而污染率不
会显著下降,15s的75%酒精处理时间对种子消毒
效果较好.75% 酒精处理时间相同的条件下,
0.1% HgCl2处理时间从15min增加到20min时,
污染率显著下降,但萌发率下降不显著;随着0.1%
HgCl2处理时间的继续增加,污染率下降不显著,但
萌发率下降显著;说明0.1% HgCl2最佳的处理时
间为20min.因此,以75%酒精15s、0.1% HgCl2
20min的处理灭菌效果较好,污染程度较低,污染
率为18.33%,萌发情况较好,萌发率为89.91%.
2.2不同植物生长调节剂及其浓度组合对初代培养
的影响
无菌苗取子叶切断(长1.5cm)接入诱导培养
基,15d后基部有膨大,逐渐萌发出腋芽,30d后长
3986期          叶维雁等:葡萄柚种子无菌苗组培快繁体系的建立
成1~1.5cm的芽苗可用于继代培养(图版I:C).
表1 不同灭菌处理对外植体灭菌效果的影响
Table1 Effectsofdifferentsterilizations
onexplantssterilizing
处理
Treatment
消毒时间
Disinfectiontime(s)
污染率
Infection
rate(%)
萌发率
Germination
rate(%)
污染率
Infection
rate
(%)
萌发率
Germination
rate
(%)
1 15 15 30.00±5.00a 95.21±4.18a
2 15 20 18.33±7.64bc 89.91±3.05ab
3 15 25 15.00±5.00cd 78.38±3.71c
4 30 15 26.67±7.64ab 84.18±2.74bc
5 30 20 13.33±2.89cd 80.72±3.71c
6 30 25 6.67±2.89d 71.44±2.72d
 注:数据以平均值±标准差表示;同一列中不同小写字母表示处理间在
0.05水平差异显著.下同.
 Note:Dataareexpressedasmean± SD;Valueswithinthesamecolumn
folowbythedifferentlowercasesaresignificantlydifferentamongtreatments
atthelevelof0.05.Thesamebelow.
诱导试验的结果(表2)表明,对于6GBA各水平来
说,1.0mg􀅰LG1水平下的诱导率显著高于其它水平
下的诱导率,表明6GBA浓度为1.0mg􀅰LG1时对丛
生芽的诱导效果最佳;6GBA浓度低于1.0mg􀅰LG1
时或高于1.0mg􀅰LG1时,丛生芽的诱导率都会降
低.6GBA、IBA浓度相同的条件下,添加0.2mg􀅰
LG1的GA能提高丛生芽的诱导率.因此,激素组合
1.0mg􀅰LG16GBA+0.2mg􀅰LG1IBA+0.2mg􀅰LG1
GA最适合葡萄柚的初代培养.
表2 不同植物生长调节剂对腋芽诱导的影响
Table2 Effectsofdifferentplantgrowthregulators
ontheinductionofaxilaryshoots
处理
Treatment
激素浓度
Concentrationofhormone(mg􀅰LG1)
6GBA GA IBA
诱导率
Induction
rate(%)
1 0.5 0.0 0.2 73.33±7.64b
2 0.5 0.2 0.2 76.67±7.64b
3 1.0 0.0 0.2 91.67±5.77a
4 1.0 0.2 0.2 93.33±2.89a
5 1.5 0.0 0.2 76.67±5.77b
6 1.5 0.2 0.2 80.00±5.00b
2.3不同植物生长调节剂及其浓度组合对继代培养
的影响
表3显示,6GBA、IBA、GA的不同浓度组合对
继代芽的增殖系数存在显著性影响.处理1、2、3、
4、5中,芽苗生长缓慢,芽弱、表现为浅绿色(图版I:
D),甚至少量芽苗死亡,增殖系数也比较小;处理6、
7、8、9、10中,增殖系数较高,总体生长情况相对最
好,其中处理10的增殖系数达到4.25,极显著高于
其它处理的增殖系数,芽显深绿色、茎粗壮、节间长
(图版I:E),生长旺盛;处理11、12、13、14、15中,增
殖系数一般,其中处理15的增殖系数为3.03,但是
几乎都带有不同程度的轻微玻璃化现象,可能是细
胞分裂素浓度偏高的原因.综合考虑,处理10的激
素组合0.5mg􀅰LG16GBA+0.2mg􀅰LG1IBA+0.2
mg􀅰LG1GA是葡萄柚继代增殖的最佳选择.
当IBA的浓度一定(表3),即为0、0.1或0.2
mg􀅰LG1时,继代芽的增殖系数都随着6GBA浓度的
增加先提高后降低,且在6GBA3个水平上的增殖系
数相互间差异极显著;6GBA浓度为0.5mg􀅰LG1时
的增殖系数极显著高于其它浓度时的增殖系数,且
丛生芽显深绿色,生长旺盛.结果表明,6GBA浓度
为0.5mg􀅰LG1时最适合葡萄柚的继代增殖.
当6GBA浓度为0.5或1.0mg􀅰LG1时(表3),培
养基里添加0.2mg􀅰LG1的GA都会极显著提高继
代芽的增殖系数,还可能改善芽苗的生长状况,说明
继代培养基里添加0.2mg􀅰LG1的GA对葡萄柚的
继代增殖有极好的促进作用.当6GBA浓度为0.1
mg􀅰LG1时,培养基里添加0.2mg􀅰LG1的GA虽能
提高增殖系数,但达不到显著水平,原因可能是6G
BA浓度过低,不适合芽的增殖,增殖系数低,无法
客观地观察出GA对继代增殖的影响.
2.4不同浓度蔗糖对葡萄柚继代培养的影响
由表4可知,在温度、光照和植物生长调节剂相
同的情况下,葡萄柚继代芽的增殖系数随着蔗糖浓
度增加先提高后降低,蔗糖浓度为40和50g􀅰LG1
时的增殖系数极显著高于其它浓度下的,芽苗的长
势也是最好的;蔗糖浓度为50g􀅰LG1下的增殖系数
稍高于40g􀅰LG1下的,但无差异,芽苗的长势也一
样.因此,结合节约经济的角度考虑,40g􀅰LG1的
蔗糖浓度最适合葡萄柚的继代增殖,增殖系数达到
4.16;20g􀅰LG1的蔗糖浓度显然最不适合葡萄柚的
增殖,增殖系数极显著地低于其它蔗糖浓度下的,原
因可能是蔗糖浓度过低,导致提供给植株生长的碳
源和能源不足;蔗糖浓度为30和60g􀅰LG1时的增
殖系数无差异,增殖系数都介于处理1和处理3、处
理4之间,造成这种现象的原因可能不一样,前者可
能是因为蔗糖浓度低,满足不了芽苗生长的碳源和
能源要求,后者可能是蔗糖浓度过高导致瓶内空气
湿度变小或渗透压发生一些不利的变化.
2.5生根培养
生根培养40d后,在添加不同浓度NAA的4
498 广 西 植 物                  35卷
表3 不同植物生长调节剂对丛生芽增殖的影响
Table3 EffectsofdifferentplantgrowthregulatorsontheproliferationofClusteredshoots
处理
Treatment
激素浓度
Concentrationofhormone(mg􀅰LG1)
6GBA IBA GA
增殖系数
Multiplication
coefficient
生长情况
Growthcondition
1 0.1 0.0 0.0 2.12±0.06Hi 1/8芽苗褐化死亡,芽浅绿色、弱,生长缓慢
1/8oftheshootsbrownedanddied,theshootswere
lightgreenandweakwithslowgrowth
2 0.1 0.1 0.0 1.98±0.03Ij 1/10芽苗褐化死亡,芽浅绿色、弱,生长缓慢
1/10oftheshootsbrownedanddied,theshootswere
lightgreenandweakwithslowgrowth
3 0.1 0.1 0.2 2.02±0.03HIj 1/10芽苗褐化死亡,芽浅绿色、弱,生长缓慢
1/10oftheshootsbrownedanddied,theshootswere
lightgreenandweakwithslowgrowth
4 0.1 0.2 0.0 2.13±0.08Hi 1/9芽苗褐化死亡,芽浅绿色,生长缓慢
1/9oftheshootsbrownedanddied,theshootswere
lightgreenwithslowgrowth
5 0.1 0.2 0.2 2.13±0.03Hi 1/9芽苗褐化死亡,芽浅绿色,生长缓慢
1/9oftheshootsbrownedanddied,theshootswere
lightgreenwithslowgrowth
6 0.5 0.0 0.0 3.08±0.09Ccd 芽深绿色,生长旺盛
Shootsweredarkgreenwithvigorousgrowth
7 0.5 0.1 0.0 3.13±0.03Cc 芽深绿色,生长旺盛
Shootsweredarkgreenwithvigorousgrowth
8 0.5 0.1 0.2 3.47±0.05Bb 芽深绿色,茎粗壮,节间较长,生长旺盛
Shootsweredarkgreenwithvigorousgrowth,thestems
werethickandtheinternodeswererelativelylong
9 0.5 0.2 0.0 3.40±0.05Bb 芽深绿色,茎粗壮,节间较长,生长旺盛
Shootsweredarkgreenwithvigorousgrowth,thestems
werethickandtheinternodeswererelativelylong
10 0.5 0.2 0.2 4.25±0.08Aa 芽深绿色,茎粗壮,节间较长,生长旺盛
Shootsweredarkgreenwithvigorousgrowth,thestems
werethickandtheinternodeswererelativelylong
11 1.0 0.0 0.0 2.32±0.03Gh 芽浅绿色、弱,生长缓慢
Shootswerelightgreenandweakwithslowgrowth
12 1.0 0.1 0.0 2.48±0.03Fg 芽绿色,有极少量愈伤组织玻璃化,生长一般
Shootsweregreenandgrowedgeneralywithverysmal
amountofcalusvitrification
13 1.0 0.1 0.2 2.82±0.03De 芽绿色,有极少量愈伤组织玻璃化,生长一般
Shootsweregreenandgrowedgeneralywithverysmal
amountofcalusvitrification
14 1.0 0.2 0.0 2.68±0.03Ef 芽绿色,少量愈伤组织玻璃化,生长旺盛
ShootsweregreenandgrowedvigorouslywithasmalaG
mountofcalusvitrification
15 1.0 0.2 0.2 3.03±0.09Cd 芽绿色,节间长,少量愈伤组织玻璃化,生长旺盛
ShootsweregreenandgrowedvigorouslywithasmalaG
mountofcalusvitrification,theinternodeswerelong
 注:数据以平均值±标准差表示;同一列中不同大写字母表示处理间在0.01水平差异显著;同一列中不同小写字母表示处理间在0.05水平差异显著.
 Note:Dataareexpressedasmean±SD;ValueswithinthesamecolumnfolowbythedifferentuppercasesaresignificantlydifferentamongtreatmentsatthelevG
elof0.01;Valueswithinthesamecolumnfolowbythedifferentlowercasesaresignificantlydifferentamongtreatmentsatthelevelof0.05.
种生根培养基中均能诱导生根(表5),但侧根数少,
一般为1~3条(图版I:F);少数芽苗只能形成根原
基,不能分化出根.在1/2MT+蔗糖40g􀅰LG1+
AC0.1%里添加低浓度的NAA有利于生根,NAA
浓度过高则抑制根的诱导和生长.综合比较各培养
基根的诱导和生长情况,以1/2 MT+NAA0.2
mg􀅰LG1+蔗糖40g􀅰LG1+AC0.1%培养基上的生
根效果最好,生根率达68.89%,根系粗壮.
2.6移栽
生根苗经炼苗后移栽至基质(草泥炭∶珍珠
岩∶红土=2∶1∶1,v/v/v)中,21d后,幼苗开始
长出新叶,30d后进行统计,移栽成活率在75%
以上.
3 讨论与结论
在植物组织培养中,获得无菌外植体是材料培
养成功的必要前提,通过化学药剂消除植物材料上
的杂菌是其中的一个重要环节.本研究中对葡萄柚
种子的消毒可把污染率降至18.33%,同时萌发率为
5986期          叶维雁等:葡萄柚种子无菌苗组培快繁体系的建立
图版I 葡萄柚种子无菌苗组培快繁体系建立过程 A.种子萌发;B.无菌苗的形成;C.从子叶切断诱导出的丛生芽;D.继代培
养中长势弱、浅绿色的丛生芽;E.继代培养中粗壮、深绿色的丛生芽;F.组培苗生根.
PlateI Establishmentprocessofrapidpropagationforsterileseedlingsofgrapefruitbytissueculture A.Seedgermination;
B.Formationofasterileseedling;C.Clusteredshootsinducedfromthethecotyledoncut;D.Weakandpalegreenbudsinthesubculture;E.Thick
anddarkgreenbudsinthesubculture;F.Rootingofatissuecultureseedling.
表4 不同浓度蔗糖对丛生芽增殖的影响
Table4 Effectsofdifferentconcentrationsofsucrose
ontheproliferationofclusteredshoots
处理
Treatment
蔗糖浓度
Concentrationof
sucrose(g􀅰LG1)
增殖系数
Multiplication
coefficient
长势
Growthpotential
1 20 2.80±0.12Cc ++
2 30 3.40±0.07Bb ++
3 40 4.16±0.10Aa +++
4 50 4.20±0.13Aa +++
5 60 3.36±0.10Bb +
 注:数据以平均值±标准差表示;同一列中不同大写字母表示处理间在
0.01水平差异显著;同一列中不同小写字母表示处理间在0.05水平差异显
著,下同.+++:长势极好;++:长势较好;+:长势一般.
 Note:Dataareexpressedasmean± SD;Valueswithinthesamecolumn
folowbythedifferentuppercasesaresignificantlydifferentamongtreatments
atthelevelof0.01;Valueswithinthesamecolumnfolowbythedifferent
lowercasesaresignificantlydifferentamongtreatmentsatthelevelof0.05,the
samebelow.+ + +:Excelentgrowth potential; + +:Good growth
potential;+:Generalgrowthpotential.
89.91%,与同属的椪柑、红肉脐橙、耐湿脐橙、HB
柚和纽荷尔脐橙成年态节间茎段消毒的污染率差不
多,但萌发率要显著高于它们,且成年态节间茎段的
取材时间受到很大限制,需采用二次消毒、相对繁琐
(王子成等,2005;张家银等,2008;Huangetal.,
2005).因为柑桔属植物处于气候温暖、雨水充足的
表5 NAA对丛生芽生根的影响
Table5 EffectsofNAAonrootingofclusteredshoots
处理
Treatment
NAA浓度
NAAconcentration
(mg􀅰LG1)
生根率
Rootingrate
(%)
根的生长情况
Growthcondition
ofroots
CK 0.0 0.00±0.00Dd 无
1 0.1 46.67±6.66Bb ++
2 0.2 68.89±3.85Aa +++
3 0.5 40.00±0.00BCb ++
4 1.0 31.11±3.85Cc +
 注:+++:极粗壮;++:较粗壮;+:粗壮.
 Note:+++:extremesturdy;++:moresturdy;+:sturdy.
环境中,成年树在生长过程中携带大量的细菌和真
菌,使用二次灭菌的方法虽然能降低污染率,但也使
外植体的死亡率增加,萌发率降低.葡萄柚成熟种
子藏于果实中,取出来后携带的微生物也较少,消毒
过程相对其它外植体更简单,且种子易于保存,不受
季节的限制,取材较其它外植体方便.利用无菌的
葡萄柚种子进行萌发,短时间内可获得大量合格的
无菌小苗,为下一步快繁打下良好的基础.
植物腋芽在一定浓度的激素作用下可形成大量
丛生芽,从而显著提高繁殖倍数(严昌敬,1990).6G
698 广 西 植 物                  35卷
BA和玉米素(ZT)是诱导葡萄柚芽再生的有效的细
胞分裂素,其中使用6GBA的成本更低(Randalet
al.,2011).采用6GBA和IBA的基本组合进行丛
生芽的诱导,发现诱导效果最好的6GBA浓度是1.0
mg􀅰LG1,与纽荷尔脐橙的初代诱导相似(陈泽雄
等,2007).在组织培养中,GA主要用于诱导离体
芽的萌发和伸长(王玉英等,2006),本研究证实0.2
mg􀅰LG1GA对葡萄柚初代芽的诱导具有一定的促
进作用,但不显著.无菌实生苗子叶切段的初代诱
导培养不仅实现了丛生芽的启动,而且在一定程度
上进行了芽的增殖.
增殖系数对整个快繁技术能否成功的影响很
大,有些植物快繁不能推广的一个重要原因是增殖
系数偏低,间接地提高了生产成本(梁称福,2005).
继代试验中沿用了诱导试验6GBA和IBA的基本组
合,这是丛生芽增殖培养中的常见组合(Rehanaet
al.,2013).6GBA浓度对丛生芽的增殖存在显著影
响,浓度为0.5mg􀅰LG1时最适合丛生芽的增殖生
长,与化州橘红的增殖培养里6GBA的最佳浓度接
近(李凯等,2011),与尤溪金柑的增殖培养里6GBA
的最适浓度相差较大(金建涛等,2014).本研究证
明增殖培养基里添加0.2mg􀅰LG1的GA能显著提
高葡萄柚丛生芽的增殖系数,0.5mg􀅰LG16GBA+
0.2mg􀅰LG1IBA+0.2mg􀅰LG1GA的激素组合最适
合葡萄柚丛生芽的增殖生长,增殖系数达4.25.
糖类可为培养物生长发育提供碳源和能源,并
有调节培养基渗透压的作用,组培中最常用的糖类
是蔗糖(陈世昌,2011).蔗糖浓度过低,继代芽生长
的碳源和能量供应不足,生长不良;蔗糖浓度过高,
导致继代芽失水和生长不良.本研究表明葡萄柚增
值阶段的最适蔗糖浓度为40g􀅰LG1,此时丛生芽的
增殖系数最高,长势最好,且不造成材料浪费.
由于柑桔类丛生芽生根困难,生根试验中所有
的处理生根侧根数都较少,一般为1~3条,这可能
与葡萄柚的基因型有关,如何诱导葡萄柚的离体芽
苗长出有大量侧根的根系,还需作进一步研究.柑
桔属植物通过微芽嫁接技术建立快速繁殖种苗法已
有不少成功的报道(姜玲等,1995;董高峰等,2001;
刘文龙等,2009),在生产上可以使用微芽嫁接的方
法获得生根的葡萄柚离体小苗,微芽嫁接小苗移栽
成活后,将其及时二次嫁接到健壮的大砧木上,可以
有效克服茎尖嫁接苗直接移栽苗期长的不足,且二
次嫁接苗生长迅速、健壮(李丽等,2011).
本研究以种子无菌苗为起始外植体建立葡萄柚
的组培快繁技术体系,为其规模化生产提供了可行
的技术依据.但尚有许多方面还需进一步研究,如
筛选丛生芽的最佳继代周期、最佳基本培养基等,尤
其是提高生根率、移栽技术及微芽嫁接方面的研究.
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